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1、一、初中物理电功率的综合计算问题1 在如图的电路中，电源电压保持不变，R0 为定值电阻，滑动变阻器R 的最大阻值为RM ，移动滑动变阻器的滑片P 从A 端到B 端，滑动变阻器的电功率随电流表示数变化的完整图线如图，图线中a、 b 两点对应的电功率均为P1，且c 点对应的是滑动变阻器的最大电功率 P2，且P : P3: 4，则图线中b 点对应的电路状态中，滑动变阻器接入电路中的12电阻大小 ()AR0BR00023C 2RD 3R【来源】 2020 年江苏省苏州市昆山市中考二模物理试题【答案】 D【解析】【分析】【详解】由电路图可知， R0、R 串联在电路中，当滑片在c 点时，变阻器消耗的最大功
2、率为P2，此时变阻器将接入电路的阻值为R，则有U2U 2RU 2 RU 2RP2R2R022R0R0 RR4R0RR0R4R0R由上面等式可知，当R=R0 时，变阻器消耗的电功率最大，即P2U 24R0因为 P1 : P2 3: 4 ，则有33 U 2U 23R0U2P14 P24 4R016 R02R03R03R0即当 R=3R0 时，满足关系式 P1 : P2 3: 4，故 ABC错误， D 正确。故选 D。2 如图是一个电加热器的工作原理图，其中R1和 R2 是阻值不变的发热电阻；已知加热器的额定电压为 220V，额定加热功率990W ，额定保温功率为 110W 。当电加热器正常工作时，
3、下列说法正确的是（）A加热器的功率为110W 时，开关 S、 S1 都闭合B开关 S 闭合， S1 由断开到闭合，电路中电流变大，R2 的功率变大C电阻 R1 与 R2 的阻值之比为 1 8D若用电高峰期实际电压为200V，加热器保温状态下的实际功率约为90.9W【来源】 2020 年四川省成都市锦江区中考二诊物理试题【答案】 BD【解析】【分析】【详解】A只闭合开关 S，两电阻串联，电阻较大，根据PU2知，在电压一定时，电功率较R小，加热器处于保温状态，则此时加热器的功率为110W ，故 A 错误；B开关 S 闭合， S 断开时，两电阻串联，S 闭合时，电阻 R 被短路，只有电阻R 工作，1
4、112电阻减小，根据U2I知，电路的电流增大，2 的电阻不变，根据PI R 知2 的功率RR2R变大，故 B 正确；C因为 P加热U 2、 P保温U2R2R1，且 P 加热 =990W、 P 保温 =110W，所以R2P加热 : P保温U 2:U 2990W :110WR2R1R2即R1R29R21所以R18R21故 C 错误；D只闭合开关 S，加热器处于保温状态，两电阻串联，保温功率为110W ，则R1 R2U 额2(220V) 2=440P保温110W当实际电压为200V 时，实际功率约为U 额2(200V)2P实=90.9WR1R2440故 D 正确；故选 BD。3 如图所示，电源电压恒
5、为6VL标有“4V 1.6W”字样（阻值保持不变），小灯泡R =20 。滑动变阻器 R 标有“ 30 1A”。电流表的量程为00.6A，电压表的量程为1203V。下列说法正确的是（）A闭合 S ，断开 S 、 S 时，通过电阻R 电流为 0.2A2131B断开 S，闭合 S 、S 时，滑动变阻器R 连入阻值范围5 10 2132C闭合开关 S ，断开 S 、 S 时，电灯 L 消耗的功率范围为0.225W0.9W312D闭合所有开关，滑动变阻器R2 消耗的最大功率和最小功率之比为3： 1【来源】 2018 年山东省威海市文登区中考一模物理试题【答案】 ACD【解析】【分析】【详解】A从图中可以
6、看到，闭合 S2，断开 S1、 S3 时，灯泡和电阻 R1 串联接在电路中，灯泡的电阻大小是U L22RL4VPL101.6W根据欧姆定律可知，通过电阻R1 电流大小是I 1IU6V0.2ARL R110 20即通过电阻R1 电流是 0.2A ， A 正确；B断开 S2，闭合 S1、S3 时，只有滑动变阻器 R2 接入电路，电流表的量程为 00.6A，当电路的电流最大是 0.6A，滑动变阻器接入电路的阻值大小是U6VR210I max0.6A这个阻值大小是滑动变阻器接入电路的最小阻值，所以滑动变阻器R2 连入阻值范围是10 30 ， B 错误；C闭合开关312时，灯泡和变阻器2串联接在电路中，
7、根据2R可知，S，断开 S 、 SRP I当电路中的电流最小时，灯泡的电功率最小，这时电路中的总电阻最大，电路中的电流大小是I min6V0.15A10 30这个电流值大小没有超过电流表的量程，也没有超过滑动变阻器的最大电流限度电压表的示数是U L0.15A 10 1.5V这个电压值没有超过电压表的量程，这时灯泡的最小电功率是PLminI min2 RL210 0.225W0.15A当电路中的电流最大时，灯泡的电功率最大，这时电路中的总电阻最小，假如电流大小是0.6A，那么电压表的示数是U L0.6A 10 6V这个电压的数值大过了电压表的量程，所以电流不能是0.6A，假如电压表的示数达到最大
8、3V，这时电流最大，大小是I max3V0.3A10这个电流值大小符合电路的安全要求，所以灯泡的最大电功率是PLmaxI max2RL0.3A210 0.9W综上所述，电灯 L 消耗的功率范围为0.225W0.9W ， C 正确；DR1、R2U2可知，当R2闭合所有开关，灯泡被短路，电阻并联接在电路中，根据 PR的电阻最小时，其电功率最大，流过它的电流最大，是0.6A，其阻值大小是6VR2min100.6A电功率大小是U 22P2max6VR2min3.6W10当 R2的电阻最大时，其电功率最小，流过它的电流最小，假如2的电阻是 30，其电流大R小是I 2minU6VR2max0.2A30这个
9、电流大小符合电路的安全要求，那么其电功率大小是U 22P2min6VR2max1.2W30那么滑动变阻器R2 消耗的最大功率和最小功率之比是P2max : P2min 3.6W :1.2W3:1D 正确。故选 ACD。4 甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是（）A两灯串联在220V 的电路中，甲灯比乙灯亮B乙灯的灯丝较细，正常发光时的电流较小C两灯均正常发光时，甲灯消耗的电能较小D乙灯的实际功率一定是25W【来源】广东省深圳市福田区2019-2020 学年九年级（上) 期末物理试题【答案】 B【解析】【详解】U 2A 由甲、乙图和电功率变形公式R可知，甲灯的电阻小于乙电阻。
10、当两灯串联时P电流相等，乙灯的实际功率大于甲灯实际功率，甲灯没有乙灯亮，故A 错误；B乙灯的灯丝较细，电阻大，正常发光时由公式I = U 可知通过乙灯的电流比甲灯小，故RB 正确；C两灯均正常发光时，由于没有给出发光时间，无法比较哪盏灯灯耗电能多，故C 错误；D乙灯的额定功率为25W，实际功率是实际电压下的功率，如果实际电压不等于额定电压，实际功率就不等于额定功率，故故选 B。D 错误。5 如图，电路中电源电压恒为6V，定值电阻R2 为 10，滑动变阻器R1 的规格为“ 200.5A”，电压表量程为03V，电流表量程为00.6A。则：A电压表测量的是电阻R2 两端的电压B当变阻器R1 的滑片
11、P 向右适度移动时，电压表的示数变小C为了保证电路中各元件安全工作，变阻器R1 接入电路的阻值范围是210 D当变阻器 R1 接入电路中的阻值是 5时，通电 30s 电阻 R2 产生的热量是 24J 【来源】重庆市永川区 2019-2020 学年九年级（上 ) 期末考试物理试题【答案】 C【解析】【详解】A电压表测量的是电阻R1左端的电压，故A 不符合题意；B当变阻器 R1 的滑片P 向右适度移动时，电压表的示数变大，故B 不符合题意；C当电路中的电流为0.5A 时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，此时电路的总电阻为RU6V12I0.5A变阻器 R1 接入电路的阻值为RminRR212102当
12、电压表的示数为 3V 时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流为IU 2UU 16V3VI 2R2100.3AR2变阻器 R1 接入电路的阻值为RmaxU max3V10I0.3A所以为了保证电路中各元件安全工作，变阻器R1 接入电路的阻值范围是210 ，故 C 符合题意；D当变阻器R1 接入电路中的阻值是5时，电路的电流为UU6VIR2 50.4AR R110通电 30s 电阻 R2 产生的热量为Q2 I 2 R2t210 30s 48J0.4A故 D 错误。6 两只电炉，其电阻值分别为R1 和 R2（ R1 R2 ）将两只电炉串联后接入电压为U 的电源上，两只电炉消耗的功率分别
13、为P1和 P2 ，电路消耗的总功率为P；将两只电炉并联后，仍接入电压为U 的电源上，两只电炉消耗的功率分别为PP电路消耗的总功率为1 和2P . 则A P1 P2 ， P1 P2B P1P21P2PC P1P2P111D P + P P12【来源】天津市第一中学2019-2020 学年九年级12 月月考物理试题【答案】 D【解析】【详解】当两电阻串联，电流一定相等；由PI 2R 可知，电阻大的消耗的功率大即P1 P2 ，且P1P2P ；U2P1 P2 ；因为：当两电阻并联时，由 P可知，电阻小的消耗的功率大，即RP1P2U 2U 2RR1R2P1P2U 2U 2U 2 (R1 R2 )R1R2
14、R1R2所以：U 2U 2 ( RR )12R1R2R1 R2即：P PPP1212因为1111P1U 2， P2U 2R1R2所以11R1R21P1P2U 2P而不等于 1；综上分析，故选D。P7 如图甲所示电路中，电源电压不变， R1 是定值电阻， R2 是滑动变阻器。闭合开关，将滑动变阻器的滑片从一端移到另一端的过程中，电路中电流表示数和电压表示数的关系如图乙所示，则此过程中下列选项正确的是()A 路 功率的最大 43.2WB滑 阻器最大功率 3.6WC滑 阻器的最大阻 10D定 阻 功率的 化 8.1W【来源】江 省 州市高新区2019-2020学年九年 （上 ) 期末物理 【答案】
15、B【解析】【分析】【 解】R 、 R 串 路中，当I=1.2A ：121.2R1=U当 I=0.3A ， U2=9V，可得：0.3R1+9V=U由式解得：R1=10? ， U=12V。A当 I=1.2A ， 路 功率最大：P大 =UI 大 =12V1.2A=14.4W 。故 A ；B由滑 阻器的功率公式得：U2U2 R2P滑 =I2R2，R2R2R22R1R14R1R2当 R2=R1=10? ， P滑 有最大 P2大 ：212V，P2大 =3.6W410故 B 正确；C滑 阻器最大阻 ：R滑 = U9V =30，I0.3A故 C ；D当 I=0.3A ，定 阻 功率 ：P1I 2R1210=0
16、.9W ，0.3A当 I=1.2A 时，定值电阻电功率为：PI2R210=14.4W ，1.2A11所以定值电阻电功率的变化值为：P1P1P114.4W0.9W=13.5W 。故 D 错误。8 如图所示，电源电压为6V 且保持不变， R0=30 ，滑动变阻器的规格为“ 20 1A”，电流表的量程为 “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， S1、 S2 都断开时，电路消耗的最大功率是3WC当 S、S1、 S2 都闭合时，电路消耗的总功
17、率最小值为2.4WD当 S、 S1、 S2 都闭合时，滑动变阻器接入电路的最小阻值是15【来源】天津市和平区2019-2020 学年九年级（上 ) 期末物理试题【答案】 C【解析】【详解】A S 闭合， S1、S2 都断开，滑动变阻器与灯泡串联。由U2P可得，小灯泡的电阻为：RU额22R3V=6；LP额1.5W由 P=UI 可得小灯泡正常发光时的电流：P1.5WI额=0.5A ；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：R小UU 额6V-3V=6 ；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
18、；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：I 1U6V =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：I 2U6VR最大=0.3A；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
19、，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：U6V ；R总=10I0.6A滑动变阻器与R0 并联，则：111，R总R0 R滑即：1 = 11，10 30 R滑解得 R 滑=15故 D 正确，不符合题意。9 小明设计了一个多档位电加热器，电路如图所示，其中R1、 R2、 R3 为发热电阻，三个灯泡为上述发热电阻相应的工作指示灯，其消耗的电功率可忽略不计。小明设想通过开关的组合，使电加热器具有多档功率。当只S1 闭合时，测得功率为200W ；当只 S2 闭合时，测得功率为100W ；此电热器最大发热功率为800W ，则（）A当只S3 闭合
20、时，电热器功率为500WB此电热器共有六档不同的功率C电阻R1、 R2 、 R3 的阻值之比为5 10 2D正确使用此电热器，在连续用电1min 内可能耗电24000J【来源】 2019 年河北省唐山市丰润区中考一模物理试题【答案】 AC【解析】【分析】(1) 由电路图可知，三个发热电阻并联，由并联电路特点可以求出各电阻的功率，求出只有S3 闭合时的功率；(2) 三个开关的通断组合成不同的连接方式，其发热功率不同；(3) 由电功率的变形公式求出三个发热电阻的比值；(4) 由电功公式 WPt 分析电热器消耗的电能。【详解】A 三个开关都闭合时，三个发热体并联，功率等于三个功率之和，最大为800W
21、 ，所以当只 S3 闭合时，电热器功率为P3P P1 P2800W200W100W500W故 A 正确；B三个开关的通断组合成的连接方式有：只S1 闭合；只 S2 闭合；只 S3 闭合；只 S1、S2闭合；只 S1、S3 闭合； S2、S3闭合；只 S1、 S2、 S3 都闭合；共七种组合方式，即为七个档位，故 B 错误；C由 PU2可得，三个发热电阻的阻值之比RR1 : R2 : R3 U 2: U 2: U 21:1:15:10: 2P1P2P3 200W100W 500W故 C 正确；D只 S 闭合时，工作1 分钟，该电加热器消耗的电能1W1 Pt200W60s1.2104J1只 S2
22、闭合时，工作1 分钟，该电加热器消耗的电能W2 P2t 100W60s6103 J只 S3闭合时，工作1 分钟，该电加热器消耗的电能W3 Pt500W60s3410 J3只 S1、 S2 闭合时，工作1 分钟，该电加热器消耗的电能W4(P1P2 )t(200W100W)60s1.8104 J只 S2、 S3 闭合时，工作1 分钟，该电加热器消耗的电能W5(P2P3 )t(100W500W)60s3.6104 J只 S1、 S3 闭合时，工作1 分钟，该电加热器消耗的电能W6( P1P3 )t(200W500W)60s4.2104 J开关全部闭合时，工作1 分钟，该电加热器消耗的电能W7( P
23、P2 P3)t (200W 100W 500W) 60s 4.8 104J1故 D 错误。故选 AC 。10 两个定值电阻，甲标有“ 102A”，乙标有“ 20 0.5A”。如将它们并联起来，电路中的最大总功率及将它们串联起来电路两端允许加的最大电压为（）A30W 30VB 15W 10VC 15W 15VD 30W 60V【来源】 2020 年黑龙江省哈尔滨市南岗区中考复习模拟试题（三)【答案】 C【解析】【分析】根据欧姆定律求出两电阻两端允许所加的最大电压，根据并联电路的电压特点可知，两电阻并联时，并联电路两端允许加的最大电压为较小的一个，再根据欧姆定律和并联电路电流的特点求出干路电流，利
24、用PUI 求出电路中的最大总功率；已知两电阻允许通过的最大电流，根据串联电路的电流特点可知，两电阻串联时电路允许通过的最大电流为两个允许通过最大电流的较小值，再根据串联电路电阻的特点和欧姆定律求出电路的最大电压。【详解】UAD根据 I可得，两电阻两端允许所加的最大电压RU甲I 甲R甲2A1020V ， U 乙I 乙R乙0.5A2010V因并联电路中各支路两端的电压相等，则两只电阻并联时，电路中的最大电压UU 乙10V通过乙电阻的电流U10VI11AR甲10则并联电路中的最大总功率PUIU (I 1I乙 )10V(1A0.5A)15W故 AD 错误；BC因串联电路中各处的电流相等，则两只电阻串联
25、时，电路中的最大电流II乙 0.5A根据 IU可得，串联电路两端允许加的最大电压RU I R I ( R甲R乙 )0.5A (10 20) 15V故 B 错误、 C 正确。故选 C。11 如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，2R 为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片 P 从 a 端移动到 b 端，电流表示数I 与电压表示数U 的变化关系如图乙所示，则下列判断错误的是（）A电源的电压为 6VB电路的最大总功率为 3.6WC R 消耗的电功率先变大后变小，最大功率为0.9W2D滑片位于中点位置时候滑动变阻器的功率为0.8W【来源】重庆八中2019-2020 学年九年级3 月月考物理试题【
26、答案】 D【解析】【详解】由图甲可知，两电阻串联，电压表测R2 两端的电压，电流表测电路中的电流。A 当滑片位于a 端时，接入电路的电阻为0，电路为R1 的简单电路，电路中的电流最大，由图象可知，Ia=0.6A ，由 I= U 可得，电源的电压RU=I aR1=0.6A R1当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电压表的示数最大，由图象可知， Ib=0.2A ， Ub =4V ，则滑动变阻器的最大阻值U b4VR2=20I b0.2A因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压U =I bR1+Ub=0.2A R1+4V因电源的电压不变，所以0.6A R1=0.2A R
27、1+4V解得： R1=10，电源的电压U =Ia R1=0.6A 10=6V故 A 正确，不符合题意；B电路的最大总功率P 最大 =UI a=6V 0.6A=3.6W故 B 正确，不符合题意；C电路中的电流U6VI = R1R2= 10 R2滑动变阻器消耗的电功率26V26V6V2 2 222）2 R2P =I R =（=10 R2= 10 R24 1010 R2R2R2当 R2=10 时2P2max=6V=0.9W40当 R2=0时， Pa=0W ，当 R2=20 时，Pb=（6V） 2 20=0.8W10 20综上可知，滑片P 从 a 端移动到 b 端， R2 消耗的电功率先变大后变小，最大功率为0.9W，故 C 正确，不符合题意；D由 C 知，滑片位于中点位置时，即当R2=10 时，滑动变阻器的功率为 0.9W，故 D 错误，符合题意。故选 D 。12 如图a所示是电阻甲和乙的IU图像，下列说法不正确的是（）A电阻甲为定值电阻，电阻乙的阻值随着温度的升高而减小B当电阻甲两端电压为 1V 时， R 甲 5，此时甲的实际电功率为0.2WC如图 b 所示，当开关闭合，电路电流为0.5A 时，电路总电阻是10D如图 c 所示，当开关闭合，电源电压为2V 时，电路总功率为0.8W【来源】山东