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1、一、初中物理电功率的综合计算问题1 图甲是用于焊接塑料水管的热熔器，其电路如图乙所示。加热电阻R1=66 、 R2=176 ，S1 是手动控制开关，S2 是可随温度自动跳转的温控开关，R0 特殊限流电阻，热熔器加热时R0 电阻较大， LED指示灯发红光，保温时R0 电阻较小， LED指示灯发绿光。已知LED 发光时两端电压保持不变，则下列说法正确的是（）A当 S1、 S2 都闭合时，热熔器处于保温状态B保温状态时加热电路的电功率是200WC发红光时LED的电流等于发绿光时LED 的电流D当 S1 闭合， S2 断开时， R1 的功率大于R2 的功率【来源】湖南省长沙市师大附中集团2018-20
2、19 学年九年级（上) 期末考试物理试题【答案】 B【解析】【详解】A开关 S1 和 S2 都闭合时，加热电路只有R1 工作，加热电阻最小，由PU 2UIR可知，热熔器的加热功率最大，处于加热状态，故A 错误；B保温状态时，加热电路中R 与 R 串联，则加热电路的电功率：12P保温U 2(220V)2R1 R2200W，66 176故 B 正确；C由题可知，热熔器加热时R 的电阻较大， LED指示灯发红光，保温时R 的电阻较小，00LED指示灯发绿光，因两种情况下LED灯发光时两端电压保持不变，且电源电压为220V不变，所以，由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，R0 两端的电压不变，由U可
3、IR知，热熔器加热时R0 的电阻较大，电路中的电流较小，即发红光时LED灯的电流小于发绿光时 LED灯的电流，故 C 错误；D开关 S1 闭合， S2 断开时，加热电路中R1 与 R2 串联，因串联电路中各处的电流相等，且由题可知 R1 R2，所以，由 PI 2 R 可知， R1 的功率小于 R2 的功率，故 D 错误。2 如图甲所示电路，电源电压不变。 R1 是滑动变阻器， R2 是定值电阻。当开关 S 闭合后，将滑动变阻器的滑片从最右端逐步滑到最左端，根据电压表与电流表的示数，绘制的 像如 乙所示。下列判断正确的是（）A 路消耗 功率的最大 7.2WB 阻器R接入 路的最大阻 120 C定
4、 阻R2 的 阻 20D 源 12V【来源】 2020 年山 省青 市西海岸新区中考一模物理 【答案】 ACD【解析】【分析】【 解】BC由 路 可知，当滑片位于最左端 ， 路 R2 的 路，此 路中的 流最大，由乙 可知I 大0.6A由 IU可得， 源的 RU I 大 R20.6A R2 当滑片位于最右端 ，滑 阻器的最大阻 R1 与 阻 R2 串 ， 表 R1 两端的 ，此 路中的 流最小；由乙 可知U 110VI 小0.1A 阻器 R1的最大阻 U 110VR1大100I 小0.1A因串 路中 等于各分 之和， 源的 UU 1I 小 R210V0.1AR2 由可得0.6AR210V0.1
5、AR2解上式可得R220故 B ， C 正确；D 源的 U0.6AR20.6A2012V故 D 正确；A电流最大时，电路消耗的最大电功率P大I 大U0.6A12V7.2W故 A 正确。故选 ACD。3 如图，把 E、 F 两点接入电压为U 的电源两端，当开关 S1 和 S2 都闭合时，电路消耗的总电功率为 P1；当开关 S1 和 S2 都断开时，电路消耗的总电功率为P2。若把 A、 E 两点接入电压为 U 的电源两端且只闭合开关S2时，电路消耗的总电功率为323P 。已知 P：P = 9 5，则（）A R ：R =5 4B R：R = 45C P：P = 9 4D P：P =9 5121212
6、12【来源】2020 年天津市滨海新区中考一模物理试题（初中毕业生模拟学业考试)【答案】 BC【解析】【分析】【详解】由题意知，把 E、 F 两点接入电压为U 的电源两端，当开关 S12都闭合时，电路消耗的和 S总电功率为P1U 2R1R2R1 R2当开关 S1 和 S2 都断开时，电路消耗的总电功率为U 2P2R2把 A、 E两点接入电压为U 的电源两端且只闭合开关S2 时，电路消耗的总电功率为P3由以上三式联立求得U 2R1R2R R45 ， P P941212故 AD 不符合题意，BC 符合题意。故选 BC。4 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
7、关S1 闭合， S2断开，滑片 P 位于 a 点时，电压表V1和 V2 的示数之比 U 1： U 2 2：1，电流表的示数I1=1A；滑片 P 位于最右端时，电压表V1 和 V2的示数之比 U 1 ： U 22：5 。当开关 S1 断开， S2 闭合，两个电压表 V1 和 V2的示数之比U 1： U 231：，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电源的电压为24VB滑动变阻器的最大阻值是24C当开关S1 断开， S2 闭合，电路消耗的功率为32WD当开关 S1 合， S2 断开，调节滑片 P 位置， R3 消耗的最大功率为 9W 【来源
8、】 2019 年四川省成都市青羊区树德实验中学中考二模物理试题【答案】 AD【解析】【分析】【详解】A当开关S1 闭合， S2 断开， R3 滑片 P 位于 a 点时等效电路为图1 所示：；当开关 S1232 所示：闭合， S断开， R 滑片 P 位于最右端时等效电路为图；当开关 S1 断开， S2 闭合的等效电路如图3 所示：；在可能得到的各种电路中，只有当开关S1 2都断开，并且滑动变阻器的滑片位于最右端、 S时，电路的总电阻最大，消耗的电功率最小，此时的等效电路如图4 所示：；图 1 中：由于串联电路中各处的电流相等，且U 1：U2 2：1，根据 IU可得RU 1R1I 1U 12RaU
9、 2U 21I 1所以Ra1 R12根据欧姆定律和串联电路中总电阻等于各分电阻之和可得，电源电压U I1( R1 Ra ) 1A (R11 R1 ) 1A3 R122图2 中：根据 IU可得RU 1R1I 2U 12RbU 2U 25I 2即R5 Rb21图3 中：根据串联电路的电阻特点和IU可得RU1I 3 R1 R2R1R23U 2I 3 R2R21解得R21R12图 4 中PminU 2U 2U2R2Rb159W R14R1R12R12R1由两式可得：R1 =16 ， U=24V，故 A 正确；B滑动变阻器的最大阻值Rb5 R15 16 4022故 B 错误；C电阻 R的阻值2R21R1
10、1216 82当开关 S12闭合，则电阻12断开， SR 与 R 串联，电路消耗的功率U 2224VPR2=24WR116+8故 C 错误；D当开关 S1 闭合， S2 断开，电阻 R1 与 R3 串联， R3 消耗的功率P3 I 2 R3U)2U2(R32R1R3R1R34R1R3所以，当 R3 13=R时， R 消耗的功率最大，为U 22P3 最大24V4R1=9W4?16 故 D 正确。故选 AD。5 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
11、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。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，故误；C 错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 D 错误。故选B。6 如图的电路中，
12、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、 S1，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-9WA【来
13、源】重庆市第一中学B 2019-2020C D 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 P 置于中点时，灯泡L 正常发光，此时由图知道，滑动变阻器与灯泡串联，由于小灯泡L 标有 “6V3W字”样，所以，此时电路的电流是：II LPL3WU L0.5A6V灯泡的电阻是：26V2R灯= U L12 ,3WPL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 L18V3V15V ，由欧姆定律知道，滑动变阻器接入电路的电阻是：R= 1 R滑 = 15V30，20.5A滑动变阻器的最大
14、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：U 灯 =URL =18VR滑60123VRL12故此时灯泡的功率是：2U 灯3V2P小 =0.75WRL=12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、 S2312并联，灯泡被短路，电流表测量干路电流，移动滑动、 S ，则R 与 R变阻器 R1 的滑片
15、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L 正常发光时，电路电流最大，此时电路消耗的电功率最大，P最大 UI 最大 18V0.5A=9W ；当滑动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
16、所述，只有C 符合题意。7 如图所示电路中，电源两端电压为U，且保持不变。R1、R2 和 R3 为三个定值电阻，已知 R1 5S2时，电流表的示数为0.3A，电路消耗的总功率为P= 。当只闭合开关；当三个开关都闭合时，电流表的示数变化了1.95A，电路消耗的总功率为P 。当只断开开关 S时，1电流表的示数为0.45A，电路消耗的总功率为 P 。下列判断正确的是（）A U=6V， R2=20B U=9V， R3=30C R2=20， P P =2 15D R3=10， P P =3 2【来源】湖北武汉洪山区2019-2020 学年九年级4 月月考物理试题（质量监测)【答案】 C【解析】【分析】【
17、详解】当只闭合开关S2 时，等效电路图如图1所示；当三个开关都闭合时，等效电路图如图2 所示；当只断开开关S1 时，等效电路图如图3所示；由图 1 可得U0.3A IR2R3P UI0.3U 由图 2 和题意可得UUUU1.95A+0.3A=2.25A IR25 R2R1PUI2.25U 由图 3 可得IU0.45AR2PUI0.45U 由式可得P : P0.3U : 2.25U 2:15P : P0.3U :0.45U 2:3由式可得：U=9V， R2=20 ， R3=10 。故 A、 B、 D 不符合题意， C 符合题意。故选 C。8 在如图甲所示的电路中，电源电压闭合开关S，将滑动变阻器
18、的滑片U 保持不变， R1、 R2 为定值电阻，P 从最右端滑到最左端的过程中，电压表R 为滑动变阻器。V1、 V2 的示数随电流表A 的示数变化分别如图乙中图线、所示。变阻器的滑片P 从最右端滑到最左端的过程中，下列说法错误的是（）A R1、 R2 的电压之比始终等于2 1B滑动变阻器的最大电阻为15C电源电压为6VD R2 消耗的功率增大了1.2W【来源】 2019 年湖北省武汉市洪山区中考一模物理试题【答案】 D【解析】【分析】【详解】电路为三个电阻串联，滑动变阻器滑片从右端滑到最左端过程中，滑动变阻器接入阻值变小，由欧姆定律可知电路电流逐渐变大，R1 两端电压变大，由此可得 表示电压表
19、V1， 表示电压表V2；当滑片位于最左端时，电路电阻最小，电流最大为Imax=0.4A，为R1 与R2 串联电路，此时R1 两端电压U1=4V，则可求R1 电阻为：U 14VR110I max0.4A由串联电路总电压等于各用电器电压之和可知：U=U1+Imax R2 =4V+0.4A R2当滑片位于最右端时，电路为三个电阻串联，此时电流最小为Imin=0.2A， R 两端电压UR=3V， R1 两端电压U1=2V，则滑动变阻器最大阻值为：U R3VR15I min0.2A由串联电路总电压等于各用电器电压之和可知：U=UR+U1+IminR2=3V+2V+0.2A R2联立求解可得： U=6V，
20、R2=5；由于串联电路电流处处相等，则由P=I2R 可知， R1 与 R2 消耗的功率之比始终等于电阻之比，即：P1： P2=R1： R2=10 ： 5 =2： 1滑动变阻器滑片位于最右端时，R2 消耗功率为：P2 右 =Imin 2R2=(0.2A)2 5=0.2W滑动变阻器滑片位于最左端时，R2 消耗功率为：P2 左=Imax 2R2=(0.4A)2 5=0.8W则 R2 消耗的功率增大： P=P2 左 -P2 右 =0.8W-0.2W=0.6W故选 D。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
21、接线柱，另有一只定值电阻R1 和一根导线接在两对接线柱上。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
22、模物理试题【答案】 BD【解析】【详解】A 假设导线的位置在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=0.1AR01
23、00由欧姆定律可得，电路中的总电阻R=U12V=120=0.1AI因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R1 的阻值R =R-R =120100=2010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
24、小于0.9W ，所以，电路中的最小电流I 小 =P2=0.9WR2=0.3A10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R0 小 =R - R2=24 - 10=14所以，滑动变阻器接入电路的阻值范围为14 30，故 D 正确。故选 BD 。10 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“
25、 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， S 、 S 都断开时，电路消耗的最大功率是3W12C当 S、S1、 S2 都闭合时，电路消耗的总功率最小值为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U2可得，小灯泡的电阻为：
26、PRU 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U=6VR最小=0.5A；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
27、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 并联，则：111，R总R0R滑即：1=11，10 30 R滑解得 R 滑=15故 D 正确，不符合题意。11 如图甲所示的电
28、路中，R1 为定值电阻，R2 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 R2 消耗的电功率先变大后变小，最大功率为0.9WD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【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=UR可得，电源的电压U=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