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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，电源两端电压恒定，闭合开关，灯泡L12）比灯泡 L 电阻大，则（A灯泡 L1 比 L2 的亮B电流表A1 示数比 A2 的大C若 L1 灯丝烧断， L2 两端电压变大D若 L2 灯丝烧断，电流表A 示数变小【来源】广东省广州市南沙区2017 届中考物理一模试题【答案】 D【解析】【详解】AB由图可知，两只灯泡并联，两灯泡电压相等，灯泡L 比灯泡 L 电阻大；由 I=U/R 可12得，通过L1的电流小，即电流表1212实=UI 可知， P 实 1P 实 2，A 示数比 A 的小， U =U ，由 P灯泡 L21比 L的亮，故 AB 错误；C因为两灯泡
2、并联，由并联电路电压关系可知两灯泡两端电压相等，若L 灯丝烧断，L12两端电压不变，故 C 错误；D由图可知，电流表A1 测量灯泡 L1 的电流；电流表A2 测量灯泡 L2 的电流；电流表 A 测量干路上的电流；若L2 灯丝烧断，电流表A2 示数为 0，根据并联电路中干路上的电流等于各支路电流之和，可知电流表A 示数变小，故 D 正确。故选 D。2 如图甲所示电路，电源电压保持不变，电流表量程为00.6A。图乙中 A、 B 分别是小灯泡和电阻 R1 两端的电压随电流变化关系图象。只闭合开关S、 S1，滑动变阻器的滑片 P 移至 a 端时，电路中的电流为0.2A；滑动变阻器的滑片移至b 端时，小
3、灯泡恰好正常发光。只闭合开关S、S3，调节滑片P，当滑动变阻器接入电路中的电阻为10时，小灯泡两端的电压恰好为2V。则（）A电源电压为10VB小灯泡L 的额定功率6WC只闭合开关S、S2，滑动变阻器的滑片移至a 端时，1.5min电流通过R1 产生的热量为64JD闭合开关S，改变其它开关的通断及滑片的位置，电路消耗的最小功率可以达到1.2W【来源】辽宁省葫芦岛市连山区2019-2020学年九年级（上) 期末测试物理试题【答案】BC【解析】【分析】【详解】A由于灯泡灯丝电阻受温度影响，定值电阻阻值不发生变化，则小灯泡灯丝两端的电压随电流变化关系图象为曲线，定值电阻两端的电压随电流变化关系图象为过
4、原点的直线，则由乙图数据可求R1 阻值为R1 = U14V=40I10.1A已知闭合 S、 S3，调节滑片 P，当滑动变阻器接入电路中的电阻为10时，小灯泡两端的电压恰好为2V，此时电路为小灯泡与两电阻串联电路，由乙图可知此时电路电流为0.2A，则电源电压为U U L U 1 U 2 =2V+0.2A40 +0.2A10 =12V故 A 不符合题意；B当闭合开关 S、 S1，滑动变阻器的滑片移至 b 端时，小灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器接入阻值为 0，此时电路为小灯泡的简单电路，小灯泡此时两端电压等于电源电压为12V，对应乙图可知此时电流为0.5A，则额定功率为P额U 额 I 额12V0.
5、5A=6W故 B 符合题意；C只闭合开关S、S1，滑动变阻器的滑片P 移至a 端时，电路中的电流为0.2A，此时电路为小灯泡与滑动变阻器串联电路，且滑动变阻器接入阻值最大，由乙图可知此时小灯泡两端电压为2V，电源电压为12V，则由串联分压可知滑动变阻器两端电压为10V，由欧姆定律可求滑动变阻器最大阻值为R2maxU 2max10VI 2=500.2A则当闭合开关 S、 S2，滑动变阻器的滑片移至a 端时，电路为12R与 R 串联电路，由串联分压可求 R1 两端电压为U1R1U4048R24012V=VR1509由于 R1 为纯电阻，则1.5min 电流通过 R1 产生的热量为2248 VU 1
6、t91.5 60s=64JW1R140故 C 符合题意；U2D由于电源电压不变，则由P可知，当电路阻值最大时，电路总功率最小，则闭R合开关 S、 S3，滑片滑到最大阻值处时电路电阻最大，功率最小，若最小功率为1.2W ，则此时电路电流为I minPmin1.2W =0.1AU12V则此时电路总电阻为RmaxU12V =120I min0.1A则小灯泡此时电阻应为R=R -R -R=120 -40-50 =30 L 实max 12max此时小灯泡分得电压应为UL 实 =Imin RL 实=0.1A 30 =3V但由乙图可知，当小灯泡电流为0.1A 时，小灯泡两端电压不足2V，前后冲突，故D 不符
7、合题意。故选 BC。3 把标有“ 6V 3W”的小灯泡与最大阻值为100的滑动变阻器连接在电源电压恒为18V的电路中，各电表选择的量程如图所示，要求闭合开关后两电表的示数均不超过所选量程，且灯泡两端电压不允许超过额定值（灯丝电阻不变），下列说法正确的是（）A在滑动变阻器滑片向左移动的过程中，电流表示数变大，电压表示数变小B电路的总功率最大值为10.8WC小灯泡的电功率最小值为0.75WD滑动变阻器允许调节的范围是24 60【来源】天津市2018 年中考物理模拟试题【答案】 ACD【解析】【分析】分析实物图可知：灯泡与滑动变阻器是串联关系；电流表测量串联电路的电流（所选量程为 0 0.6A），电
8、压表测量滑动变阻器两端的电压（所选量程为0 15V）。(1)滑片向左移动时，根据滑动变阻器的变阻原理判定连入电路的电阻的变化；再判定总电阻的变化，根据欧姆定律和串联电路的电压关系判定电流表和电压表示数的变化情况；(2)由灯的铭牌求出灯正常发光时的电流和灯丝电阻，确定电路中的最大电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器连入电路的最小电阻，利用PUI 求电路的总功率最大值；(3)为保护电压表，滑动变阻器两端的最大电压为15V，此时滑动变阻器连入的电阻最大，利用串联电路的电压关系求出此时加在灯两端的电压；再利用欧姆定律求出此时电路中的最小电流和滑动变阻器连入的电阻；最后利用PUI 求小灯泡的电功率最小值；(
9、4)由 (2)(3)得出滑动变阻器允许调节的范围。【详解】A由图知道，由实物电路图可知：灯泡与滑动变阻器串联；电流表测量串联电路的电流（所选量程为00.6A），电压表测量滑动变阻器两端的电压（所选量程为015V）， 当滑片向左移动时，则滑动变阻器连入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，由于电源电压不变，由 IU知道，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；滑动变阻器连入电路的电R阻变小、分压变小，所以电压表示数的变小，故A 正确；B由 PUI 可知，当灯正常发光时的电流I 额P额3WU 额0.5A6V由于电路中的最大电流是0.5A，则滑动变阻器连入电路的最小电阻U U 额18V 6VRminI m
10、ax240.5A此时电路中电功率最大Pmax UI max18V 0.5A 9W故 B 错误；U2C由 P可知，灯泡的电阻RU 额2(6V) 2RL12P额3W由图知道，为保护电压表，滑动变阻器两端的最大电压为15V，此时滑动变阻器连入的电阻最大，由串联电路电压特点可知，小灯泡两端的最小电压是U LUU R 18V15V3V此时电路中的电流II RU L3V0.25AI L12RL所以滑动变阻器连入的最大电阻RmaxU R15V60I R0.25A此时小灯泡的最小电功率PminU L I L 3V0.25A0.75W故 C 正确；D由以上计算知道，滑动变阻器允许调节的范围为24 60 ，故 D
11、 正确。故选 ACD。4 根据下表提供的信息得出的几个结论中，正确的是（）物质铁铝铜煤油密度 kg/m 37.9 1032.7 1038.9 1030.8 103比热容 J/(kg )0.46 1030.88 1030.39 1032.1 103长 1m 横截面积 1mm 2 的导线在 20时的电阻值0.0960.0270.017 A用同样的电加热器给等质量的水和煤油加热，加热时间与升高温度的关系图像如图，则 b 是水B将质量相等的铝块和铜块，做成横截面积相同的铝丝和铜丝，串联接入电路，则铝丝两端的电压大C煤油和水的体积之比为2 1，吸收热量之比为12 5，则升高的温度之比为3 1D将质量相同
12、的铁块和铝块，做成横截面积相同的铁丝和铝丝，并联在同一电路中，其消耗的电功率之比为 96 79【来源】山东省青岛市崂山区2018-2019 学年九年级（上) 期末考试物理试题【答案】 BC【解析】【分析】【详解】A用同样的电加热器给等质量的水和煤油加热，加热时间相同时，电热器放出的热量相同，即水和煤油吸收的热量相等，由表格数据可知，煤油的比热容小于水的比热容，根据tQ吸a 是水， b 是煤可知，水的温度变化小，所以加热时间与升高温度的关系图象cm油，故 A 错误；B由表格数据可知，长1m 横截面积1mm 2 的导线在 20时，铝线的电阻值大；同样由表m的变形式 Vm格数据可知，铜的密度大于铝的
13、密度，由可知，质量相等的铝块V和铜块中，铝块的体积大，所以做成横截面积相同的铝丝和铜丝时，铝丝的长度更长，其电阻较大，铝丝和铜丝串联接入电路时通过的电流相等，根据U=IR 可知，铝丝两端的电压大，故 B 正确；C由表格数据可知，煤油的密度为33，煤油的比热容为30.8 10kg/m2.1 10J/（kg ），我们已知水的密度为3331.0 10，水的比热容为4.2 10kg/mJ/（ kg ），且煤油和水的体积之比为 2： 1，吸收热量之比为125，由 Q 吸 cmt 和m可得，升高的温度之比VQ吸煤油Q吸煤油t煤油 =c煤油m煤油=c煤油 煤油V煤油Q吸煤油c水水V水t水Q吸水Q吸水Q吸水c
14、煤油煤油V煤油c水 m水c水 水V水124.2103 J/ kg 1103 kg/m31352.1 103 J/ kg 0.8103 kg/m321故 C 正确；33，铝的密度为 2.733D由表格数据可知，铁的密度为7.9 10kg/m10，由 m Vkg/m LS可得，将质量相同的铁块和铝块，做成横截面积相同的铁丝和铝丝时的长度之比mL铁铁 S铝2.7103 kg/m 327L铝m铁7.9103 kg/m 379铝 S由表格数据可知，长 1m 横截面积 1mm 2 的导线在 20时的电阻值，铝导线的是 0.027 ，铁导线的是 0.096 ，因其它条件相同时，导体的电阻与长度成正比，所以，
15、铁丝和铝丝的阻值之比R铁270.09696R铝790.02779并联在同一电路中它们两端电压相等，则消耗的电功率之比U 2P铁R铁R铝79=P铝U 2R铁96R铝故 D 错误。故选 BC。5 如图为一种测量酒精气体浓度的工作原理图，电源电压恒为6VR=10 R，定值电阻， 0是酒精气敏电阻，阻值随酒精气体的浓度增大而减小，其阻值变化范围为10 20，电压表接入电路的量程为0 3V，电流表接入电路的量程为00.6A闭合开关 S，当环境的酒精气体的浓度增大时，下列说法正确的是电流表的示数变小电压表的示数变大电压表示数的范围为1V 3V电阻 R0 消耗的电功率范围为0.8W 0.9WA只有正确B只有
16、正确C只有正确D只有正确【来源】江苏省无锡江阴市2019-2020 学年九年级（上) 期末考试物理试题【答案】 B【解析】【详解】由电路图可知，R0 与 R 串联，电压表测R 两端的电压，电流表测电路中的电流。U当环境的酒精气体的浓度增大时，R0 阻值随酒精气体的浓度增大而减小，由I可R知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，故错误；因为电路中的电流变大，由UIR 可知，电压表示数变大，故正确；当 R0=10 时，电路中的总电阻最小，电路中的电流最大，即经过R0 的电流最大，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，经过R0 的电流最大，I 大U12VR0小R0.3A ，10 10则电压表的
17、最大示数为：U 最大I 大 R0.3A10 3V ，R0 消耗的电功率：PR 0大I 大2 R0 ( 0.3A)210 0.9W ，当 R0 大 =20 时，电路中的总电阻最大，电路中的电流最小，电路中的最小电流：I 小U6V0.2A ，R0大=R20 10则电压表的最小示数为：U 最小I 小R0.2A10 2V ，所以，电压表示数的范围为2V3V，故错误；R0 消耗的电功率：PR0小I 小2 R0( 0.2A)2200.8W ，所以，电阻R0 消耗的功率范围为0.8W 0.9W，故正确。故选 B。6 有甲、乙两只灯泡，甲标有“15V 15W ”，乙标有“10V 5W ”。现把它们串联起来，则
18、该电路两端，允许加的最高电压为(不考虑温度对灯泡电阻的影响) （）A 25VB 35VC 17.5VD 12.5V【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】 C【解析】【详解】不考虑温度对灯泡电阻的影响，则甲灯电阻：2215VR1U 1=15；P115W乙灯电阻：2210VR2U 2=20 ；P25W串联电流相等，乙灯电阻大，乙灯可以达到额定电压，由串联电路比例关系U1R1 可知U 2R2甲灯此时的电压为：U 1= R1 U 2 = 1510V=7.5V ；R220该电路两端允许加的最高电压为：UU 1U 2 =7.5V+10V=17.5V；故 C 正
19、确。故选 C。7 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， S 断开，且滑片P 在 b 端时，电流表示数为 0.3A；当 S、 S 都闭合，且滑11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2019-2020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
20、 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PUI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PUI求出其大小，进一步求出两者的比值。【详解】
21、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 在a 端时，灯泡与R1 并联，电流表测干路电流，此时小灯泡正常发光，则灯泡的额定电压U 额U15V此时通过灯泡的电流I LU15VRL0.75A20则灯泡的额定功率P额U 额 I L15V0.75A11.25W通过 R1 的电流I1I I L0.8A0.75A0.05A则电阻 R1 的阻值R1U15VI 13000.05A根据电路图和 PU
22、2可知，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R路消耗的总功率最小；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；则电路中消耗的最大总功率与最小总功率之比Pmax : PminUI: UII : I0.8A:0.3A8:3故 BC错误、 D 正确。故选 D。8 如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“5V 2.5W”R1的最大的字样，滑动变阻器阻值为 40 ，定值电阻 R2的阻值为 20，电压表量程为 03V，电流表量程为03A，灯丝电阻不随温度变化。当S123a 时，小灯泡 L 恰、 S和 S 都闭合，滑动变阻器的滑片滑到端点好正常发光。在保证电路安全的前提下
23、，以下说法正确的是：（）A电源电压为 10VB闭合 S2 、S3，断开 S1时，电路中最小电流为 0.1AC闭合 S1、 S3 ，断开 S2时，滑动变阻器取值范围为0 20D滑片在a 端， S1、 S2 和 S3 都闭合时，整个电路的功率最大，最大值为3.75W【来源】重庆南开融侨中学2019-2020 学年九年级（下) 开学测试物理试题【答案】 D【解析】【详解】根据 PU 2可得，小灯泡的电阻：RU 2L额5V2=10 ；RL=PL 额2.5WA 当 S、 S1 和 S2 都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a 端时，灯泡与电阻 R2 并联；此时小灯泡 L 恰好正常发光，则电源电压等于小灯泡的额定
24、电压，U = U L 额 =5V ，故 A 错误；B闭合 S2、 S3，断开 S1 时， R1 与 L 串联，电压表测变阻器R1的电压，当滑动变阻器的两端电压等于电压表的最大值，即U 滑 =3V 时，变阻器接入电路的阻值最大，电路中电流最小，则最小电流：I = U U 滑 = 5V-3V=0.2A ；RL10故 B 错误；C闭合 S1、 S3，断开 S2 时， R1 与 R2串联，电压表测变阻器R1 的电压，由串联分压规律可知，当电压表示数最大为U 1 =3V 时，变阻器R1接入电路的阻值最大，因串联电路电流处处相等，结合欧姆定律可得：U 1U 2 ；R1R2即：3V5V-3V= ；R120解
25、得 R1=30 ，变阻器 R 接入电路的阻值最大为30，故 C 错误；1D当 S、 S1 和 S2 都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a 端时，灯泡与电阻R2 并联，因并联电U 2路的总电阻最小，所以由P可知，此时整个电路的功率最大，则整个电路的最大功R率：U 22P最大P额P2P5V额=2.5W+=3.75W；LLR220故 D 正确。9 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
26、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】 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
27、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 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。10 如图所示，电源电压保持不变，开关S 断开后
28、，灯L1 和 L2 都正常发光，甲、乙两个电表示数之比为5 3，此时灯L1 和 L2 的电功率之比为（）A2 3B 32C 3 5D 5 3【来源】 2020 年天津市和平区中考一模物理试题【答案】 A【解析】【分析】【详解】由电路图可知，开关S 断开后，如果甲、乙为电压表将会造成电路断路，两灯泡均不发光，不符合题意，因此甲、乙都为电流表，此时灯L1、 L2 并联连接，电流表甲测干路电流，电流表乙测通过 L2 的电流；因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过L1、 L2 的电流之比I1I甲I乙5 32I 2I乙33因并联电路中各支路两端的电压相等，所以两灯泡的电功率之比为P1UI 1I
29、 12P2UI 2I 23故选 A。11 如图甲所示的电路中，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
30、 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= I b = 0.2A =20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 R1+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226V6V6V2 = 10 R22P2 =I 2R2=（）2 R2= 10 R210 R2R24 10R2当 R2=10 时2P2max=6V=0.9W40当 R2=0时， Pa=0W ，当 R2=20 时，Pb=（6V） 2 20=0.8W1020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