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1、一、初中物理电功率的综合计算问题1 如图所示，电源电压为6V 且保持不变， R0，滑动变阻器的规格为“ 20 1A”，电流=30表的量程为 “0-.6A”，小灯泡上标有 “3V1.5W”字样。不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全，则以下说法不正确的是A当 S 闭合， S1、 S2 都断开时，滑动变阻器接入电路的阻值范围是6-20B当 S闭合， S 、 S 都断开时，电路消耗的最大功率是3W12C当 S、S 、 S 都闭合时，电路消耗的总功率最小值为2.4W12D当 S、 S 、 S 都闭合时，滑动变阻器接入电路的最小阻值是1512【来源】天津市和平区2019-2020 学年九年级（上 ) 期末物
2、理试题【答案】 C【解析】【详解】12都断开，滑动变阻器与灯泡串联。由U2A S 闭合， S、SP可得，小灯泡的电阻为：RU 额22RL3VP额=6；1.5W由 P=UI 可得小灯泡正常发光时的电流：IP= 1.5W =0.5A ；额U额3V当电路中电流最大时，电阻最小，则滑动变阻器接入电路的最小阻值：UU 额6V-3V=6 ；R小I0.5A滑动变阻器的规格为“ 20 1A ”，则最大阻值 R 大 =20，故滑动变阻器接入电路的阻值范围是 6 20；故 A 正确，不符合题意；B S 闭合，S1、 S2 都断开，滑动变阻器与L 串联，电阻最小时电流最大，其最大电流：I 最大U6V=0.5A；R最
3、小6+6电路消耗最大功率：P 最大 =UI 最大 =6V0.5A=3W；故 B 正确，不符合题意；C S、S1、 S2 都闭合，滑动变阻器与R0 并联，通过R0 的电流：U6VI 1=0.2A ；R030当滑动变阻器的阻值最大时，此支路上的电流最小，则：U6VI 2=0.3A ；R最大20则干路上的电流：I 最小 =I1+I2=0.2A+0.3A=0.5A；电路消耗的总功率最小值：P 最小 =UI 最小 =6V 0.5A=3W ，故 C 不正确，符合题意；D由电流表的量程可知，干路中的最大电流为0.6A ，则电路消耗的总功率最大，电路中的总电阻：R总U6V=10 ；I0.6A滑动变阻器与R0
4、并联，则：111R总R0，R滑即：111=，10 30R滑解得 R 滑=15故 D 正确，不符合题意。2 如图所示的电路中，电源电压12V 且保持不变，灯丝电阻不随温度变化，灯泡L 的额定功率为 7.2W 。当开关 S1、 S2 都闭合时，通过灯泡的电流为I1，灯泡正常发光；当开关S1 闭合 S2 断开时，通过灯泡的电流为I2，灯泡的功率是 3.2W，则下列计算结果不正确的是（）A灯泡电阻是 20B电阻 R 的阻值是 20C当开关 S1 闭合 S2 断开时，电阻R 的功率是 1.6WD I I =9 412【来源】四川省成都南开为明学校2019-2020 学年九年级4 月月考物理试题（在线考试
5、 )【答案】 BD【解析】【分析】【详解】A当开关 S1、 S2 都闭合时，电路为灯泡的简单电路，灯泡正常工作，电源的电压为12V，电路中的电流P额7.2WI1=0.6AU12V灯泡的电阻U12VL0.6A =20 R = I1故 A 正确，不符合题意；BC当开关 S1 闭合 S2 断开时，灯泡和电阻R 串联，电路中的电流2P实 =3.2WI =RL=0.4A20电路中的总电阻U12VR 总=30 I 20.4AR 的阻值R=R总 -RL=30 -20 =10 电阻 R 的功率R 222P =IR=(0.4A) 10 =1.6W故 B 错误，符合题意，C 正确，不符合题意；D两次通过灯泡的电流
6、之比I1 I2=0.6A 0.4A=3 2故 D 错误，符合题意。故选 BD。3 如图所示，电源电压保持不变，L12上标有“ 9V ？ W”。闭合开上标有“ 1.2V ？ W”， L关 S1 后，当开关 S 接“ 1”，滑片 P 在最左端时，电压表示数为5.4V， L1 此时的实际功率是额定功率 1 ；当开关 S 接 2 时， P 在中点，电压表示数为2V。若将 L1和24L 串联后接在该电源上时，电路中电流为0.2A，下面说法中正确的是（设灯丝电阻不随温度改变）（）A L1 的额定功率为2WBL2 的额定功率为3WC电源电压为6VD滑动变阻器的最大阻值为30【来源】 2020 年四川省成都市
7、成 区中考二 物理 【答案】 BC【解析】【分析】【 解】 滑 阻器的最大阻 R，当开关 S 接“ 1”，滑片 P 在最左端 ，滑 阻器与灯泡L1 串 ，由于 L1 此 的 功率是 定功率的1 ，根据功率的 算公式 P1U 2 明此 4R1灯泡 L1 两端的 是 定 的1 ，所以此 灯泡L1 两端的 2U 1 1.2V10.6V2因此 源 U=5.4V+0.6V=6V当开关 S 接“ 1”，滑片 P 在最左端 ， 表示数 5.4V， 有6V5.4V RRR1当开关 S 接 2 ， P 在中点， 表示数 2V， 有6VR2V R2R22若将 L1 和 L2 串 后接在 源上 ， 路中 流 0.2
8、A， 有R1R26V300.2A由式得 9R1=R，由式得 R2=R，将它 代入式得R=27 ，因此R111R 27R27 3， R299L的 定功率1U 121.2V2P10.48WR13L2的 定功率U 229V23WP227R2 合以上 果如下： 源 6V，滑 阻器的最大阻 27，L1的 定功率20.48W ， L的 定功率3W，故 AD ， BC正确。故 BC。4 如图所示，电源电压保持不变，R2=50 ，闭合 S1，断开 S2， R1 的电功率P1=0.1W，电压表示数为 U1开关都闭合时，电压表示数为6U1用电阻 R3 替换 R1、 R2 中的某一个，闭合开关 S1 ，断开 S2，
9、电压表示数为U2，电路的总功率为 P2， U2 与 U1 相比，变化了 0.5V则下列结论正确的是（）A R3 可能是C P2 可能是110 0.54WBR3 可能是D P2 可能是50.65W【来源】四川省成都市2018 年中考物理试题【答案】AC【解析】【分析】【详解】由电路图知道，开关都闭合时，电路中只有R1，电压表测电源两端的电压；由电压表的示数知道，电源的电压 U=6U1；当闭合 S1，断开 S2时， R1 与 R2 串联，电压表测 R1 两端的电压；由于串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2 两端的电压是 ： UR2 =U-U1 =6U1 -U1 =5U1，由于串联电路中各处
10、的电流相等，所以，此时电路中的电流是： I=U1/ R1=UR2/R2，即 U1 /R1=5U1/50，故 R1 =10 ； 又因为 R1 的电功率是 P1=0.1W，所以 ，由 P=I2 R 知道 ，此时电路中的电流是： I=，根据串联电路的特点知道，电源的电压是： U=I（ R1 +R2） =0.1A （ 10 +50 ） =6V，所以 U1=U/6=6V/6=1V，当用电阻 R3 替换 R1 后，闭合开关 S1 断开 S2 时， R2 与 R3串联，电压表测R3 两端的电压；（1）若 U2 与 U1相比增加了0.5V，则电压表的示数U2 =1.5V， R2 两端的电压 UR2=U-U2=
11、6V-1.5V=4.5V，此时电路中的电流是： I1 =UR2/R2=4.5V/50 =0.09A，则 R3 的阻值是 ：R3=U /I =1.5V0.09A 16.，7电路的总功率是： P =UI=6V 0.09A=0.54W；2121（2）若 U与 U相比减小了0.5V，则电压表的示数是U =0.5V， R 两端的电压 U=U-U2122R22=6V-0.5V=5.5V，此时电路中的电流是 ：I=U /R=5.5V/50 =0.11A，则R的阻值是： R2R2233=U /I =0.5V/0.11A 4.5，电路的总功率是： P =UI=6V 0.11A=0.66W，故 C正确 ， D 错
12、误；2222当用电阻 R3替换212131R 后，闭合开关 S 断开 S 时，R与 R串联，电压表测R 两端的电压，（1）若 U21相比增加了0.5V，则电压表的示数是23与 U： U=1.5V， R 两端的电压是： U3 =U-U2=6V-1.5V=4.5V，此时电路中的电流是： I3 =U2/R1=1.5V/10 =0.15A，则 R3 的阻值是 ： R33323=6V 0.15A=0.9W；=U /I =4.5V/0.15A=30，电路的总功率是： P =UI（2）若 U2 与 U1相比减小了0.5V，则电压表的示数是： U2 =0.5V， R3 两端的电压是： U3=U-U2 =6V-
13、0.5V=5.5V，此时电路中的电流是 ： I4 =U2/R1=0.5V/10 =0.05A，则 R3 的阻值是 ： R3=U3/I4=5.5V/0.05A=110，电路的总功率是：P2=UI4 =6V 0.05A=0.3W，故 AB 错误，综上所述，只有 AC 正确 ，故选 AC【点睛】本题考查的是串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，正确的讨论电阻R3 替换R1、 R2 中的一个电阻后电压表可能的示数是解题关键，需要仔细分析找出各种情况中的联系，然后列式求解，属于难题5 定值电阻 R1 ? R2 和滑动变阻器 R3 接入如图电路中，电源电压不变。当开关S1 闭合，S2 断开，滑片 P
14、 位于 a 点时，电压表 V1 和 V2 的示数之比 U 1 :U 22 :1 ，电流表的示数I11A ；当开关 S1 闭合， S2 断开，滑片 P 位于最右端时，电压表V1 和 V2 的示数之比U 3: U 41: 3 。当开关 S1 断开， S2 闭合，两个电压表 V1 和 V2 的示数之比U 5: U 63:1 。通过开关的闭合与断开及调节滑动变阻器的滑片，使电路消耗的功率最小为 9W。下列说法正确的是（）A当开关S1 ? S2 断开，调节滑片P 时，R3 的功率不超过6.75WB当开关S1 闭合，S2 断开，滑片P 位于a 点时，R3 的功率为18WC滑动变阻器最大阻值为45D电源电压
15、为27V【来源】【万唯】2019 年四川省成都市高中阶段教育学校统一招生考试物理试题（黑卷)【答案】 AD【解析】【分析】【详解】当开关 S1 闭合，S2 断开，滑片P 位于a 点时，等效电路图如解图1 所示：此时U 1 :U 2R1 : RA2 :1UI 1R1RA当开关S1 闭合，S2 断开滑片P 位于最右端时，等效电路图如解图2 所示：此时U 3 :U 4R1: R31: 3当开关S1 断开，S2 闭合时，等效电路如解图3 所示：此时U 5 :U 63:1 ，则R1 : R22:1当电路消耗功率最小的时候，电路等效图如解图4 所示：所以：U 29WR1R2R3由以上分析可得：R33R1R
16、2RA0.5R1所以：U 1A R10.5R1U 29W R1 0.5R13R1可求得： U27V ， R1 18，则 R2 RA9， R3 54当开关 S闭合，S2 断开，滑片P 位于a 点时，R的功率13P3I12 R4 (1A) 299W当开关 S1、 S2 断开，调节滑片P 时， R3 的功率U2U 2P3I 2R3R3R32R1R2R1R2R3R3U 2U 2U 22R1 R224 R1R2 R32R1 R2 R3R3R1 R2 R3R3R34 R1 R2R3P3 的最大值在R3R1R2时取得，且最大值U 2Pmax6.75W4 R1R2故选 AD。6 如图为一种测量酒精气体浓度的工
17、作原理图，电源电压恒为6VR=10 R0，定值电阻，是酒精气敏电阻，阻值随酒精气体的浓度增大而减小，其阻值变化范围为10 20，电压表接入电路的量程为0 3V，电流表接入电路的量程为00.6A闭合开关 S，当环境的酒精气体的浓度增大时，下列说法正确的是电流表的示数变小电压表的示数变大电压表示数的范围为1V 3V电阻 R0 消耗的电功率范围为0.8W 0.9WA只有正确B只有正确【来源】江苏省无锡江阴市2019-2020C只有正确D只有正确学年九年级（上) 期末考试物理试题【答案】 B【解析】【详解】由电路图可知，R0 与 R 串联，电压表测R 两端的电压，电流表测电路中的电流。U当环境的酒精气
18、体的浓度增大时，R0 阻值随酒精气体的浓度增大而减小，由I可R知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，故错误；因为电路中的电流变大，由UIR 可知，电压表示数变大，故正确；当 R0=10 时，电路中的总电阻最小，电路中的电流最大，即经过R0 的电流最大，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，经过R0 的电流最大，U12VI 大0.3A ，R0小R1010则电压表的最大示数为：U 最大I 大 R0.3A103V ，R0 消耗的电功率：PR 0大I 大2 R0( 0.3A)2100.9W ，当 R0 大 =20 时，电路中的总电阻最大，电路中的电流最小，电路中的最小电流：U=6VI 小0.2
19、A，R0大R20 10则电压表的最小示数为：U 最小I 小R0.2A102V ，所以，电压表示数的范围为2V3V，故错误；R0 消耗的电功率：PR0小I 小2 R0( 0.2A)2200.8W ，所以，电阻R0 消耗的功率范围为0.8W 0.9W，故正确。故选 B。7 如图的电路中，电源电压为18V且保持不变，小灯泡 L 标有 “6V 3W字”样，定值电阻R 的阻值为90，电流表的量程为0-0.6A，电压表的量程为 015V。当只闭合开关 S，滑2动变阻器 R1的滑片 P 置于中点时，灯泡 L 正常发光 (不考虑灯丝电阻的变化 )。则下列说法正确的是 ()动变阻器 R 的最大阻值为 501只闭
20、合开关 S、 S1，在各元件安全的情况下，小灯泡L 消耗的电功率的取值范围是1.08W3W只闭合开关 S、 S2、 S3，在各元件安全的情况下，整个电路消耗的最大电功率是10.8W只闭合开关 S、 S ，在各元件安全的情况下，整个电路消耗的电功率的取值范围是4.5W-19WAB C D 【来源】重庆市第一中学2019-2020 学年九年级12 月月考物理试题（第二次定时作业)【答案】C【解析】【分析】【详解】根据题意知道，当只闭合开关S，滑动变阻器R1 的滑片光，此时由图知道，滑动变阻器与灯泡串联，由于小灯泡时电路的电流是：P 置于中点时，灯泡 L 正常发 L 标有 “6V 3W字”样，所以，
21、此IPL3WI L0.5AU L6V灯泡的电阻是：26V2R灯= U L12 ,PL3W又因为电源电压为 18V，所以，滑动变阻器两端的电压是：U 滑 =UU L18V3V 15V，由欧姆定律知道，滑动变阻器接入电路的电阻是：115V，R=2R滑 =0.5A30滑动变阻器的最大阻值是60，故错误；只闭合开关 S、 S1，在各元件安全的情况下，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，根据题意知道，滑动变阻器R1的滑片 P 置于中点时，灯泡 L 正常发光，此时灯泡功率最大，当滑动变阻器R1 的滑片 P 置于最左端时，灯泡两端的电压最小，功率最小，此时灯泡两端的电压是：URL =18V
22、123VU 灯 =RL6012R滑故此时灯泡的功率是：2U 灯3V2P小 =0.75WRL12即小灯泡 L 消耗的电功率的取值范围是0.75W3W ，故错误；只闭合开关 S、 S2、 S3，则 R1 与 R2并联，灯泡被短路，电流表测量干路电流，移动滑动变阻器 R1 的滑片 P 使电流表示数为0.6A 时，电路消耗的电功率最大，由于电源电压为18V且保持不变，所以，电路消耗的电功率是：PUI18V0.6A=10.8W故正确；只闭合开关S、 S1，在各元件安全的情况下，滑动变阻器与灯泡串联，当灯泡时，电路电流最大，此时电路消耗的电功率最大，L 正常发光P最大UI 最大18V0.5A=9W；当滑动
23、变阻器全部接入电路时，电路电阻最大，由欧姆定律知道，电流最小，此时电路消耗的电功率最小，R最大 =R滑R灯 =6012=72，由 PU2知道，电路消耗的最小电功率是：RU2218VP最小=4.5WR最大72即整个电路消耗的电功率的取值范围是 4.5W-9W，故正确；综上所述，只有 C 符合题意。8 小文同学在探究“”R和小灯泡L在不同电电流与电压关系实验中，分别测量了定值电阻压下的电流值，并根据数据绘制了I-U 图象，如图所示。下列说法中正确的是（）A是小灯泡的I-U图像， 是定值电阻的I-U图像B当通过定值电阻R 的电流为0.2A时，它消耗的电功率为0.4WC把定值电阻R 和小灯泡L 串联后
24、接在电源电压恒为9V 的电路中，电路中的电流是0.4AD当定值电阻 R 和小灯泡 L 并联在电压为 4V 电路中，电路中总电流为 1A 【来源】北京市东城区 2019-2020 学年九年级（上 ) 期末考试物理试题【答案】 B【解析】【详解】A定值电阻 R 的阻值大小不变，由IU可知 I1U ，因1的大小不变，那么定值电RRR阻的 I-U 图像应该是过原点的直线，即 是定值电阻的I-U 图像；而小灯泡 L 的阻值随温度的变化而变化，那么 是小灯泡的 I-U 图像； A 错误；B当通过定值电阻 R 的电流为 0.2A 时，由图像可知，此时定值电阻R 的电压是 2V，那么它消耗的电功率是PUI2V
25、 0.2A0.4WB 正确；C从图中可以看到，当把定值电阻R 和小灯泡 L 串联后，电流是0.5A 时，定值电阻 R 两端的电压是5V，小灯泡 L 的电压是4V，这时刚好符合电源电压恒为9V 的电路，电流是0.5A，不是0.4A， C 错误；D当定值电阻R 和小灯泡L 并联在电压为4V 电路中，从图中可以看到，定值电阻流是 0.4A，小灯泡 L 的电流是0.5A，电路中总电流为0.9A， D 错误。R 的电9 如图所示，电源的电压为12V ，且保持不变， R0 为“ 100 0.5A”的滑动变阻器，R2=10 。 c、d 和 e、f 为两对接线柱，另有一只定值电阻R1 和一根导线接在两对接线柱
26、上。电路 1：当闭合 S、 S1，断开 S2，滑动变阻器的滑片P 置于最左端 a 时，滑动变阻器消耗的功率为 P1=1W ；电路2：当闭合 S、S2，断开 S1，滑片 P 置于中点时，滑动变阻器消耗的功率为 P2，下列说法正确的是（）A R1 接在cd 之间，导线接在ef 之间B R1 的阻值为20C电路 2 中，当滑片P 置于中点时，滑动变阻器消耗的功率P2=4WD闭合 S、 S2，断开 S1，使 R2 消耗的功率不小于 0.9W，且保持电路安全工作，则滑动变阻器接入电路的阻值范围为 1430【来源】 2019 年四川省成都市成华区中考二模物理试题【答案】 BD【解析】【详解】A 假设导线的
27、位置在ef 之间，定值电阻R1 的位置在cd 之间，当闭合S、S1，断开 S2，滑动变阻器的滑片P 置于最左端a 时，电路为R0 最大阻值的简单电路，则滑动变阻器消耗的功率P0= U 22=12V=1.44W 1WR0100所以，此种情况不符合题意，故A 错误；BC 假设导线的位置在 cd 之间，定值电阻 R1的位置在 ef 之间，当闭合S、 S1、断开 S2，滑动变阻器的滑片 P 置于最左端 a 时， R1 与 R0最大阻值串联，因串联电路中各处的电流相等，所以，由 P=I2R 可得，电路中的电流I=P0 =1W=0.1AR0100由欧姆定律可得，电路中的总电阻U12VR=120I0.1A因
28、串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R1 的阻值R1=R - R0=120- 100=20 当闭合 S、S2，断开 S1 ，滑片 P 置于中点时， R2 与 0.5R0 串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流U12VI = R0 0.5R0=10 50 =0.2A滑动变阻器消耗的功率P0=（ I） 2 0.5 R0=（ 0.2A ） 2 0.5 100=2W所以，此种情况符合题意，且R1 的电阻为 20，故 B 正确， C 错误；D闭合 S、 S2 ，断开 S1， R2 与 R0 串联，因 R2 消耗的功率不小于 0.9W ，所以，电路中的最小电流I 小 =P20.9W=0.3AR210电路中的总电阻U12VR= I 小 = 0.3A =40 根据电阻的串联，变阻器接入电路中的最大阻值R0 大 =R - R2=40 - 10=30由滑动变阻器的铭牌可知，允许通过的最大电流为0.5A ，此时变阻器接入电路中的电阻最小，电路的总电阻U12VR = I 大 =0.5A=24 变阻器接入电路中的最小阻值R=R-小R =24 10=1402