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1、一、初中物理电功率的综合计算问题1 如图甲所示的电路中，电源电压不变，小灯泡L上标有“6VL的电流”字样，通过灯泡与电压关系如图像所示，电压表选择015V 的量程，电流表选择03A 的量程。闭合开关S，断开 S1 和 S2，滑动变阻器的滑片在某处时，电流表的示数为0.4A ；变阻器的滑片滑到另一处时，电压表的示数由8V 变化到 4V，电流表的示数变化了0.4A，已知 R1： R2=1： 4，R2 为滑动变阻器的最大阻值。在保证各电路元件安全工作的情况下，则下列结果中不正确的是（）A R的阻值为 5B电源的电压为 11V1C整个电路的最大电功率是11WD整个电路的最小电功率是4.4W【来源】 2
2、019 年湖北省武汉市武昌区中考二模物理试题【答案】 C【解析】【分析】【详解】A闭合开关 S，断开 S1 和 S2 时，灯泡 L 与定值电阻 R1 、滑动变阻器 R2 串联，电压表测 R2 两端的电压，电流表测电路中的电流，因串联电路中电阻越大分得的电压越大，所以，电压表的示数由 U2 =8V 变化到 U2 =4V 时，接入电路中的电阻变小，电路中的电流变大，则两种情况下电路中的电流分别为：I =0.4A，I =0.4A+0.4A=0.8A，由图象可知，两种情况情况下灯泡两端的电压分别为U L=1V， U L=3V，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= U L+IR1+
3、U 2=1V+0.4A R1+8V，U= U L+IR1+ U 2=3V+0.8A R1+4V，因电源的电压不变，所以，1V+0.4A R1+8V=3V+0.8A R1 +4V，解得：R1=5，故 A 正确，不符合题意；B电源的电压：U L +I R1+ U 2 =1V+0.4A 5 +8V=11V，故 B 正确，不符合题意；C当开关S、 S2 闭合，断开S2 时，电路为R2 的简单电路，因电源的电压小于电压表的量程，所以，当调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数则：I 大=3A 时，电路消耗的电功率最大，P 大 =UI 大 =11V3A=33W，故 C 错误，符合题意；D当闭合开关 S，断开 S
4、1 和 S2 ，且滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电功率最小，则电源的电压：UL 小 +I 小 (R1+ R2)= UL 小 +I 小 (R1+4 R1 )= UL 小 + I 小 5 R111V= UL 小+ I 小 25，由图象可知，当I 小 =0.4A， UL 小=1V 符合，则电路的最小电功率：P 小 =UI 小 =11V 0.4A=4.4W，故 D 正确，不符合题意。故选 C。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
5、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 L124和 L 串联后接在该电源上时，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L1 串联，由于 L1 此时的实际功率是额定功率的1 ，根据功率的计算公式 P1U 2说明此时4R1灯泡 L1 两端的
6、是 定 的1，所以此 灯泡L1 两端的 2U 11.2V10.6V2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6V5.4V RRR1当开关 S 接 2 ， P 在中点， 表示数 2V， 有6VRR2VR222若将 L1 和 L2 串 后接在 源上 ， 路中 流 0.2A， 有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 2799L 的 定功率1U 122P11.2V0.48WR13L2 的 定功率U 2229V3WP2R227 合以上 果如下： 源 6
7、V，滑 阻器的最大阻 27，L1的 定功率0.48W2， L的 定功率3W，故 AD ， BC正确。故 BC。3 如 ，把 E、 F 两点接入 U 的 源两端，当开关 S12都 合 ， 路消耗的 和 S 功率 P1122；当开关S和 S 都断开 ， 路消耗的 功率 P。若把 A、 E 两点接入 压为 U 的 源两端且只 合开关S2 ， 路消耗的 功率 323P。已知 P：P = 9 5， （）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
8、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U 2P2R2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。4 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。下列说法中正确的是（）A电源电压为9VB滑动变阻器的
9、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，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
10、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 测电源两端的电压；由图乙可知，电路
11、中的最大电流 Imax1.0A，电压表2U06V112V，即电源V 的示数，电压表 V 的示数为的电压 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的电压U R UU 112V 5V 7V由 I
12、U 可得，滑动变阻器的最大阻值RRU R7VI min140.5A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。5 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=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 S，闭合 S、S时，滑动变阻器R 连入阻值范围5 10 2132C闭合开关 S ，断开 S 、 S 时，电灯 L 消耗的功
13、率范围为0.225W0.9W312D闭合所有开关，滑动变阻器R 消耗的最大功率和最小功率之比为3： 12【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
14、变阻器接入电路的阻值大小是U6VR210I max0.6A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；C闭合开关S3，断开 S1、 S2 时，灯泡和变阻器R2 串联接在电路中，根据PI 2R 可知，当电路中的电流最小时，灯泡的电功率最小，这时电路中的总电阻最大，电路中的电流大小是I min6V100.15A 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
15、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 L0.6A106V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I max3V0.3A10这个电流值大小符合电路的安全要求，所以灯泡的最大电功率是PLmax I max2RL20.3A10 0.9W综上所述，电灯L 消耗的功率范围为0.225W0.9W ， C 正确；DR1、R2并联接在电路中，根据PU2可知，当R2闭合所有开关，灯泡被短路，电阻R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6VR2m
16、in100.6A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2的电阻是 30，其电流大R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 226VP2min1.2WR2max30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。6 图甲是小灯泡L 1 和 L 2 的电流随电压变化的图象。将它们按图乙所示接入电路中，闭合开关 S ，小灯泡 L1 的实际功率为 1W 。下面的说法中正确的是（）A电源电压为
17、 2VB电流表的示数为 0.5AC灯泡 L1 比 L 2 暗D电压为 0.5V 时，灯泡 L 1 的功率为0.05W【来源】 2019 年陕西省渭南市富平县中考二模理综物理试题【答案】 A【解析】【详解】A由甲图可知，当 L 1 两端的电压 U1 2V 时，通过它的电流 I1=0.5A，根据 P UI 可得 L1 的实际功率为 1W ，由乙图知， L 1 、 L 2 并联，所以UU 1U 22V故 A 正确；B由乙图知，两灯并联，电流表测干路的电流，由甲图知当U 22V ，通过它的电流I2=0.3A，根据并联电路电流的特点可得，通过电流表的电流为II1I 20.5A0.3A0.8A故 B 错误
18、；C L 2 的实际功率为P2U 2 I 22V0.3A0.6W1W小于 L 1 的实际功率，由灯泡的亮暗取决于实际功率的大小知，L 1 比 L2 亮，故 C 错误；D由甲图知，当电压为U 30.5V 时，通过灯泡L 1 的电流为 I 30.2A ，灯泡 L1 的功率为P3U 3 I 30.5V0.2A0.1W故 D 错误。故选 A。7 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
19、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 正确。故选 C。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
20、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】【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
21、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）。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
22、测物理试题【答案】 BC【解析】【详解】U2B由图甲知道，两灯串联，根据题意，由P知道，RU12P4W ，1R1U2由图乙知道，两灯并联，所以U=U1 =U2，由 P知道，RP1U 2R19W ，所以，U12PRU24W4111，P1 U 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；12 U，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 、
23、 LRL 、 LU 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 知道，甲、乙两图电路消耗的总功率之比是：UUP3R22 ，=甲PU3U9乙2R2故 A 错误。10 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
24、路消耗的总功率为P，下列判断正确的是A U6V， R2 20B U 9V， R3 30C R310， P P3 2D R2 20， P P 2 15【来源】 2011-2012 学年北京市西城区九年级第一学期期末考试物理卷【答案】 D【解析】【分析】【详解】当只闭合开关S2 时，电阻 R2 、 R3 串联，则UR2R3=0.3A，P=0.3U当三个开关都闭合时，电阻R1 、 R2 并联，则UUR1 + R2 =0.3A+1.95A， P =2.25U 当只断开开关 S1 时，电路中只有 R2 ，则UR2解三式得=0.45A， P =0U.45U=9v， R2 20， R3 10， P P 2
25、15， P P2 3所以 D 正确。故选 D。11 如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，2R 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 R 消耗的电功率先变大后变小，最大功率为0.9W2D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
26、为0，电路为R1 的简单电路，电路中的电流最大，由图象可知，Ia=0.6A ，由 I= U 可得，电源的电压RU=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=20I b0.2A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
27、 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26V26V6V2 2 222）2 R2P =I R =（=10 R2= 10 R24 1010 R2R2R2当 R2=10 时2P2max=6V=0.9W40当 R2=0时， Pa=0W ，当 R2=20 时，Pb=（6V） 2 20=0.8W10 20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，最大功率为0.9W，故 C 正确，不符合题意；D由 C 知，滑片位于中点位置时，即当R2=10 时，滑动变阻器的功率为 0.9W，故 D
28、错误，符合题意。故选 D 。12 如图a所示是电阻甲和乙的IU图像，下列说法不正确的是（）A电阻甲为定值电阻，电阻乙的阻值随着温度的升高而减小B当电阻甲两端电压为 1V 时， R 甲 5，此时甲的实际电功率为0.2WC如图 b 所示，当开关闭合，电路电流为0.5A 时，电路总电阻是10D如图 c 所示，当开关闭合，电源电压为2V 时，电路总功率为0.8W【来源】山东省淄博市沂源县2019-2020 学年九年级（上) 期中考试物理试题【答案】 D【解析】【分析】(1)根据欧姆定律可知，电阻一定时，通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比，据此结合图像分析甲、乙电阻是否变化，再根据乙电阻热功率与阻值的
29、关系分析作答；(2)由图像可知，当甲两端的电压为1V 时对应的电流，根据欧姆定律求出R 甲，根据P UI 求出此时甲的实际电功率；(3)甲和乙串联，由图 b 读出电路电流为 0.5A 时甲和乙电阻两端的电压，利用欧姆定律可求出 R 乙，根据串联电路的电阻特点可得总电阻；(4)甲和乙并联，由图 c 读出电源电压为 2V 时甲和乙电阻对应的电流，再根据并联电路的电流特点得出总电流，再根据 P UI 求出此时电路的总功率。【详解】A由图 a 可知，甲对应的电流与电压成正比，根据欧姆定律可知甲电阻的阻值不变；随着电压的增加，乙电阻的热功率增加，温度升高，其阻值变小，故A 正确，不符合题意；B由图 a
30、可知，当甲两端的电压为1V时，通过的电流为0.2A，根据欧姆定律可得R甲U甲1VI甲50.2A此时甲的实际电功率PU I甲1V 0.2A0.2W甲甲故 B 正确，不符合题意；C如图 b 所示，甲、乙串联，通过两电阻的电流相等，当电路电流为0.5A 时，由图 a 可知，甲和乙两端的电压均为2.5V，根据RU可知，此时甲乙的阻值相同，则电路总电阻IR R甲R乙5 5 10故 C 正确，不符合题意；D如图 c 所示，甲、乙并联，两电阻两端的电压相等，当电源电压为2V 时，由图 a 可知I 甲 0.4A， I乙 0.2A根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，干路电流I I甲I乙0.4A 0.2A0.6A则此时电路的总功率PUI2V0.6A 1.2W故 D 错误，符合题意。故选 D。13 图甲是用于焊接塑料水管的热熔器，其电路如图乙所示，加热电阻R1=66 、R2=176 ， S1 是手动控制开关， S2 是可随温度自动跳转的温控开关，R0 是特殊限流电阻，热熔器加热时 R0 的电阻较大， LED 指示灯发红光，保温时R0 的电阻较小， LED指示灯发绿光。已知 LED灯发光两端电压保持不变，下列说法错误的是（）