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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16mA 10sB15sC 20sD 25s【来源】【初中科学2026】【初三下】【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 J = 1.08105J，80%电动机线圈电阻的发
2、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（发热）。2 小灯泡L 的额定电压为3V，它的IU 图象如图甲所示，把小灯泡接入如图乙所示的电路中，先将滑动变阻器的滑片P 移至B 端。闭合开关S，电压表示数为1. 5V，再将滑片P向左移动直到电压表示数为3V，已知电源电压恒定，滑
3、动变阻器的铭牌标有上“102A”字样。下列说法中正确的是（）A电源电压为4. 5VB小灯泡的额定功率为0. 45WC小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的电功率为0. 75WD小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值为3【来源】 2019 年辽宁省沈阳市皇姑区中考一模物理试题【答案】 ACD【解析】【详解】A当滑动变阻器的滑片 P 移至 B 端时，滑动变阻器的最大阻值接入电路，与灯泡串联，由图象甲可知，当电压表示数为 U L1.5V，电路中的电流为I0.3A ，由欧姆定律IU可得，滑动变阻器两端的电压RU 滑IR滑0.3A 10 3V根据串联电路电压的特点可得，电源电压为U U L U 滑1.5
4、V 3V 4.5V故 A 正确；B由图甲可知，当灯泡两端的电压U 额3V时，电路中的电流I0.5A ，由 PUI 可得，灯泡的额定功率P额U 额 I3V 0.5A 1.5W故 B 错误；C小灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压为U 滑UU 额4.5V3V1.5V由 PUI 可得，滑动变阻器消耗的功率P滑U 滑 I1.5V0.5A0.75W故 C 正确；D由 RU 可得，滑动变阻器接入电路的电阻IU 滑1.5V = R滑3I0.5A故 D 正确。故选 ACD 。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
5、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2019-2020 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
6、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滑0.24AR0 20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222P ，两端电压为U ，通过的电流为I2R滑(U2R滑U 2U 2( R滑 0)P2 U 2 I 2 I 2)11R0R滑R滑 )2R滑 )24R0( R0( R0R滑R滑滑动变阻器的电
7、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 I3V0.3A0.9W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，把EF两点接入电压为U的电源两端，当开关S12、和 S 都闭合时，电路消耗的总电功率为 P1122；
8、当开关 S和 S 都断开时，电路消耗的总电功率为P 。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P3P2：P3 = 9 5，则。已知（）A R1：R2=5 4B R1：R2= 45C P1 ：P2= 9 4D P1：P2=9 5【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S1 和S2 都闭合时，电路消耗的总电功率为U 2P1R1R2R1R2当开关 S1 和 S2 都断开时，电路消耗的总电功率为P2U 2R2把 A、 E两点接
9、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。5 如图所示的电路中，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=10 。当只闭合开关 S2 时，电流表的示数为0.3 A，电路消耗的总功率为P， R2 消耗的电功率为 P2；当三个开关都闭合时，电流表的示数改变了1.5 A，电路消耗的总功率为P， R2消耗的电功率为 P2。当只断开开关 S1 时，电流表的示数为0.6 A。下列判断正确的是（）A U=12 V， R2 =2
10、0 B U=9 V， R3 =30 C R3=15 ， P2:P2=1:4D R2 =20 ， P: P=1:6【来源】【万唯】2019 年贵州省遵义市初中毕业生学业（升学) 统一考试综合理科（物理部分 ) 试题（白卷 )【答案】 AD【解析】【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：I1U=0.3A ；R2R3PUI 10.3U ；P2I 12 R20.09 R2 ；由图 2 可得：UUUU0.3A=1.8AI 2R2101.5A；R1R2P 1.8U ；由图 3 可得：I
11、 3U0.6A ；R2因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以：P2I 32 R20.36 R2 ；由式可得：P P 0.3U1.8U16 ；由两式可得：P P0.09 R0.36 R14 ；2222B由 两式可得： U=12 V ，故 B 错误；AD代入 式可得： R2=20 ，故 AD 正确；C代人 式可得： R3=20 ，故 C 错误。故选 AD。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 22 :1 ，电流表的示数I11A；当开关 S1 闭合，
12、 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
13、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：9WU 2R1R2R3由以上分析可得：R33R1R2RA0.5R1所以：U1A R10.5R1U 29WR10.5R13R1可求得： U27V ， R1 18，则 R2RA
14、9， R354当开关 S1 闭合， S2 断开，滑片 P 位于 a 点时， R3 的功率P3 I12 R4(1A) 299W当开关 S1 、 S2 断开，调节滑片P 时， R3 的功率U2U 2P3 I 2R3R1R3R3R12R2R2R3R3U 2U 2U 222R1 R22R1 R2 R3R1 R2 R34 R1 R2 R3R3R2R3R3R34 R1P3 的最大值在R3R1R2时取得，且最大值U 2Pmax6.75W4 R1R2故选 AD。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
15、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、 S ，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11.08W3W 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】
16、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 “6V 3W字”样，所以，此时电路的电流是：II LPL3WU L0.5A6V灯泡的电阻是：U L26V2R灯12 ,=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 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
17、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 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
18、=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；综上所述，只有C 符合题意。8 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L 在不同电压下的电流值，并根据数
19、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】【解析】【详解】BA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
20、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PUI2V0.2A0.4WB 正确；C从图中可以看到，当把定值电阻端的电压是 5V，小灯泡 L 的电压是R 和小灯泡 L 串联后，电流是4V，这时刚好符合电源电压恒为0.5A 时，定值电阻R 两9V 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，
21、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】B由图甲知道，两灯串联，根据题意，由PU2知道，RP1U124W，R1由图乙知道，两灯并联，所以U=U1 =U2，由 PU2知道，RP1U 29W ，R1所以，U12
22、21R1U14W4 ，PPU 2U 29W91R1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；2U2=1 U ，由串联电路的分压原理知C由于 U1 = U ，根据串联电路的电压特点知道，33道， L1 2、 L 两灯灯丝电阻之比是：R1U12U23，R2U 211U3故 C 正确；D12PU212L、L并联，两端电压相等，由知道，灯L、L的功率之比是：乙图中灯RU 2P1R1R21 ，P2U 2R12R2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，R1R22R2R22R2由 P=UI
23、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=5。当只闭合开关 S2 时，电流表的示数为 0.3A，电路消耗的总功率为P；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S1 时，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
24、-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】【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IU0.3A R2R3PUI0.3U 由图 2 和题意可得UUUU1.95A+0.3A=2.25A IR2R15 R2PUI2.25U 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
25、合题意。故选 C。11 如图所示的电路中，已知定值电阻R1=8，R2=4，灯泡 L 的额定电压为 6V读出电压表 V1 的示数为 7V，电压表 V2 的示数为 5V，灯泡的额定功率为（）A3WB 6WC 9WD 12W【来源】福建省泉州市2019-2020 学年九年级（上) 期末物理试题【答案】 B【解析】【分析】分析清楚电路结构，知道各电路元件的连接方式、两电压表各测哪部分电路电压；由串联电路的特点求出电阻R1、 R2 间的电压关系，两电压表示数表达式，然后求出R1、 R2 与灯泡U2L 两端的电压；由欧姆定律求出灯泡电阻；由功率公式P求出灯泡的额定功率。R【详解】电阻 R1、 R2 与灯泡
26、 L 串联，电压表 V1 测电阻 R1 与灯泡 L 两端的电压；电压表电阻 V2 测电阻 R2 与灯泡 L 两端的电压；串联电路电流处处相等，则两定值电阻的电压之比：U 1IR1R18U 2IR2R22 ，4则U 12U 2 -；由串联电路的特点知：U V1U 1U L7V -，U V2U LU 25V -；由解得U1=4V， U2=2V， UL=3V；电路电流：IU 14V0.5A，R18灯泡电阻：RLU L3VI6，0.5A则灯泡的额定功率：U22L 额6V，PL6WRL6综上所述可知B 正确；故选 B。【点睛】本题考察了电路结构分析、串联电路的特点、欧姆定律与电功率公式的应用，题目难度较
27、大；灵活应用串联电路的特点是解题的关键。12 如图所示的电路中，滑动变阻器R2 上标有“ 20 1A”字样， 电压表选用的是“015V 的量程，电流表均选“ 00.6A 的量程， 电源的电压保持不变。当只闭合开关S1、S3， 滑动变阻器的滑片P 滑至最左端时，电路消耗的总功率为2.7W，电流表 A 的示数为I1，电压表的示数为 U1；当只断开开关 S1，滑片 P 滑至最右端时，电流表A 的示数为 I2，电压表的示数为 U2；当只闭合开关S1，滑片 P 仍在最右端时，电流表 A1 的示数为 I3，电压表的示数为U3。若 I1 I2 =5 3， U2 U3=3 5， 则下列结论错误的是（）A I2 I3=32B U1 U3=4 3C该电路的最小功率为1.08WD该电路的最大功率为5.4W【来源】 2019 年陕西省西安市西工大附中中考三模物理试题【答案】 B【解析】【详解】