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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 10C当开关S1 闭合 S2 断开时，电阻R 的的功率是1.6WD I1:I2=9:4【来源】2019 年四川省成都市树德实验中学（西区) 中考二模物理试题【答案】D【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
2、正常工作，电源的电压U=12V，电路中的电流P额7.2WI1=0.6AU 12V灯泡的电阻U12VRL= I 1=0.6A=20 故 A 正确，不符合题意；B当开关 S 闭合 S 断开时，灯泡和电阻R 串联，电路中的电流122P实=3.2WI =0.4ARL20电路中的总电阻U12V=30 R 总=I 20.4AR 的阻值R=R 总 - RL=30 -20 =10 故 B 正确，不符合题意；C由 B 知，当开关S1 闭合 S2 断开时，通过电阻R 的电流为0.4A，则电阻R的功率PR=I22R=(0.4A)210 =1.6W故 C 正确，不符合题意；D由 AB 知， I1=0.6A， I2=0
3、.4A，则I1:I2=0.6A:0.4A=3:2故 D 错误，符合题意。故选 D。2 如图是一个电加热器的工作原理图，其中R 和 R2 是阻值不变的发热电阻；已知加热器1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，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 的功率变大电阻R1与 R 的阻值之比为C21 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【
4、解析】【分析】【详解】ASU2知，在电压一定时，电功率较只闭合开关，两电阻串联，电阻较大，根据PR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， S1断开时，两电阻串联，S1 闭合时，电阻R1 被短路，只有电阻R2 工作，电阻减小，根据IU知，电路的电流增大，R2 的电阻不变，根据 P I 2R2 知 R2 的功率R变大，故 B 正确；C因为 P加热U 2U 2R2、 P保温，且 P 加热 =990W、 P 保温 =110W，所以R1R2P加热 : P保温U 2U 2R2:990W :110WR1R2即R1R29R21所以R18R21故 C 错误；D只
5、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) 2440P保温110W当实际电压为200V 时，实际功率约为U 额2(200V) 290.9WP实=440R1R2故 D 正确；故选 BD。3 如图甲所示电路，闭合开关后，当滑动变阻器的滑片从最左端 a 滑到最右端中，电流表示数 I 与电压表示数 U 的关系图象如图乙所示，则下列说法正确的是（b 的过程）A滑动变阻器的最大电功率为0.8WB定值电阻R0 的阻值为10C当滑片在a 端时， R0 的功率为0.4WD当滑片在b 端时，电路的总功率为1.2W【来源】辽宁省沈阳市和平区2019-202
6、0 学年九年级（上) 期末测试物理试题【答案】 BD【解析】【分析】【详解】由电路图可知， R0 与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测变阻器两端的电压。A B当滑片位于a 端时，接入电路中的电阻为零，电路中的电流最大，由图像可知，电路中的最大电流I 大 = 0.6A，由 IU可得，电源的电压RUI 大 R00.6AR0当滑片位于 b 端时接入电路中的电阻最大，电压表的示数最大，电流表的示数最小，由图像可知， U 滑 = 4V，电路中的最小电流I 小 = 0.2A。则滑动变阻器的最大阻值为R滑U 滑4VI 小200.2A因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电源的电压UI R0R
7、滑0.24AR020因电源电压不变，所以0.6AR0 0.24AR020解得 R0 10，电源电压为UI大 R00.6AR00.6A10 6V滑动变阻器与电阻 R0 串联，设滑动变阻器的电功率P2，两端电压为U2，通过的电流为I2P2 U 2 I 2 I 22 R滑 (U)2 R滑1U 21U 2( R滑0)R0R滑R滑 )2R滑 )24R0( R0( R0R滑R滑滑动变阻器的电功率最大时，滑动变阻器的阻值为R滑R010根据串联分压的特点，滑动变阻器两端的电压为总电压的一半，由图可知，当滑动变阻器两端电压为 U R3V ，通过滑动变阻器的电流为0.3A，所以滑动变阻器的最大功率为PU R I3
8、V0.3A0.9W故 A 错误， B 正确；C当滑片在a 端时， R0 的功率为P0UI 大6V0.6A = 3.6W故 C 错误；D当滑片在 b 端时，由图可知，此时电路中的电流I 小 = 0.2A，电路的总功率为PUI 小6V0.2A1.2W故 D 正确。故选 BD。4 如图所示，电源电压恒定不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P 从中点向b 端移动一段距离，电压表V1、 V2 示数的变化量分别为U 1 、U 2 ，电流表示数的变化量为I ，阻值相同的定值电阻121P2，则下列判断正确的是R 、 R 消耗电功率的变化量分别为P 、（）A U1U 2B U1U 2U1U 2R1R2D P12
9、R2）CIP2I（ R1I【来源】 2020 年天津市和平区中考一模物理试题【答案】 BC【解析】【分析】【详解】由电路图可知， R1 与 R0、 R2 串联，电压表 V1 测 R0 与 R2 两端的电压之和，电压表 V2 测 R2 两端的电压，电流表测电路中的电流。AB将滑动变阻器的滑片P 从中点向b 端移动一段距离，设移动前后电路中的电流分别为UI1、 I2，由 I得，可得，电压表V2 示数的变化量RU 2U 2U 2I1R2I 2 R2 （ I1I 2）R2IR2则|U 2 | |IR 2 |因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电压表V1 示数的变化量U 1U 1 U 1 （ U I
10、1 R1）（ U I 2 R1）（ I 2 I1） R1IR1则|U 1 |IR1 |因 R12、 R 的阻值相同，所以|U 1 |U 2 |故 B 正确、 A 错误；C由 |U1 | R1 、 |U 2 | R2 得II|U1 | |U 2 | R1R2II故 C 正确；D定值电阻12P1、P2，则R 、 R 消耗电功率的变化量分别为PP （ I22）（RR ）（ II）（ II ）（ RR ） （I II ）（RR ） I2111211212212212故 D 错误。故选 BC。5 如图甲所示，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，从最右端滑至最左端时，小灯泡恰好正常发光。电流表示数与两电压表
11、示数的关系图像如图乙。下列说法中正确的是（）A电源电压为 9VB滑动变阻器的最大阻值为14C小灯泡的额定功率为 6WD电路总功率的变化范围是6W12W【来源】 2019 年辽宁省阜新市中考模拟物理试题【答案】 BCD【解析】【分析】由电路图可知，灯泡L 与定值电阻R0 、滑动变阻器R 串联，电压表V1 测 L 与 R0 两端的电压之和，电压表 V2 测 R0 两端的电压，电流表测电路中的电流；当滑片位于最左端时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电路中的电流最大，电路的总功率最大，两电压表的示数最大且电压表V1 测电源两端的电压，根据图像读出电表的示数，根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压
12、，利用PUI 求出灯泡的电功率即为额定功率，利用PUI 求出电路的最大总功率；当滑片位于最右端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，电路的总功率最小，根据图像读出V1 的示数和电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出 R 两端电压，利用欧姆定律求出变阻器的最大阻值，利用PUI 求出电路的最小总功率，然后得出电路总功率的变化范围。【详解】由电路图可知，灯泡L 与定值电阻R0 、滑动变阻器R 串联，电压表V1 测 L 与 R0 两端的电压之和，电压表V2 测 R0 两端的电压，电流表测电路中的电流；AC当滑片位于最左端时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电路中的电流最大，电路的总功率最
13、大，两电压表的示数最大且电压表V1 测电源两端的电压；由图乙可知，电路中的最大电流 I max1.0A ，电压表 V2 的示数 U 06V，电压表 V1 的示数为12V，即电源的电压 U=12V；因串联电路中总电压等于各分电压之和，则此时灯泡两端的电压U L U U 012V6V6V因此时小灯泡恰好正常发光，则灯泡的额定功率PL U L I max6V1.0A6W电路的最大总功率PmaxUI max12V1.0A12W故 A 错误、 C 正确；BD当滑片位于最右端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，电路的总功率最小，由图像可知，电路中的最小电流I min 0.5A ，电压表 V1
14、的示数 U1=5V，此时滑动变阻器两端的电压U RUU 112V5V7V由 IU可得，滑动变阻器的最大阻值RRU R7V14I min0.5A电路的最小总功率PminUI min12V0.5A6W则电路总功率的变化范围是6W12W，故 BD 正确。故选 BCD。6 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 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
15、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】 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 S1 闭合， S2 断开， R3 滑片 P 位于最右端时等效电路为图
16、2 所示：；当开关 S12闭合的等效电路如图3 所示：断开， S；在可能得到的各种电路中，只有当开关S1、 S2 都断开，并且滑动变阻器的滑片位于最右端时，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：U 22：1，根据 IU可得RU 1R1I 1U 12RaU 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Rb5R12图 3 中
17、：根据串联电路的电阻特点和IU可得RU1I 3R1R2RR312U 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Rb5R1516 4022故 B 错误；C电阻 R2的阻值R1 R1 16 82212当开关 S1212断开， S 闭合，则电阻R与 R 串联，电路消耗的功率U 22P24VR1R2=24W16+8故 C 错误；D当开关 S 闭合， S 断开，电阻 R 与 R 串联， R 消耗的功率12133I 2 R3 (U)2U2P3R32R1R3R
18、1R34R1R3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。7 小文同学在探究 “电流与电压关系 ”实验中，分别测量了定值电阻 R 和小灯泡压下的电流值，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（L 在不同电）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1
19、A【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 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
20、 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R 的电流是 0.4A，小灯泡 L 的电流是 0.5A，电路中总电流为0.9A， D 错误。8 如图所示是一电动机通过动滑轮提升重物的装置示意图。假设电源电压380V 保持不变，电动机线圈电阻为1，不考虑电动机各处摩擦。当电动机将540kg 重物匀速提升16m的过程中，电路中的电流为20A ，动滑轮的机械效率为80%，则电动机提升重物所用的时间为A 10sB15sC 20sD 25s【来源】【初中科学2026】【初三下】
21、【答案】 B【解析】【详解】拉力做的有用功：W 有用 =Gh =mgh=540kg 10N/kg 16m=8.64 104J，拉力所做的功（总功）：W 总=W有用=8.64 104 J5J，= 1.08 1080%电动机线圈电阻的发热功率：P 热 =I 2R=（ 20A ） 2 1 =400W，因能量守恒，电动机的拉力做功的功率为：P=P 总 -P 热 =20A380V-400W=7.2 103W ，电动机提升重物所用的时间：W总1.08105 Jt=7.2=15s，P103 W故选 B 。【点睛】解决本题的关键知道电动机不是纯电阻用电器，电流做功消耗的电能大部分转化为机械能、少部分转化为内能
22、（发热）。9 如图所示，将灯L1、 L2 按图甲、乙两种方式接在电压均为U 的两个电路中，在图甲中灯 L 的功率为 4W，在图乙中灯 L 的功率为 9W 。设灯丝电阻不变。下列说法中正确的是A甲、乙两图电路消耗的总功率之比是3:2B甲、乙两图中灯L1 两端的电压之比是2:3C L1、 L2 两灯灯丝电阻之比是2:1D乙图中灯L1、 L2 的功率之比是2:1【来源】河南省焦作市2018-2019 学年九年级（上) 期末检测物理试题【答案】 BC【解析】【详解】BPU2知道，由图甲知道，两灯串联，根据题意，由R1U124W，PR1由图乙知道，两灯并联，所以U=U1=U2，由 PU2知道，RP1U
23、29W ，R1所以，U1221R1U14W4P，P1U 2U 29W9R1解得甲、乙两图中灯L1 两端的电压之比是：U 1U 12UU 13 ，故 B 正确；12U，根据串联电路的电压特点知道，21U ，由串联电路的分压原理知C由于 U =3U=3道， L1 2、 L 两灯灯丝电阻之比是：R1U12U23，R2U 211U3故 C 正确；D乙图中灯12并联，两端电压相等，由PU2知道，灯12的功率之比是：L 、 LRL 、 LU 2P1R1R21 ，PU 2R122R2故 D 错误；A甲电路中电流是：I 串=UUUR1R22R2R23R2乙电路中电流是：I 并 = UUUU3U，R1R22R2
24、R22R2由 P=UI 知道，甲、乙两图电路消耗的总功率之比是：UUP3R2 2甲=，3UPU9乙2R2故 A 错误。10 如图所示，电源电压 U 保持不变，滑动变阻器R2 的最大阻值为 30，灯泡 L 的电阻是20。当 S 闭合， S1 断开，且滑片P 在 b 端时，电流表示数为0.3A；当 S、 S1 都闭合，且滑片 P 在 a 端时，此时小灯泡正常发光，电流表的示数为0.8A（不考虑温度对电阻的影响），则下列说法正确的是（）A电源电压为12V1B电阻 R 的阻值为 250C电路中消耗的最大总功率与最小总功率之比为8: 5D小灯泡的额定功率是11.25W【来源】广东省广州市第六十五中学20
25、19-2020学年九年级4 月月考物理试题（线上检测 )【答案】 D【解析】【分析】当 S 闭合， S1 断开，且滑片 P 在 b 端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，电流表测电路中的电流，根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压；当S、 S1 都闭合，且滑片P 在 a端时，灯泡与 R1 并联，电流表测干路电流，灯泡正常发光，先计算其电流，再由PUI计算其额定功率；根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过灯泡的电流，根据并联电路的电流特点求出通过R1 的电流，再根据欧姆定律求出R1 的阻值；当灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联时电路中的电阻最大，电路消耗的总功率最小，根据P UI 求出其大小；当灯泡与 R1 并联时电路中的总电阻最小，电路消耗的总功率最大，根据P UI 求出其大小，进一步求出两者的比值。【详解】A由图知，当S 闭合， S1 断开，且滑片P 在 b 端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，电流表测电路中的电流，由串联电路特点和欧姆定律可得，电源的电压UI ( RLR2 )0.3A(2030)15V故 A 错误；BCD当 S、 S1 都闭合，且滑片 P