1、一、初中物理电功率的综合计算问题1 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“ 6V 3W”知甲灯泡的额定电流甲I甲P3W = 0.5AU甲6V电
2、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
3、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。2 如图所示，电源电压保持不变，L1上标有“ 1.2V ？ W”，29V ？ W”。闭合开L 上标有“关 S1 后，当开关 S 接“ 1”，滑片 P 在最左端时，电压表示数为5.4V， L1 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
4、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 L 的额定功率为 2WBL 的额定功率为 3W12C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
5、.6V2因此电源电压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 RR222若将 L120.2A， 有和 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 121.2V210.48WPR13L 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0.48W2， L
6、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（）A滑 阻器的最大 功率 0.8WB定 阻R0 的阻 10C当滑片在a 端 ， R0 的功率 0.4WD当滑片在b 端 ， 路的 功率 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
7、，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 R0 0.6AR0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 R010，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
8、为U ，通过的电流为IP UI2I 2 R滑(U)2 R滑U 2U 2( R滑0)222R0R滑1( R0R滑 )21( R0R滑 )24R0R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R0 10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 R 3V，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P0 UI 大 6V 0.6A = 3.6W故 C 错误；Db端时，由图可知，此时电路中的电流I 小 = 0.2A，电路的总功率为当滑片
9、在PUI 小6V0.2A1.2W故 D 正确。故选 BD。4 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C P2 可能是110 0.54WBR3 可能是D P2 可能是50.65W【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，开关都闭合时，电路中只有R
10、1，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=6U1；当闭合 S1，断开 S2时， R1 与 R2 串联，电压表测 R1 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） =0.1A （ 1
11、0 +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 U与 U相比增加了 0.5V，则电压表的示数U=1.5V， R两端的电压 U =U-U22122R2=6V-1.5V=4.5V，此时电路中的电流是： I=U /R=4.5V/50 =0.09A，则 R的阻值是 ：R1R2233=U /I =1.5V0.09A 16.，7电路的总功率是： P =UI=6V 0.09A=0.54W；2121（2）若 U与 U相比减小了 0.5V，则电压表的示数是U =0.5V， R 两
12、端的电压 U=U-U2122R22=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 R2 后，闭合开关S1 断开 S2 时， R1 与 R3 串联，电压表测R1 两端的电压，（1）若 U2 与 U1相比增加了 0.5V，则电压表的示数是： U2 =1.5V， R3 两端的电压是： U3 =U-U2 =6V-1.5V=4.5V，此时电路中的电流是： I3 =U2/R1=
13、1.5V/10 =0.15A，则 R3 的阻值是 ： R3 =U3 /I3=4.5V/0.15A=30，电路的总功率是： P2=UI3 =6V 0.15A=0.9W；（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-U2 =6V-0.5V=5.5V，此时电路中的电流是： I4 =U2/R1=0.5V/10 =0.05A，则 R3 的阻值是 ： R3=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】本题考查的是
14、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5 定值电阻 R ? R2 和滑动变阻器 R3 接入如图电路中，电源电压不变。当开关S1 闭合，1S2 断开，滑片 P 位于 a 点时，电压表 V1 和 V2 的示数之比 U 1 :U 22 :1 ，电流表的示数I11A；当开关 S1 闭合， S2 断开，滑片 P 位于最右端时，电压表V1 和 V2 的示数之比U 3: U 41: 3。当开关 S1 断开， S2 闭合，两个电压表 V1 和 V2 的示数之比U 5:
15、U 63:1。通过开关的闭合与断开及调节滑动变阻器的滑片，使电路消耗的功率最小为 9W。下列说法正确的是（）A当开关 S1 ? S2 断开，调节滑片P 时， R3 的功率不超过6.75WB当开关 S1 闭合， S2 断开，滑片P 位于 a 点时， R3 的功率为18WC滑动变阻器最大阻值为45D电源电压为27V【来源】【万唯】2019 年四川省成都市高中阶段教育学校统一招生考试物理试题（黑卷)【答案】 AD【解析】【分析】【详解】当开关 S1 闭合， S2 断开，滑片P 位于 a 点时，等效电路图如解图1 所示：此时U 1 :U 2R1 : RA2 :1UI 1 R1RA当开关 S1 闭合，
16、S2 断开滑片 P 位于最右端时，等效电路图如解图2 所示：此时U 3 :U 4R1 : R31: 3当开关 S1 断开， S2 闭合时，等效电路如解图3 所示：此时U 5 :U 63:1 ，则R1 : R22:1当电路消耗功率最小的时候，电路等效图如解图4 所示：所以：9WU 2R1R2R3由以上分析可得：R33R1R2RA0.5R1所以：U1A R10.5R1U 29WR10.5R1 3R1可求得： U27V ， R1 18，则 R2RA9 ， R3 54当开关 S1 闭合， S2 断开，滑片P 位于 a 点时， R3 的功率P I2R(1A)299W134当开关 S1 、 S2断开，调节
17、滑片P 时， R3 的功率U2U 2P3I 2R3R1R3R32R2R1R2R3R3U 2U 2U 2R1 R22R1R224 R1R2 R32R3R3R1 R2 R3R3R34 R1 R2R3P3 的最大值在R3R1R2时取得，且最大值U 2Pmax6.75W4 R1R2故选 AD。6 定值电阻 R1、 R2 和滑动变阻器R3 接入如图电路中，电源电压不变。当开关S1 闭合， S2断开，滑片 P 位于 a 点时，电压表V1和 V2的示数之比 U 1： U 2 2：1，电流表的示数I1=1A；滑片 P 位于最右端时，电压表V1 和 V2 的示数之比 U 1 ： U 22：5 。当开关 S1 断
18、开， S2闭合，两个电压表12的示数之比 U 1 ： U 231：，通过开关的闭合与断开及调V和 V节滑动变阻器的滑片，使电路消耗的功率最小为9W。下列说法正确的是（）A电源的电压为24VB滑动变阻器的最大阻值是24C当开关S1 断开，S2 闭合，电路消耗的功率为32WD当开关S1 合， S2 断开，调节滑片P 位置， R3 消耗的最大功率为9W【来源】 2019 年四川省成都市青羊区树德实验中学中考二模物理试题【答案】 AD【解析】【分析】【详解】A当开关S1 闭合， S2 断开， R3 滑片 P 位于 a 点时等效电路为图1 所示：；当开关 S1232 所示：闭合， S断开， R 滑片 P
19、 位于最右端时等效电路为图；当开关 S123 所示：断开， S 闭合的等效电路如图；在可能得到的各种电路中，只有当开关S1、 S2 都断开，并且滑动变阻器的滑片位于最右端时，电路的总电阻最大，消耗的电功率最小，此时的等效电路如图4 所示：；图 1 中：由于串联电路中各处的电流相等，且U 1：U 22：1，根据 IU可得RU 1R1I 1U 12RaU 2U 21I 1所以Ra1 R12根据欧姆定律和串联电路中总电阻等于各分电阻之和可得，电源电压13U I1( R1 Ra ) 1A (R12 R1 ) 1A2 R1图2U中：根据 I可得RU 1R1I 2U 12RbU 2U 25I 2即Rb5
20、R12图3中：根据串联电路的电阻特点和IU可得RU1I 3 R1R2R1R23U 2I 3 R2R21解得R21 R12图 4 中U 2U 2U2PminRb159W R1 R24R1R12 R12R1由两式可得：R1 =16 ， U=24V，故 A 正确；B滑动变阻器的最大阻值Rb5 R15 16 4022故 B 错误；C电阻 R的阻值2R21 R11 16 822当开关 S12闭合，则电阻12串联，电路消耗的功率断开， SR与 RU 224V2P=24WR1R216+8故 C 错误；D当开关S1 闭合， S2 断开，电阻R1 与 R3 串联， R3 消耗的功率I 2 R3U)2U2P3(R
21、3R12R1R3R34R1R3所以，当 R3 13=R时， R 消耗的功率最大，为U 2224VP3 最大=9W4R14?16 故 D 正确。故选 AD。7 甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是（）A两灯串联在220V 的电路中，甲灯比乙灯亮B乙灯的灯丝较细，正常发光时的电流较小C两灯均正常发光时，甲灯消耗的电能较小D乙灯的实际功率一定是25W【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】 B【解析】【详解】U 2A 由甲、乙图和电功率变形公式R可知，甲灯的电阻小于乙电阻。当两灯串联时P电流相等，乙灯的实际功率大于甲灯实际功率，甲灯没有
22、乙灯亮，故A 错误；B乙灯的灯丝较细，电阻大，正常发光时由公式I = U 可知通过乙灯的电流比甲灯小，故RB 正确；C两灯均正常发光时，由于没有给出发光时间，无法比较哪盏灯灯耗电能多，故C 错误；D乙灯的额定功率为25W，实际功率是实际电压下的功率，如果实际电压不等于额定电压，实际功率就不等于额定功率，故故选 B。D 错误。8 如图的电路中，电源电压为18V且保持不变，小灯泡L标有“6V 3W ”字样，定值电阻R2 的阻值为 90，电流表的量程为0-0.6A，电压表的量程为015V。当只闭合开关 S，滑动变阻器 R1的滑片 P 置于中点时，灯泡 L 正常发光 (不考虑灯丝电阻的变化)。则下列说
23、法正确的是 () 动变阻器 R1 的最大阻值为 50 只闭合开关 S、 S1，在各元件安全的情况下，小灯泡L 消耗的电功率的取值范围是1.08W3W 只闭合开关 S、 S2、 S3，在各元件安全的情况下，整个电路消耗的最大电功率是10.8W 只闭合开关 S、 S1，在各元件安全的情况下，整个电路消耗的电功率的取值范围是4.5W-9WAB C D 【来源】重庆市第一中学2019-2020 学年九年级12 月月考物理试题（第二次定时作业)【答案】 C【解析】【分析】【详解】根据题意知道，当只闭合开关S，滑动变阻器R1 的滑片 P 置于中点时，灯泡 L 正常发光，此时由图知道，滑动变阻器与灯泡串联，
24、由于小灯泡L 标有 “6V 3W字”样，所以，此时电路的电流是：I I LPL3WU L0.5A6V灯泡的电阻是：U L226VR灯 =12 ,PL3W又因为电源电压为18V，所以，滑动变阻器两端的电压是：U 滑 =UU L18V3V 15V ，由欧姆定律知道，滑动变阻器接入电路的电阻是：115V，R= 2R滑 =0.5A30滑动变阻器的最大阻值是 60，故错误；只闭合开关 S、 S1，在各元件安全的情况下，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，根据题意知道，滑动变阻器R1 的滑片 P 置于中点时，灯泡L 正常发光，此时灯泡功率最大，当滑动变阻器R1 的滑片 P 置于最左端时，
25、灯泡两端的电压最小，功率最小，此时灯泡两端的电压是：URL =18VU 灯 =60123VR滑RL12故此时灯泡的功率是：2U 灯3V2P小 =0.75WRL=12即小灯泡 L 消耗的电功率的取值范围是0.75W3W ，故错误；只闭合开关 S、 S2、 S3，则 R1 与 R2 并联，灯泡被短路，电流表测量干路电流，移动滑动变阻器 R1 的滑片 P 使电流表示数为0.6A 时，电路消耗的电功率最大，由于电源电压为18V且保持不变，所以，电路消耗的电功率是：PUI18V0.6A=10.8W故正确；只闭合开关 S、 S1，在各元件安全的情况下，滑动变阻器与灯泡串联，当灯泡L 正常发光时，电路电流最
26、大，此时电路消耗的电功率最大，P最大 UI 最大 18V0.5A=9W ；当滑动变阻器全部接入电路时，电路电阻最大，由欧姆定律知道，电流最小，此时电路消耗的电功率最小，R最大 =R滑R灯 =6012=72，由 PU2知道，电路消耗的最小电功率是：RU 22P最小18V=4.5WR最大72即整个电路消耗的电功率的取值范围是4.5W-9W，故正确；综上所述，只有C 符合题意。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
27、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三个开关的通断组合成的连接方式有：只
