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1、一、初中物理电功率的综合计算问题1 额定电压均为6VIU图线如图所示，则下列说法不正确的是（）的甲、乙两灯的 A甲、乙两灯的电阻均随电压增大而增大B甲、乙两灯的额定功率之比为21C甲、乙两灯并联接在电压为2V 的电源两端时，电阻之比为23D甲、乙两灯串联接在电压为8V 的电源两端时，实际功率之比为1 9【来源】四川省达州市达川区2019-2020 学年九年级（上) 期末物理试题【答案】 D【解析】【分析】(1)根据图像读出几组电流和电压对应的值，根据欧姆定律求出对应的电阻，然后得出两灯泡电阻与两端的电压关系；(2)根据图像读出两灯泡额定电压下的电流，根据PUI 求出甲、乙两灯的额定功率之比；(
2、3)甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时，它们两端的电压均为2V，根据图像读出通过的电流，根据欧姆定律求出此时两灯泡的电阻之比；(4)甲、乙两灯串联接在电压为8V 的电源两端时，通过它们的电流相等，且总电压等于8V，根据图像读出符合要求的电流和电压，根据PUI 求出两灯泡的实际功率之比。【详解】A由图像可知，甲、乙两灯泡两端的电压分别为2V、 6V时，通过甲的电流依次为0.3A、0.6A，通过乙的电流依次为0.2A、 0.3A，由 IUU可知，甲灯泡的电阻依的变形式 RRI次为 6.67 、 10，乙灯泡的电阻依次为10、 20，所以甲、乙两灯的电阻均随电压增大而增大，则 A 正确，不符合
3、题意；B甲、乙两灯的额定电压均为6V，通过的电流I 甲额 0.6A，I 乙额 0.3A，则甲、乙两灯的额定功率之比：PU 甲额 I甲额6V0.6A2甲额，PU乙额I乙额6V0.3A1乙额则 B 正确，不符合题意；C甲、乙两灯并联接在电压为2V 的电源两端时，它们两端的电压均为2V，由图像可知，通过的电流分别为I 甲 0.3A， I 乙 0.2A，此时两灯泡的电阻之比：U甲R甲I甲I乙0.2A2 ，R乙U乙I甲0.3A3I乙则 C 正确，不符合题意；D甲、乙两灯串联接在电压为8V 的电源两端时，通过它们的电流相等，且总电压等于8V，由图像可知，当电路中的电流I 0.3A、 U 甲2V、 U乙6V
4、 时符合，则两灯泡的实际功率之比：P甲U 甲 I2V0.3A1 ，P乙U 乙 I6V0.3A3则 D 错误，符合题意；故选 D。2 如图所示，电源电压保持不变，L1 上标有“ 1.2V ？ W”， L2 上标有“9V ？ W”。闭合开关 S1后，当开关 S 接“ 1”，滑片 P 在最左端时，电压表示数为15.4V， L 此时的实际功率是额定功率 1 ；当开关 S 接 2 时， P 在中点，电压表示数为 2V。若将 L1和 L2 串联后接在4该电源上时，电路中电流为0.2A，下面说法中正确的是（设灯丝电阻不随温度改变）（）A L1 的额定功率为2WBL2 的额定功率为 3WC电源电压为 6VD滑
5、动变阻器的最大阻值为30【来源】 2020 年四川省成都市成华区中考二诊物理试题【答案】 BC【解析】【分析】【详解】设滑动变阻器的最大阻值为R，当开关 S 接“ 1”，滑片 P 在最左端时，滑动变阻器与灯泡111 ，根据功率的计算公式P1U 2L 串联，由于 L 此时的实际功率是额定功率的说明此时4R1灯泡 L1两端的电压是额定电压的1 ，所以此时灯泡 L1 两端的电压2U 1 1.2V10.6V2因此 源 U=5.4V+0.6V=6V当开关 S 接“ 1”，滑片P 在最左端 ， 表示数 5.4V， 有6VR5.4V RR1当开关 S 接 2 ， P 在中点， 表示数 2V， 有6VR2V
6、RR222若将 L1和20.2A， 有L 串 后接在 源上 ， 路中 流 R1R26V300.2A由式得 9R1=R，由式得 R2=R，将它 代入式得R=27 ，因此R11 R127 3， R2R 2799L1 的 定功率U 121.2V2P10.48WR13L 的 定功率2U 229V23WP2R227 合以上 果如下： 源 6V，滑 阻器的最大阻 27，L1 的 定功率0.48W ， L2的 定功率3W，故 AD ， BC正确。故 BC。3 如 甲所示 路， 合开关后，当滑 阻器的滑片从最左端a 滑到最右端b 的 程中， 流表示数I 与 表示数U 的关系 象如 乙所示， 下列 法正确的是（
7、）A滑 阻器的最大 功率 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= 0.6A，由 IU大可得，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
8、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UIR0R滑0.24AR020因电源电压不变，所以0.6A R0 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IP2 U 2 I 2 I 22 R滑 (UR滑)2 R滑1U 21U 2( R滑0)R0R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
9、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 E、 F 两点接入电压为U 的电源两端，当开关 S12都闭合时，电路消耗的总和 S电功率为 P1122；当开关S和 S 都断开时，
10、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323P。已知 P：P = 9 5，则（）A R ：R =5 4B R：R = 45C P：P = 9 4D P：P =9 512121212【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
11、源两端且只闭合开关S2 时，电路消耗的总电功率为P3U 2R1R2由以上三式联立求得R R45 ， P P941212故 AD 不符合题意， BC 符合题意。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
12、电流，电压表测电阻R电压，由 I-U 图象可知，电阻R00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 3V，电路中的电流为 0.6A，则R0U3V5I0.6A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
13、示数为0.5V，电路中的电流为0.1A，则电路总电阻为R总U3V30I0.1A则电路最小功率为PminU 2(3V)2R总0.3W30故 C 正确， C 符合题意；D根据功率公式PRU R21 (RU )2U 2U 2RR R R0R022R0(R R0 )2RR4R0R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(3V) 20.45W4R04 5故 D 正确， D 符合题意。故选 BCD。6 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示数的关系图像如图乙。下列说法中
14、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10R 串联，电压表 V测 L 与 R 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，利用PUI 求出灯泡的电功率即为
15、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，电路的总功率最大，两电压表的示数最大且电压表V1
16、 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 LU U 012V6V6V因此时小灯泡恰好正常发光，则灯泡的额定功率PLU 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 的示数 U1=5V，此时滑动变阻器两端
17、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。7 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1S、 S，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（
18、）A电源电压为10VB小灯泡L 的额定功率6WR1 阻值为C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原点的直线，则由乙图数据可求R1 = U14V=40I10.1A已知闭合 S、 S3，调节滑片 P，当滑动变
19、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 12V 0.5A=6W故 B 符合题意；C只闭合开关 S、S，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
20、1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 2max10V =50I 20.2A则当闭合开关 S、 S2，滑动变阻器的滑片移至12串联电路，由串联分a 端时，电路为 R与 R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2U 1248 Vt91.5 60s=64JW140R1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
21、，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U12VRmax=120I min0.1A则小灯泡此时电阻应为RL 实 =Rmax-R1-R2max=120 -40-50 =30 此时小灯泡分得电压应为UL 实=IminRL 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 不符合题意。故选 BC。8 如图所示，电源电压恒为 6V，小灯泡 L 标有“ 4V 1.6W”字样（阻值保持不变）， R1
22、=20 。滑动变阻器 R2 标有“ 30 1A”。电流表的量程为 00.6A，电压表的量程为03V。下列说法正确的是（）A闭合 S2，断开 S1、 S3时，通过电阻R1 电流为 0.2AB断开 S2，闭合 S1、S3时，滑动变阻器R2 连入阻值范围 5 10 C闭合开关 S3，断开 S1、 S2 时，电灯 L 消耗的功率范围为 0.225W0.9WD闭合所有开关，滑动变阻器R2 消耗的最大功率和最小功率之比为3： 1【来源】 2018 年山东省威海市文登区中考一模物理试题【答案】 ACD【解析】【分析】【详解】A从图中可以看到，闭合 S2，断开 S1、 S3 时，灯泡和电阻 R1 串联接在电路
23、中，灯泡的电阻大小是U L224VRL10PL1.6W根据欧姆定律可知，通过电阻R1 电流大小是I 1U6VI0.2ARL R110 20即通过电阻R1 电流是 0.2A ， A 正确；B断开 S2，闭合 S1、S3 时，只有滑动变阻器R2 接入电路，电流表的量程为00.6A，当电路的电流最大是0.6A，滑动变阻器接入电路的阻值大小是U6V10R20.6AI max这个阻值大小是滑动变阻器接入电路的最小阻值，所以滑动变阻器R2 连入阻值范围是10 30 ， B 错误；312时，灯泡和变阻器2串联接在电路中，根据2R可知，C闭合开关 S，断开 S 、 SRP I当电路中的电流最小时，灯泡的电功率
24、最小，这时电路中的总电阻最大，电路中的电流大小是I min6V0.15A10 30这个电流值大小没有超过电流表的量程，也没有超过滑动变阻器的最大电流限度电压表的示数是U L0.15A101.5V这个电压值没有超过电压表的量程，这时灯泡的最小电功率是PLmin I min22RL0.15A10 0.225W当电路中的电流最大时，灯泡的电功率最大，这时电路中的总电阻最小，假如电流大小是0.6A，那么电压表的示数是U L0.6A 10 6V这个电压的数值大过了电压表的量程，所以电流不能是0.6A，假如电压表的示数达到最大3V，这时电流最大，大小是3V0.3AI max10这个电流值大小符合电路的安全
25、要求，所以灯泡的最大电功率是PI 2R0.3A210 0.9WLmaxmaxL综上所述，电灯 L 消耗的功率范围为0.225W0.9W ， C 正确；D闭合所有开关，灯泡被短路，电阻R1、 R2 并联接在电路中，根据 PU2可知，当 R2R的电阻最小时，其电功率最大，流过它的电流最大，是0.6A，其阻值大小是6VR2min100.6A电功率大小是U 226VP2max3.6WR2min10当 R2 的电阻最大时，其电功率最小，流过它的电流最小，假如R2 的电阻是30，其电流大小是U6VI 2min0.2AR2max30这个电流大小符合电路的安全要求，那么其电功率大小是U 226VP2min1.
26、2WR2max30那么滑动变阻器R2 消耗的最大功率和最小功率之比是P2max : P2min 3.6W :1.2W3:1D 正确。故选 ACD。9 小明设计了一个多档位电加热器，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200W ；当只 S2 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
27、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P3PP1P2800W200W100W500W故 A 正确；B三个开关的
28、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 、S21231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，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:P1P2P3 200W100W 500W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、 S3 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( P