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1、一、初中物理电功率的综合计算问题1 两个定值电阻，甲标有“ 10 2A”，乙标有“ 20 0. 5A”。如将它们并联起来，电路中的最大总功率及将它们串联起来电路两端允许加的最大电压为（）A30W 30VB 15W 10VC 15W 15VD 30W 60V【来源】 2020 年黑龙江省哈尔滨市南岗区中考复习模拟试题（三)【答案】 C【解析】【分析】根据欧姆定律求出两电阻两端允许所加的最大电压，根据并联电路的电压特点可知，两电阻并联时，并联电路两端允许加的最大电压为较小的一个，再根据欧姆定律和并联电路电流的特点求出干路电流，利用 P UI 求出电路中的最大总功率；已知两电阻允许通过的最大电流，根
2、据串联电路的电流特点可知，两电阻串联时电路允许通过的最大电流为两个允许通过最大电流的较小值，再根据串联电路电阻的特点和欧姆定律求出电路的最大电压。【详解】U可得，两电阻两端允许所加的最大电压AD根据 IRU甲I 甲R甲 2A 10 20V ， U 乙I 乙R乙 0.5A 20 10V因并联电路中各支路两端的电压相等，则两只电阻并联时，电路中的最大电压UU 乙10V通过乙电阻的电流IU10V1R甲1A10则并联电路中的最大总功率PUIU (I 1I乙 )10V(1A0.5A)15W故 AD 错误；BC因串联电路中各处的电流相等，则两只电阻串联时，电路中的最大电流II乙 0.5A根据 IU可得，串
3、联电路两端允许加的最大电压RU I R I ( R甲R乙 )0.5A (10 20) 15V故 B 错误、 C 正确。故选 C。2 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，电流表测电路电流，电压表测电阻R 电压，由 I-U 图象可
4、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，电压表示数为0.5V，电路中的电流为0.1A，则电路总
5、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 R0R02(R R0 )2R2R04R0RR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。3 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)0.461030.88 1030.
6、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
7、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
8、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 0.8 103 kg/m321故 C 正确；3333D由表格数据可知，铁的密度为7.9 10kg/m
9、，铝的密度为 2.7 10，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，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。4 如图所示电路中，电源两
10、端电压为U，且保持不变。R1、R2 和 R3 为三个定值电阻，已知 R1 5S2时，电流表的示数为0.3A，电路消耗的总功率为P= 。当只闭合开关；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 S时，1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2019-2020 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；
11、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U0.3A IR2R3P UI0.3U 由图 2 和题意可得UUUUIR251.95A+0.3A=2.25AR1R2PUI 2.25U 由图 3 可得UI0.45AR2PUI0.45U 由式可得P : P0.3U : 2.25U2:15P : P0.3U :0.45U2:3由式可得：U=9V， R2=20 ， R3=10 。故 A、 B、 D 不符合题意， C 符合题意。故选 C。5 如图甲所示电路中，电源电压不变，R1 是定值电阻， R2 是滑动变阻器。闭合开关，将滑动变阻器的滑片从一端移到
12、另一端的过程中，电路中电流表示数和电压表示数的关系如图乙所示，则此过程中下列选项正确的是()A电路总功率的最大值为43.2WB滑动变阻器最大功率为 3.6WC滑动变阻器的最大阻值为10D定值电阻电功率的变化值为8.1W【来源】江苏省苏州市高新区2019-2020学年九年级（上 ) 期末物理试题【答案】 B【解析】【分析】【详解】R1、 R2 串 路中，当I=1.2A ：1.2R1=U当 I=0.3A ， U2=9V，可得：0.3R1+9V=U由式解得：R1=10? ， U=12V。A当 I=1.2A ， 路 功率最大：P大 =UI 大 =12V1.2A=14.4W 。故 A ；B由滑 阻器的功
13、率公式得：U2U2 R2P滑 =I2R2R2，R2R22R1R14R1R2当 R2=R1=10? ， P滑 有最大 P2大 ：2P12V大 =3.6W，2410故 B 正确；C滑 阻器最大阻 ：R滑 = U9V =30，I0.3A故 C ；D当 I=0.3A ，定 阻 功率 ：PI22R 0.3A11当 I=1.2A ，定 阻 功率 ：P1I 2R11.2A 2所以定 阻 功率的 化 ：10=0.9W ，10=14.4W ，P1PP 14.4W0.9W=13.5W。11故 D 。6 如 所示的 路中，滑 阻器R2 上 有“ 201A”字 ， 表 用的是“ 015V的量程， 流表均 “00.6A
14、的量程， 源的 保持不 。当只 合开关S1、3S ， 滑 阻器的滑片 P 滑至最左端 ， 路消耗的 功率 2.7W， 流表 A 的示数 I1， 表的示数 U112；当只断开开关 S ，滑片 P 滑至最右端 ， 流表A 的示数 I ， 表的示数 U2113；当只 合开关S ，滑片 P 仍在最右端 ， 流表A的示数 I ， 表的示数 U3。若 I1 I2 =53， U2 U3=35， 下列 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】根据电路图，分
15、别画出当只闭合开关S1、S3、当只断开开关S1 和只闭合开关S1 的等效电路图，分别如下图所示：AB 当只闭合开关S1、 S3，滑动变阻器的滑片P 滑至最左端时，图1 中只有 R1 连入电路中，所以 U =U1， 由欧姆定律可知，电路中电流：I1U， 电路消耗的总功率R1U 2P =2.7WR1当只断开开关S1，滑片 P 滑至最右端时，由图2 知， R1 与 R2 的最大阻值串联，电压表只测R 两端电压，电流表测电路中电流，由串联电路特点和欧姆定律可知，此时电路中电流2UUI 220R1 R2 R1由题知I1 : I 25:3即UI 1R15I 2U3R120解得： R1=30 ，则U1 UP
16、R12.7W?30=9V所以I 2U9V20=0.18AR130+20则 R2 两端电压U 2I 2 R2 0.18A?20 =3.6V当只闭合开关S1，滑片 P 仍在最右端时，图3 中三个电阻串联，电压表测R1 和 R2 的总电压，电流表 A 1 测电路中电流，由题可知U 2 : U 3 3: 5则U 35U 25 3.6V=6V33此时电路中的电流UIR1R2R3由欧姆定律可得此时电压表的示数U 3 I R1R2UR1R29V(30+20)=6VR2R3=R13020R3解得： R3=25 则I 3U9VR1R2R3=0.12A30+20+25所以I 2 : I 30.18 A: 0.12
17、 A=3: 2则电压之比为U 1 : U 39 V: 6 V=3: 2故 A 正确，但不符合题意，故B 错误，符合题意；C由三个等效电路图可知，当只闭合开关S1 时 (图 3)，滑片在最右端时，电路的总电阻最大，且电压表和电流表都不超过量程，电源电压一定，由小，所以该电路的最小功率U2P知此时电路中电功率最RP最小UI 39V? 0.12A=1.08W故 C 正确，但不符合题意；D当闭合开关S1、 S2、 S3，只有滑动变阻器连入电路中，电流表A 量程 0-0.6A ，所以电路中最大电流为0.6A ，此时总功率最大，所以该电路的最大功率P最大UI 最大9V? 0.6A=5.4W故 D 正确，但
18、不符合题意。故选 B 。7 将标有“ 6V 3W”和“ 6V 2W”的甲、乙两只小灯泡串联起来(灯丝电阻不随温度变化) ，接在电压为6V 的电源两端，接通电路后，以下说法正确的是A通过甲灯泡电流大，所以甲灯比乙灯亮B两只小灯泡都能正常发光C甲、乙两灯的两端电压之比为3: 2D乙灯的实际功率为0.72W ，电路的总功率为1.2W【来源】山东省枣庄市第七中学2019-2020 学年九年级（上) 期末考试物理试题【答案】 C【解析】【详解】A 将甲、乙串联在电压为 6V 的电源两端，通过的电流相等，故A 项错误；B跟据 P=UI 可知甲、乙正常工作的电流：P甲3W0.5A ，I甲6VU甲P2W1 A
19、 ，I乙乙U 乙6V3将两灯串联，只能提供一个电流，两个灯泡不可能都正常发光，故B 项错；U2C根据 P可得甲、乙的电阻：RU 甲22R甲6V=12，P甲3W226VR乙U 乙 =18，P乙2W串联电流相等，根据U=IR 可得它们两端电压之比为：U 甲 : U 乙IR甲 : IR乙12:182:3 ，故 C 项错误；D串联电路总电阻等于分电阻之和，则将它们串联以后的总电阻为：R 总 =R 甲+R 乙 =12+18=30，则电路电流为：IU6V =0.2AR总30根据 P=I2R 可得它们各自消耗的实际功率：P甲实I 2 R甲20.2AP乙实I 2R乙20.2A则电路的总功率为：12=0.48W
20、 ，18=0.72W ，P总 =P+P=0.48W+0.72W=1.2W，甲实乙实故 D 项正确；8 甲、乙两个灯泡分别标有“6V 3W”和“ 3V 3W”，若灯丝的电阻不变，将它们连接到电路中保证两灯都安全，下列说法正确的是（）A甲乙串联后接入电路，若其中一个正常工作，甲和乙消耗的总功率是6WB甲乙并联后接入电路，若其中一个正常工作，甲和乙消耗的总功率是6WC甲乙串联后接入电路，若其中一个正常工作，乙消耗的电功率是0.75WD甲乙并联后接入电路，若其中一个正常工作，甲消耗的电功率是3W【来源】 2019 年黑龙江省哈尔滨市南岗区中考一模理综物理试题【答案】 C【解析】【分析】【详解】AC由“
21、 6V 3W”知甲灯泡的额定电流I甲P3W = 0.5A甲U甲6V电阻U甲6V甲=12RI甲0.5A由“ 3V 3W”知乙灯泡的额定电流3W = 1A 0.5AI乙P乙U 乙3V电阻R乙U 乙3V = 3I乙1A两灯泡串联在电路中，若只有一个灯正常发光，根据串联电路电流的规律，则电路电流应为 I=0.5A，甲灯正常发光，由电阻的串联和欧姆定律，电源电压U=I 甲 ( R 甲 +R 乙 )=0.5A (12+3)=7.5V乙消耗的功率P 乙 =I2R 乙=(0.5A)2 3 =0.75W甲和乙消耗的总功率P 总 1=UI=7.5V0.5A=3.75W故 A 错误， C 正确；BD甲乙并联后接入电
22、路，若其中一个正常工作，根据并联电路电压的规律，乙正常工作，甲消耗的功率是U 乙223VP甲实= 0.75WR甲12两灯泡并联时，流过甲的电流I甲U 乙3V= 0.25AR甲12流过乙的电流I乙1A根据并联电路电流的规律，则干路电流I I 甲I乙0.25A +1A = 1.25A甲乙并联后接入电路，甲和乙消耗的总功率P 总 2=U 乙 I=3V1.25A=3.75W故 BD 错误。故选 C。9 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b 的过程中，电流表示数I 与电压表示数U 的关系图象如图乙所示，则下列说法正确的是（）A滑动变阻器的最大电功率为0.8WB定值电阻R
23、0 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
24、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0.6AR0 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I2U2R滑U 2U 2( R滑0)P2 U 2 I 2 I 2 R滑(R滑)11R0R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滑R010根据串联分压的特点，滑动变阻器两端的电
25、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。10 额定电压均为6V 的甲、乙两灯的I U 图线如图所示，则下列说法不正确的是（）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
26、两端时，电阻之比为23D甲、乙两灯串联接在电压为【来源】四川省达州市达川区8V 的电源两端时，实际功率之比为1 92019-2020 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；(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8
27、V，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U的变形式 RU0.2A、 0.3A，由 I可知，甲灯泡的电阻依RI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
28、；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。11 如图甲所示， R1为定值电阻，滑动变阻器22消耗R的滑片从 a 端滑到 b
29、端的过程中， R的电功率 P 与其两端电压U 的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（）A R1 的阻值为20 B当 R2 接入阻值为50 时它的功率最大C电源电压为6 VD该电路消耗的最大电功率为0.9 W【来源】湖北省武汉二中广雅中学2018 2019学年九年级3 月月考物理试题【答案】C【解析】【分析】【详解】AC从图乙可以看到，当滑动变阻器两端电压是2V 时，其功率是0.8W，可计算得到这时电路中的电流是I1P10.8W0.4AU 12V同理，当滑动变阻器两端电压是5V 时，其功率是0.5W ，电路中的电流是I 2P20.5W0.1AU 25V设电源电压是 U 电源 ，可以得到关系式0.4AR12VU电源0.1AR15VU 电源解得 R1 10、 U 电源 6V； A 错误、 C 正确；B从图乙可以看到，当滑动变阻器两端电压是5V 时，其功率是0.5W，这时滑动变阻器接入电路的阻值大小是2R25V500.5W当 R2 接入阻值为 50 时它的功率不是最大，B 错误；