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U 保持不变， R0 为定值电阻。闭合开关，电流表A 的示数为 I，电压表 V1 的示数为 U1，电压表 V2 的示数为 U2；将滑动变阻器R 的滑片从一端移动到另一端， U1、 U2 随 I 变化的关系如图乙所示；则下列说法正确的是（）A电源电压为5.5 VB滑片在最右端时，定值电阻R0 的功率为6WC滑动变阻器的最大阻值为12.5D电灯的电阻随着电流的增大而减小【来源】 2020 年中考一轮模拟测试物理试题（一)【答案】 B【解析】【分析】【详解】由图可知，灯泡 L 与 R0、 R 组成串联电路，电压表2测量 L 两端的电压，
2、电压表1测量灯VV泡 L 与 R 两端的总电压，当电流表的示数变大时，电压表V2 变大，电压表V1 变小，所以U2-I 的图线为 BQ， U1-I 图线应该为 AQ；ABC由图像乙知， Q 点 U1 和 U2 相等，则此时滑动变阻器两端的电压为零，电阻为零，电压表的示数都是 3V，电路中的电流为 2.0A，所以3V2.0R0U 电源 当滑动变阻器的滑片移到最左端时，电路中的电流最小为1.0A，由图像知：电压表V1 的示数为 4.5V，电压表V2 的示数为1V，所以4.5V1.0 R0 =U 电源 由得： U 电源 =6V， R0=1.5 ，故 A 错误；此时滑动变阻器两端的电压为U 滑 =U
3、1U 24.5V-1V=3.5V滑动变阻器的最大阻值为R滑大 = U 滑 = 3.5V =3.5I 小1.0A故 C 错误；滑片在最右端 ，U1 和 U2 相等都是 3V， 路中的 流 2.0A，已知 R0=1.5 ，定 阻R0 的功率 P0 I 2 R0 (2.0A) 2 1.5=6W故 B 正确；D通 灯泡的 流增大 ，灯泡两端的 大，温度升高，灯 的 阻 大，故D 错 。故 B。2 如 甲所示 路， 源 不 。 R1 是滑 阻器， R2 是定 阻。当开关 S 合后，将滑 阻器的滑片从最右端逐步滑到最左端，根据 表与 流表的示数， 制的 像如 乙所示。下列判断正确的是（）A 路消耗 功率的
4、最大 7.2WB 阻器R接入 路的最大阻 120 C定 阻R2 的 阻 20D 源 12V【来源】 2020 年山 省青 市西海岸新区中考一模物理 【答案】 ACD【解析】【分析】【 解】BC由 路 可知，当滑片位于最左端 ， 路 R2 的 路，此 路中的 流最大，由乙 可知I 大0.6A由 IU可得， 源的 RU I 大 R20.6A R2 当滑片位于最右端 ，滑 阻器的最大阻 R1 与 阻 R2 串 ， 表 R1 两端的 ，此 路中的 流最小；由乙 可知U 110VI 小0.1A 阻器 R1的最大阻 U 110VR1大100I 小0.1A因串 路中 等于各分 之和， 源的 UU 1I 小
5、R210V0.1AR2 由可得0.6AR210V0.1AR2解上式可得R220故 B ， C 正确；D 源的 U0.6AR20.6A2012V故 D 正确；A 流最大 ， 路消耗的最大 功率P大I 大U0.6A12V7.2W故 A 正确。故 ACD。3 如 所示的 路中， 源两端 U，且保持不 ，R1、 R2 和 R3 三个定 阻，已知R1=10 S2 ， 流表的示数 0.3 A， 路消耗的 功率 PR2消。当只 合开关，耗的 功率 P2；当三个开关都 合 ， 流表的示数改 了1.5 A， 路消耗的 功率 P， R2 消耗的 功率 P2。当只断开开关S1 ， 流表的示数 0.6 A。下列判断正
6、确的是（）A U=12 V， R2 =20 B U=9 V， R3 =30 C R3=15 ， P2:P2=1:4D R2 =20 ， P: P=1:6【来源】【万唯】2019 年 州省遵 市初中 生学 （升学) 一考 合理科（物理部分 ) （白卷 )【答案】 AD【解析】【详解】当只闭合开关 S2时，等效电路图如图 1所示；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：I1U=0.3A ；R2R3PUI 10.3U ；P2I 12 R20.09 R2 ；由图 2 可得：UUUU0.3A=1.8AI 2R2101.5A；R1R2P 1
7、.8U ；由图 3 可得：I 3U0.6A ；R2因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以：P2I 32 R20.36 R2 ；由式可得：P P 0.3U1.8U16 ；由两式可得：P P0.09 R0.36 R14 ；2222B由 两式可得： U=12 V ，故 B 错误；AD代入 式可得： R2=20 ，故 AD 正确；C代人 式可得： R3=20 ，故 C 错误。故选 AD。4 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 22 :1 ，电流表的示数I
8、11A ；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: 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
9、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 1R1RA当开关S1 闭合，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：U 29WR1R2R3由以上分析可得：R33R1R2RA0.5R1所以：U 1A R10.5R1U 29W R1 0.5R13R1可求得： U27
10、V ， R1 18，则 R2 RA9， R3 54当开关 S闭合，S2 断开，滑片P 位于a 点时，R的功率13P3I12 R4 (1A) 299W当开关 S1、 S2 断开，调节滑片P 时， R3 的功率U2U 2P3I 2R3R3R32R1R2R1R2R3R3U 2U 2U 22R1 R224 R1R2 R32R1 R2 R3R3R1 R2 R3R3R34 R1 R2R3P3 的最大值在R3R1R2时取得，且最大值U 2Pmax6.75W4 R1R2故选 AD。5 如图所示的电路中，电源电压保持不变，R 为定值电阻，当开关闭合时，标有“6V6W”的小灯泡L 恰好正常发光；若保持定值电阻R
11、不变，将L 换成另一只标有“6V 3W”的小灯泡，闭合开关后，小灯泡工作时消耗的实际功率（不考虑温度对灯丝电阻的影响）（）A大于 3WB等于 3WC小于 3WD无法确定【来源】安徽省无为市2019-2020 学年九年级（上) 期末质量检测物理试题【答案】 A【解析】【详解】由 PU2U 26V可得到 R，当额定电压相同时，额定功率越小，其电阻越大，所以“RP3W”的小灯泡电阻比“ 6V 6W”的小灯泡电阻大，因为串联电路中的总电阻等于各分电阻之和，所以改接灯泡后，电路的总电阻变大，根据IU可知，电路中的电流变小，电阻RR 两端的电压也变小，因为串联电路中的总电压等于各分电压之和，并且电源电压不
12、变，所以“ 6V 3W”的小灯泡两端电压是变大的，即大于6V，由 PU2可知，这时灯泡的电R功率是变大的，即大于3W。故选 A 。6 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
13、（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）。7 在如图甲所示的电路中，电源电压U 保持不变， R1 2R 为滑动变阻器。、 R 为定值电阻，闭合开关 S，将滑动变阻器的滑片P
14、 从最右端滑到最左端的过程中，电压表V1、 V2 的示数随电流表 A 的示数变化分别如图乙中图线、所示。变阻器的滑片P 从最右端滑到最左端的过程中，下列说法错误的是（）A R 、 R的电压之比始终等于 21B滑动变阻器的最大电阻为1512C电源电压为 6VD R 消耗的功率增大了 1.2W2【来源】 2019 年湖北省武汉市洪山区中考一模物理试题【答案】 D【解析】【分析】【详解】电路为三个电阻串联，滑动变阻器滑片从右端滑到最左端过程中，滑动变阻器接入阻值变小，由欧姆定律可知电路电流逐渐变大，R1 两端电压变大，由此可得 表示电压表 V1， 表示电压表 V ；当滑片位于最左端时，电路电阻最小，
15、电流最大为I=0.4A，为 R 与2max1R2 串联电路，此时 R1 两端电压 U1=4V，则可求R1 电阻为：R1U 14VI max100.4A由串联电路总电压等于各用电器电压之和可知：U=U1+Imax R2 =4V+0.4A R2当滑片位于最右端时，电路为三个电阻串联，此时电流最小为Imin=0.2A， R 两端电压UR=3V， R1 两端电压U1=2V，则滑动变阻器最大阻值为：U R3V15R0.2AI min由串联电路总电压等于各用电器电压之和可知：U=U +U+IR =3V+2V+0.2A RR1min 22联立求解可得：U=6V，R2；由于串联电路电流处处相等，则由212=5
16、P=I R 可知， R与 R 消耗的功率之比始终等于电阻之比，即：P1： P2=R1： R2=10 ： 5 =2： 1滑动变阻器滑片位于最右端时，R2 消耗功率为：P2 右 =Imin 2R2=(0.2A)2 5=0.2W滑动变阻器滑片位于最左端时，R2 消耗功率为：P2 左=Imax 2R2=(0.4A)2 5=0.8W则 R2 消耗的功率增大： P=P2 左 -P2 右 =0.8W-0.2W=0.6W故选 D。8 如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L 标有 “5V 2.5W”的字样，滑动变阻器R1 的最大阻值为 40 ，定值电阻 R2 的阻值为20，电压表量程为 03V，电流表量程为03A
17、，灯丝电阻不随温度变化。当S1、 S2 和 S3都闭合，滑动变阻器的滑片滑到端点a 时，小灯泡 L 恰好正常发光。在保证电路安全的前提下，以下说法正确的是：（）A电源电压为10VB闭合 S2 、S3，断开 S1 时，电路中最小电流为0.1AC闭合 S1、 S3 ，断开 S2 时，滑动变阻器取值范围为0 20D滑片在a 端， S1、 S2 和 S3 都闭合时，整个电路的功率最大，最大值为3.75W【来源】重庆南开融侨中学2019-2020 学年九年级（下) 开学测试物理试题【答案】 D【解析】【详解】根据 PU 2可得，小灯泡的电阻：RRLU 2L额 =5V2=10 ；PL 额2.5WA 当 S
18、、 S1 和 S2 都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a 端时，灯泡与电阻 R2 并联；此时小灯泡 L 恰好正常发光，则电源电压等于小灯泡的额定电压，U = U L 额 =5V ，故 A 错误；B闭合S2、S3S1时， R1 与L串联，电压表测变阻器R1的电压，当滑动变阻器的，断开两端电压等于电压表的最大值，即U 滑 =3V 时，变阻器接入电路的阻值最大，电路中电流最小，则最小电流：U U 滑=5V-3VI =0.2A ；RL10故 B 错误；C闭合 S1、 S3，断开 S2 时， R1 与 R2 串联，电压表测变阻器R1 的电压，由串联分压规律可知，当电压表示数最大为U 1 =3V 时，变阻器R1
19、接入电路的阻值最大，因串联电路电流处处相等，结合欧姆定律可得：U 1U 2 ；R1R2即：3V = 5V-3V ；R120解得R1=30 ，变阻器R1 接入电路的阻值最大为30，故C 错误；D当S、 S1 和S2 都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a 端时，灯泡与电阻R2 并联，因并联电U 2路的总电阻最小，所以由P可知，此时整个电路的功率最大，则整个电路的最大功R率：U 22P最大PL 额 P2PL额5V=2.5W+=3.75W ；R220故 D 正确。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
20、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
21、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PPPP800W200W100W500W312故 A 正确；B三个开关的通断组合成的连接方式有：只S1 闭合；只 S2闭合；只 S3闭合；只 S1、S2闭合；只 S1、S3 闭合； S2、S3 闭合；只 S1、 S2、 S3 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RR1 : R2 : R3U 2: U
22、2: U 21:1:15:10: 2P1P2P3200W100W500W故 C 正确；D只 S 闭合时，工作1 分钟，该电加热器消耗的电能1W1Pt200W60s1.2104J1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、
23、 S3闭合时，工作1分钟，该电加热器消耗的电能W6( P1 P3 )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( P1P2P3)t(200W100W500W)60s4.8104 J故 D 错误。故选 AC 。10 将两个定值电阻串联接到电压为U 的电源两端， R1消耗的功率为12P ， R 消耗的功率为3P1将这两个定值电阻并联接在电压为U 的电源两端时，下列说法中正确的是（）A R与 R 的电阻之比为 3：1B并联时通过 R与 R的电流之比为1： 112121616P1C并联时 R2 消耗的功率为P1D并联时两电阻消耗的总功率为33【来
24、源】湖南省长沙市广益实验中学2019-2020 学年九年级（下 ) 开学考试物理试题【答案】 C【解析】【详解】A 串联电流相等，由P=I 2 R 可知，两电阻功率之比等于电阻之比，即：R1P1P11R2P2；3P1 3故 A 错误；B并联电压相等，电阻与电流成反比，即：I 1R23I 2R1；1故 B 错误；C在串联中时，1消耗的功率：RU2U 2U 2P1 I 2 R1R12 R1；R1R24R116 R1所以有：U 2=16P1 ；R1并联时 R2 消耗的功率：P2U 2U 2=116P116P1 ；R23R133故 C 正确；D并联时总功率：U 2U 216P116P1416P164P
25、总 =R233P1 ；R13故 D 错误。11 图甲是某温度报警器的原理图，阻值不计的报警器在电流达到某一值时开始报警，超过 10mA 时将损坏；热敏电阻R1 的阻值随温度变化关系如图乙所示。滑动变阻器的规格为“200 2A”，滑动变阻器接人电路的阻值为100 时，此报警器在温度为37时开始报警。则下列选项正确的是（）A报警器开始报警时电路电流最小值为4mAB报警器开始报警时电路的总功率为0.015WC将 P 向左移，可提高该电路开始报警时的温度D利用此电路，不能将开始报警时的温度设定为42C【来源】 2020 年山西省长治市襄垣县中考模拟物理试题【答案】 B【解析】【分析】【详解】A根据乙图
26、图像可以知道当温度为37时， R1 阻值为 500 ，此时电流U3VI0.005A 5mAR100 500故 A 错误；B报警时电路总功率为PUI3V0.005A0.015W故 B 正确；C报警时电流不变，所以总电阻为600 不变，当P 向左移时滑动变阻器电阻变小，所以1C 错误；R 将变大，由乙图可知，报警温度将变低，故D当温度为 42 时， R1 为 400 ，所以滑动变阻器阻值为200 ，可以达到，故 D 错误。故选 B。12 如图 a 所示是电阻甲和乙的I U 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，
27、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
28、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 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
29、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PUI2V0.6A1.2W故 D 错误，符合题意。故选 D。13 在如图（ a）所示的电路中，电源电压U0 保持不变， R0 为定值电阻，移动滑动变阻器R 的滑片 P，电压表和电流表示数的部分U I 关系图象如图（ b）所示，则下列说法正确的是（ ） 电压表示数为5V 时， R 消耗的电功率最大 滑动变阻器的总阻值为20 电压表示数为5V 和 4V 时， R 消耗的总功率相等 电压表示数为4V 时， R0 消耗的电功率最小AB C D 【来源】 2020 年四川省绵阳地区中考一模物理试题【答案】 B【解析】【分析】利用并联电路
