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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22PR=I2 R=(0.4A)R 的电流为 10 =1.6W0.4A，则电阻R的功率故 C 正确，不符合题意；D由AB 知，I1=0.6A， I2=0.4
3、A，则I1:I2=0.6A:0.4A=3:2故 D 错误，符合题意。故选 D。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 2都闭合时，通过灯泡的电流为11闭、 SI ，灯泡正常发光；当开关S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 S 闭合 S 断开时，电阻R 的功率是 1.6W12D I1 I2=9 4【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)【答案】 BD【解析】【
4、分析】【详解】A当开关 S 、 S 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，12电路中的电流P额7.2WI1=0.6AU12V灯泡的电阻R =U12VI10.6A =20 L故 A 正确，不符合题意；BC当开关 S闭合 S 断开时，灯泡和电阻R 串联，电路中的电流12P实=3.2WI2=0.4ARL20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PR=I22R=(0.4A)2 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之比I1 I2=0.6A 0.4A=3
5、 2故 D 错误，符合题意。故选 BD。3 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，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，
6、电阻较大，根据U2P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， 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IU2PI 2R2知，电路的电流增大，R 的电阻不变，根据2 知 R 的功率R变大，故 B 正确；C因为 P加热U 2U2R2、 P保温，且 P 加热 =990W、 P 保温 =110W，所以R1R2P加热: P保温U 2U 2:990W :110WR2R1 R2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
7、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。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R1、 R2 消耗电功率的变化量分别为P1 、P2 ，则下列判断正确的是（）A U1U 2B U1U 2U1U 2R1R2D P12R2）CIP2I（ R1I【来源】 2020 年天津市和平区中考一模物理试题【答案
8、】 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I1、 I2，由 IUV2 示数的变化量得，可得，电压表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 I1 R1）（ U I 2 R1）（ I 2 I1） R1IR1则|U 1 |IR1 |因
9、 R1、2R 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 | RRII12故 C 正确；D定值电阻 R1、 R2 消耗电功率的变化量分别为P1 、P2 ，则12（22）（ 1）（I 2）（I1）（R12） （1I2）（ 1）12PPIIR R2I1I 2RI IR R2故 D 错误。故选 BC。5 如图所示甲是某同学探究电流与电压关系的电路图，开关 S 闭合后，将滑动变阻器的滑片 P 从 a 端移至 b 端，电流表和电压表的示数变化关系如图乙，则由图象可知（ ）A电阻 R0 两端电压与通过R0 的电流
10、成正比B R0 的电阻值是5C该电路最小功0.3WD滑动变阻器R 的电功变化范围00.45W【来源】 2020 年贵州省遵义市桐梓县中考二模物理试题【答案】 BCD【解析】【分析】【详解】A由电路图可知，电流表测电路电流，电压表测电阻R0 电压，由 I-U 图象可知，电阻R0的 I-U 图象是一条倾斜的直线，是正比例函数图象，电阻R0 是一个定值，电压表的示数与电流表的示数之比不变，电阻R0 两端电流与通过R0 的电压成正比，电压决定电流，不能说电流与电压成正比，故A 错误， A 不符合题意；B由 I-U 图象可知，滑片 P 移至 b 端时滑动变阻器接入阻值为零，此时电压表示数为电源电压，为
11、3V，电路中的电流为 0.6A，则U3V5R0I0.6A故 B 正确， B 符合题意；C根据功率公式PU 2UIR当电路电阻最大时，即滑动变阻器接入最大时，功率最小，由I-U 图象可知，此时滑片 P移至 a 端，电压表示数为0.5V，电路中的电流为0.1A，则电路总电阻为U3V30R总0.1AI则电路最小功率为U 2(3V)2Pmin0.3WR总30故 C 正确， C 符合题意；D根据功率公式U R21R2U 2U 2PRRR ( R R0U )R02(R R0 )2R2R0R4R0R当滑动变阻器接入阻值为零时功率最小，为零；当滑动变阻器接入阻值与电阻R0 相等时功率最大，为PmaxU 2(3
12、V) 24R00.45W4 5故 D 正确， D 符合题意。故选 BCD。6 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，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 110 BR3 可能是 5C P2 可能是0.54WD P2 可能是0.65W【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
13、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=6U112121；当闭合 S ，断开 S 时， R 与R 串联，电压表测R 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.
14、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=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=U2/I1=1.5V0.09A 16.，7电路的总功率是： P2 =UI1 =6V 0.09A=0.54W；（2）若 U2 与 U1相比减小了0.5V，则电压表的示数是U2 =0.
15、5V， R2 两端的电压 UR2=U-U2=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 U 与 U相比增加了0.5V，则电压表的示数是： U=1.5V， R 两端的电压2123是： U3 =U-U2=6V-1.5V=4.5V，此时电路中的电流是： I3 =U2/R1
16、=1.5V/10 =0.15A，则 R3 的阻值是 ： R3 3323=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-U=6V-0.5V=5.5V，此时电路中的电流是 ： I =U /R =0.5V/10 =0.05A，则R 的阻值是 ： R242133=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
17、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
18、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 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
19、 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 如图所示的电路中，电源电压保持不变，R 为定值电阻，当开关闭合时，标有“6W”的小灯泡L 恰好正常发光；若保持定值电阻R 不变，将L 换成另一只标有“6V6V 3W”的小灯泡，闭合开关后，小灯泡工作时消耗的实际功率（不考虑温度对灯丝电阻的影响）（）A大于 3WB等于 3WC小于 3
20、WD无法确定【来源】安徽省无为市2019-2020 学年九年级（上) 期末质量检测物理试题【答案】 A【解析】【详解】由 PU2U 26V可得到 R，当额定电压相同时，额定功率越小，其电阻越大，所以“RP3W”的小灯泡电阻比“ 6V 6W”的小灯泡电阻大，因为串联电路中的总电阻等于各分电阻之和，所以改接灯泡后，电路的总电阻变大，根据IU可知，电路中的电流变小，电阻RR 两端的电压也变小，因为串联电路中的总电压等于各分电压之和，并且电源电压不变，所以“ 6V 3W”的小灯泡两端电压是变大的，即大于6V，由 PU2可知，这时灯泡的电R功率是变大的，即大于 3W。故选 A 。9 小明设计了一个多档位
21、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200W2；当只 S 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
22、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 ，所以当只 S3 闭合时，电热器功率为P3PP1P2800W200W100W 500W故 A 正确；B三个开关的通断组合成的连接方式有：只S闭合；只S闭合；只 S闭合；只S、S12312闭合；只S1323123、S 闭合； S 、S 闭合；只 S 、S、 S都闭合；共七种组合方式，
23、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RU 2U 2U 21:1:15:10: 2R1 : R2 : R3:500WP1P2P3 200W100W故 C 正确；D只 S1闭合时，工作1 分钟，该电加热器消耗的电能W1Pt1200W60s 1.2 104 J只 S2 闭合时，工作1 分钟，该电加热器消耗的电能W2P2t 100W60s6103 J只 S3 闭合时，工作1 分钟，该电加热器消耗的电能W3Pt3500W60s3104 J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、 S
24、3 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( PPP )t(200W100W500W)60s4.8104J123故 D 错误。故选 AC 。10 如图，电路中电源电压恒为6V，定值电阻R2为 10，滑动变阻器1R 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 P 向
25、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R 左端的电压，故A 不符合题意；1B当变阻器 R 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；1C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当电压表的示数为
26、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IUU6V0.4ARR1R2510通电 30s 电阻 R2 产生的热量为Q2I 2 R2t21030s48J0.4A故 D 错误。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L 两端的电压；由欧姆定律求出灯泡电阻；由功率公式【详解】U2P求出灯泡的额定功率。R电阻 R1、 R2