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，电源两端的电压不变，R1是滑动变阻器，2SR 是定值电阻，当开关闭合后，逐步改变滑动变阻器接入电路的电阻值，根据电压表与电流表的示数，绘制的图）像如图乙所示 下列判断正确的是（A定值电阻 R2 的电阻值为 10B变阻器接入电路的最大阻值为120 C R1 消耗的最大电功率为 1.8WD R2 消耗的功率的最大值与最小值之差为7.2W【来源】重庆市双福育才中学2019-2020 学年九年级12 月月考物理试题【答案】 C【解析】【分析】【详解】A由甲图可知电路为R与R串联电路，电压表测R 两端电压，电流表测电路电流，由乙121图数据可知，当电
2、流为0.2A 是，电压表示数为8V，当电流为0.4A 时，电压表示数为4V，则由串联分压可得：UU 1U 28V0.2R2UU 1U 24V0.4 R2解得电源电压U=12V，电阻 R2=20 ，故 A 错误；B当滑动变阻器接入阻值最大时，由欧姆定律可知，电路电流最小，则对应乙图可知此时电流为 0.1A，电压表示数为 10V，则滑动变阻器接入电路最大阻值为：U 1max10VR1max100I1min0.1A故 B 错误；C设 R1 两端电压为 U1时其功率最大，此时R2两端电压为：U 2UU 1由于串联，流过R1 电流为：I1 II 2U 2R2则此时 R1 功率为：P1maxU 1I 1U
3、 1U 2R2带入数据整理可得：P1max1U 1629 W205则可知当 U 16V 时 R1 功率最大，为1.8W，故 C 正确；D当滑动变阻器接入阻值最小时，电路电流最大，为0.6A，由 PI 2 R 可知此时 R2 功率最大，为：P2maxI 2max2R20.6A220 7.2W当滑动变阻器接入阻值最大时，电路电流最小，为0.1A，由 PI 2 R 可知此时 R2 功率最小，为：P2minI 2min2R20.1A220 0.2W则 R2 消耗的功率的最大值与最小值之差为：PP2maxP2min7.2W0.2W7W故 D 错误。2 如图所示，电源电压恒定不变，闭合开关S，将滑动变阻器
4、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P 、 P2 ，则下列判断正确的是1（）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， R102串联，电压表102两端的电压之和，电压表22与 R 、 RV测 R与 RV测 R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
5、流分别为UI1、 I2，由 I得，可得，电压表V2 示数的变化量RU2U U2I1RIR （ II ）RIR22221222则|U 2 | |IR 2 |因串联电路中总电压等于各分电压之和，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R 、 R消耗电功率的变化量分别为P1、P2 ，则1212（I12I
6、 22）（）（ I 2）（II）（R1R2）（）（R1）1PPR1 R2I12I I1I 2R2故 D 错误。故选 BC。3 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R0 电压，由 I-U 图象可知，
7、电阻R0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U3V5R0I0.6A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，则电路总电
8、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 2RRR R0R02(R R0 )2R2R0R4R0R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)24R00.45W4 5故 D 正确， D 符合题意。故选 BCD。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 1030.3
9、9 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用同样的
10、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；同样由表格数据可知，铜的密度大于铝的密度，由m的变形式 Vm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
11、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，
12、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。5 有两个电路元件 A 和 B，流
13、过元件的电流与其两端电压的关系如图所示，下列说法正确的是 ( )A A 的电阻值为6.25B A 和 B 串联，电路中电流为0.4A 时， A B 的电压之比为5:4C A 和 B 并联在电压为2.5V 的电源两端， A B 的电功率之比为5:4D当 A 和 B 串联，两者电阻相同时，电源电压为3V【来源】内蒙巴彦淖尔市第五中学2019-2020 学年九年级（上) 期末测试物理试题【答案】 C【解析】【详解】A 由图象可知，当通过 A 的电流 I A=0.4A 时， A 两端的电压 U A=2.0V ，由 I=UR 可得， A 的电阻值：U A2.0V5RA0.4AI A故 A 错误；B A
14、和 B 串联，电路中电流为0.4A 时，因串联电路中各处的电流相等，所以，通过两元件的电流 I A=IB =0.4A ，由图象可知 ,两元件两端的电压U A=2.0V ， UB=2.5V ，由 P=UI 可得，A. B 的电功率之比：PAU A I AU A2.0V4PBU B I BU B2.5V5故 B 错误；C A 和 B 并联在电压为2.5V 的电源两端时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，元件两端的电压 U A U B2.5V ，由图象可知 ,通过两元件的电流 I A 0.5AI B 0.4A ，则 A. B 的电功率之比：PAU A I AI A0.5A5PBU B I BI
15、 B0.4A4故 C 正确；D当 A 和 B 串联，两者电阻相同时，它们两端的电压和通过的电流相等，由图象可知，电路中的电流为 0.6A ，两元件两端的电压均为3V 时符合，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：UU A U B3V3V6V故 D 错误。6 如图的电路中，电源电压为18V 且保持不变，小灯泡L 标有 “6V3W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)。则下列说法正确的是()动变阻器 R1 的最大阻值为 50只闭合开关 S、
16、 S ，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11.08W3W只闭合开关 S、 S 、 S ，在各元件安全的情况下，整个电路消耗的最大电功率是10.8W23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，由于小灯泡L 标有 “6V 3W字”样，所以，此时电路的电流是：IPL3
17、WI L0.5AU L6V灯泡的电阻是：26V2R灯= U L12 ,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：R=1R滑 =15V30，20.5A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，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 =R
18、L123VR滑60 12故此时灯泡的功率是：U2灯2P小 =3VRL0.75W12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
19、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：RU2218VP最小=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。7 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
20、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U12V时，通过它的电流I1=0.5A，根据PUI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；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
21、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。8 如图所示，电源电压为6V 且保持不变， R0=30 ，滑动变阻器的规格为“ 20 1A”，电流表的量程为 “0-.6A”，小灯泡上标有 “3V1.5W”字样。不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全，则以下说法不正确的是A当 S 闭合， S 、 S 都断开时，滑动变阻器接入电路的阻值范围是6-2012B当 S闭合， S1、 S2 都断开时，电路消耗的最大功率是3WC当 S、S1、 S2 都闭合时，电路消耗的总功率最小值为2.4WD当 S
22、、 S1、 S2 都闭合时，滑动变阻器接入电路的最小阻值是15【来源】天津市和平区2019-2020 学年九年级（上) 期末物理试题【答案】 C【解析】【详解】A S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器与灯泡串联。由 PU2可得，小灯泡的电阻为：RU 额22RL3VP额=6；1.5W由 P=UI 可得小灯泡正常发光时的电流：IP= 1.5W =0.5A ；额U额3V当电路中电流最大时，电阻最小，则滑动变阻器接入电路的最小阻值：R小UU 额6V-3VI=6 ；0.5A滑动变阻器的规格为“ 20 1A ”，则最大阻值 R 大 =20，故滑动变阻器接入电路的阻值范围是6 20；故 A 正确，不符合题意
23、；B S 闭合， S1、 S2 都断开，滑动变阻器与L 串联，电阻最小时电流最大，其最大电流：I 最大U=6V=0.5A；R最小6+6电路消耗最大功率：P 最大 =UI 最大 =6V0.5A=3W；故 B 正确，不符合题意；C S、S1、 S2 都闭合，滑动变阻器与R0 并联，通过R0 的电流：U6VI 1=0.2A ；R030当滑动变阻器的阻值最大时，此支路上的电流最小，则：U6VI 2=0.3A；R最大20则干路上的电流：I 最小 =I1+I2=0.2A+0.3A=0.5A；电路消耗的总功率最小值：P 最小 =UI 最小 =6V 0.5A=3W ，故 C 不正确，符合题意；D由电流表的量程
24、可知，干路中的最大电流为0.6A ，则电路消耗的总功率最大，电路中的总电阻：U6V ；R总=10I0.6A滑动变阻器与R0 并联，则：111R总R0R滑即：，111=，10 30R滑解得 R 滑=15故 D 正确，不符合题意。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
25、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RU I 大 R0 0.6A R0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UI R0R滑0.24AR0 20
26、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 (U)2 R滑1U 21U 2( R滑0)R0R滑( R0R滑 )2R滑 )24R0R滑( R0R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
27、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 如图所示，电源两端电压恒定，闭合开关，灯泡L1 比灯泡 L2 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【来源】广东省广州市南沙区A 示数变小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L1 比灯泡 L2 电阻大；由 I=U/R 可得，通过 L1 的电流小，即电流表 A1 示数比 A2 的小， U1=U2，由 P 实=UI 可知， P 实 1P 实 2，灯泡 L2 比
