备战中考物理专题训练---电功率的综合计算问题的综合题分类含答案

1、一、初中物理电功率的综合计算问题1 如图所示，电源电压 U 保持不变，滑动变阻器R2 的最大阻值为 30，灯泡 L 的电阻是20。当 S 闭合， S1 断开，且滑片P 在 b 端时，电流表示数为0.3A；当 S、 S1 都闭合，且滑片 P 在 a 端时，此时小灯泡正常发光，电流表的示数为0.8A（不考虑温度对电阻的影响），则下列说法正确的是（）A电源电压为12V1B电阻 R 的阻值为 250 C电路中消耗的最大总功率与最小总功率之比为8: 5D小灯泡的额定功率是11.25W【来源】广东省广州市第六十五中学2019-2020学年九年级4 月月考物理试题（线上检测 )【答案】 D【解析】【分析】当

2、 S 闭合， S1 断开，且滑片 P 在 b 端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，电流表测电路中的电流，根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压；当S、 S1都闭合，且滑片P 在 a端时，灯泡与 R1 并联，电流表测干路电流，灯泡正常发光，先计算其电流，再由PUI计算其额定功率；根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过灯泡的电流，根据并联电路的电流特点求出通过R1 的电流，再根据欧姆定律求出R1的阻值；当灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联时电路中的电阻最大，电路消耗的总功率最小，根据P UI 求出其大小；当灯泡与 R1 并联时电路中的总电阻最小，电路消耗的总功率最大，根据PUI 求出其大小，进一步

3、求出两者的比值。【详解】A由图知，当 S 闭合， S1 断开，且滑片 P 在 b 端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，电流表测电路中的电流，由串联电路特点和欧姆定律可得，电源的电压UI ( RLR2 )0.3A(2030)15V故 A 错误；BCD当 S、 S1 都闭合，且滑片 P 在 a 端时，灯泡与 R1 并联，电流表测干路电流，此时小灯泡正常发光，则灯泡的额定电压U 额U15V此时通过灯泡的电流U15VI L0.75ARL20则灯泡的额定功率P额U 额 I L15V0.75A11.25W通过 R1 的电流I1I I L0.8A0.75A0.05A则电阻 R1 的阻值U15VR1300I

4、 10.05A根据电路图和 PU2可知，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联时电路中的电阻最大，电R路消耗的总功率最小；灯泡与 R1 并联时电路中的总电阻最小，电路消耗的总功率最大；则电路中消耗的最大总功率与最小总功率之比Pmax : PminUI: UII : I0.8A:0.3A8:3故 BC错误、 D 正确。故选 D。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1此时的实际功率5.4V， L是额定功率 1 ；当开关 S 接 2 时， P 在中点，电压表示数为2V

5、。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 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 1.2V10.6V2因此

6、 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6VR5.4V RR1当开关 S 接 2 ， P 在中点， 表示数 2V， 有6VR2V RR222若将 L1和20.2A， 有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 121.2V2P10.48WR13L 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0.48W ， L2的 定功率3

7、W，故 AD ， BC正确。故 BC。3 如 所示， 源 恒定不 ， 合开关S，将滑 阻器的滑片P 从中点向b 端移 一段距离， 表V1、 V2 示数的 化量分 U 1 、U 2 ， 流表示数的 化量 I ，阻 相同的定 阻R1、 R2 消耗 功率的 化量分 1P2， 下列判断正确的是P 、（）A U1U 2B U1U 2U1U2R RPP2R ）CDI（ RI121212I【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， R1 与 R0、 R2 串联，电压表V1测 R0 与 R2两端的电压之和，电压表V2 测 R2两端的电压，电流表测电路

8、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流分别为U得，可得，电压表V2 示数的变化量I1、 I2，由 IRU 2U 2U 2I1R2I 2 R2 （ I1I 2）R2IR2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 | R1R2

9、II故 C 正确；12PP2 ，则D定值电阻 R 、 R 消耗电功率的变化量分别为1 、P122）（R1 R2）（ I1I 2）（ I1I 2）（ R1 R2） （I I1I 2）（R1R2）P2 （ I1 I 2故 D 错误。故选 BC。4 如图所示的电路中，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=10 。当只闭合开关 S2 时，电流表的示数为0.3 A，电路消耗的总功率为P， R2 消耗的电功率为 P2；当三个开关都闭合时，电流表的示数改变了1.5 A，电路消耗的总功率为P， R2 消耗的电功率为P2。当只断开开关S1 时，电流表的示数为0.6 A

10、。下列判断正确的是（）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 年贵州省遵义市初中毕业生学业（升学) 统一考试综合理科（物理部分 ) 试题（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

11、.5A；R1R2P 1.8U ；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。5 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 ，

12、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 : UU 5 : U41: 3 。当开关 S1 断开， S2 闭合，两个电压表V1 和 V2 的示数之比6 3:1 。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

13、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， 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：U1A R10.5R1U 29W

14、R10.5R13R1可求得： U27V ， R118，则R2RA9， R354当开关 S闭合，S2断开，滑片P 位于a 点时， R13 的功率P3 I12 R4(1A) 299W当开关 S1 、 S2 断开，调节滑片P 时， R3 的功率U2U 2P3I 2R3R1R3R3R12R2R2R3R3U 2U 2U 2R1R2R32R1R224 R1R2 R3R1 R22R3R3R2R3R3R34 R1P3 的最大值在R3R1R2时取得，且最大值U 26.75WPmax4 R1R2故选 AD。6 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 。

15、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 S2，闭合 S1、S3 时，滑动变阻器R2 连入阻值范围5 10 C闭合开关S3，断开 S1、 S2 时，电灯L 消耗的功率范围为0.225W0.9WD闭合所有开关，滑动变阻器R2 消耗的最大功率和最小功率之比为3： 1【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S，断开 S 、S时，灯泡和电阻R串联接在电路中，灯泡的电2131阻大小是U

16、 L224VRL10PL1.6W根据欧姆定律可知，通过电阻R1 电流大小是I 1U6V0.2AI10 20RL R1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，滑动变阻器接入电路的阻值大小是R2U6VI max100.6A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；31222R可知，C闭合开关 S，断开 S 、 S 时，灯泡和变阻器R 串联接在电路中，根据P I当电路中的电流最小时，灯泡的电功率最小，这时电路中的

17、总电阻最大，电路中的电流大小是I min6V0.15A10 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PLminI min2 RL210 0.225W0.15A当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 L0.6A 10 6V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

18、大电功率是PLmaxI max2RL0.3A210 0.9W综上所述，电灯 L 消耗的功率范围为0.225W0.9W ， C 正确；DR1、R2U2可知，当R2闭合所有开关，灯泡被短路，电阻并联接在电路中，根据 PR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6VR2min100.6A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

19、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。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 ；P25WU1R1串联电流相等，乙灯电阻大，乙

20、灯可以达到额定电压，由串联电路比例关系可知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，电路中电源电压恒为6V，定值电阻R2为10，滑动变阻器1R 的规格为“ 200.5A”，电压表量程为 03V，电流表量程为00.6A。则：A电压表测量的是电阻R2 两端的电压B当变阻器R1 的滑片 P 向右适度移动时，电压表的示数变小C为了保证电路中各元件安全工作，变阻器R1 接入电路的阻值范围是210 D当变阻器R1 接入电路中的阻值是【来源】重庆市永川

21、区2019-20205时，通电学年九年级（上30s 电阻 R2 产生的热量是 ) 期末考试物理试题24J【答案】C【解析】【详解】A电压表测量的是电阻R1 左端的电压，故A 不符合题意；B当变阻器R1 的滑片 P 向右适度移动时，电压表的示数变大，故B 不符合题意；C当电路中的电流为0.5A 时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，此时电路的总电阻为U6VR12I0.5A变阻器 R1 接入电路的阻值为RminRR212102当电压表的示数为3V 时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流为IU 2U U 16V3VI 2R2100.3AR2变阻器 R1 接入电路的阻值为RmaxU max

22、3V10I0.3A所以为了保证电路中各元件安全工作，变阻器R1接入电路的阻值范围是210 ，故 C 符合题意；D当变阻器 R 接入电路中的阻值是5时，电路的电流为1IUU6V0.4ARR1R2510通电 30s 电阻 R2产生的热量为Q2I 2 R2t0.4A21030s 48J故 D 错误。9 如图所示，电源的电压为12V ，且保持不变， R0 为“ 100 0.5A”的滑动变阻器，R =10 。 c、d 和 e、f 为两对接线柱，另有一只定值电阻R和一根导线接在两对接线柱21上。电路 1：当闭合 S、 S1，断开 S2，滑动变阻器的滑片P 置于最左端 a 时，滑动变阻器消耗的功率为 P12

23、1=1W ；电路 2：当闭合S、S，断开 S ，滑片 P 置于中点时，滑动变阻器消耗的功率为 P2，下列说法正确的是（）A R1 接在cd 之间，导线接在ef 之间B R1 的阻值为20C电路 2 中，当滑片P 置于中点时，滑动变阻器消耗的功率P2=4WD闭合 S、 S2，断开 S1，使 R2 消耗的功率不小于 0.9W，且保持电路安全工作，则滑动变阻器接入电路的阻值范围为 1430【来源】 2019 年四川省成都市成华区中考二模物理试题【答案】 BD【解析】【详解】A 假设导线的位置在ef 之间，定值电阻R1 的位置在cd 之间，当闭合S、S1，断开 S2，滑动变阻器的滑片 P 置于最左端

24、a 时，电路为 R0 最大阻值的简单电路，则滑动变阻器消耗的功率P0= U 2=12V2=1.44W 1WR0100所以，此种情况不符合题意，故A 错误；BC 假设导线的位置在 cd 之间，定值电阻 R 的位置在 ef 之间，当闭合S、 S 、断开 S ，112滑动变阻器的滑片 P 置于最左端 a 时， R1 与 R0 最大阻值串联，因串联电路中各处的电流相等，所以，由 P=I2R 可得，电路中的电流I=P0 =1W=0.1AR0100由欧姆定律可得，电路中的总电阻U12VR=120I0.1A因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R1 的阻值R1=R - R0=120- 100=20 当闭

25、合 S、S2，断开 S1 ，滑片 P 置于中点时， R2 与 0.5R0 串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流U12VI = R0 0.5R0=10 50 =0.2A滑动变阻器消耗的功率P0=（ I） 2 0.5 R0=（ 0.2A ） 2 0.5 100=2W所以，此种情况符合题意，且R1 的电阻为20，故 B 正确， C 错误；D闭合S、 S2 ，断开S1， R2 与 R0 串联，因R2 消耗的功率不小于0.9W ，所以，电路中的最小电流I 小 =P20.9W=0.3AR210电路中的总电阻U12VR= I 小 = 0.3A =40 根据电阻的串联，变阻器接入电路中

26、的最大阻值R0 大 =R - R2=40 - 10=30由滑动变阻器的铭牌可知，允许通过的最大电流为0.5A ，此时变阻器接入电路中的电阻最小，电路的总电阻U12VR = I 大 = 0.5A =24 变阻器接入电路中的最小阻值R0 小 =R - R2=24 - 10=14所以，滑 阻器接入 路的阻 范 14 30，故 D 正确。故 BD 。10 如 甲所示 路中， 源 不 ， R1 是定 阻， R2 是滑 阻器。 合开关，将滑 阻器的滑片从一端移到另一端的 程中， 路中 流表示数和 表示数的关系如 乙所示， 此 程中下列 正确的是()A 路 功率的最大 43.2WB滑 阻器最大功率 3.6W

27、C滑 阻器的最大阻 10D定 阻 功率的 化 8.1W【来源】江 省 州市高新区2019-2020学年九年 （上 ) 期末物理 【答案】 B【解析】【分析】【 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 阻器的功率公式得：U2U2 R2P滑 =I2R2，R2R2R22R1R14R1R2当 R2=R1=10? 时， P滑 有最大值 P2大 ：212V，P2大 =3.6W410故

28、 B 正确；C滑动变阻器最大阻值为：R滑 = U9V =30，I0.3A故 C 错误；D当 I=0.3A 时，定值电阻电功率为：PI 2R0.3A 211当 I=1.2A 时，定值电阻电功率为：PI22R 1.2A11所以定值电阻电功率的变化值为：10=0.9W ，10=14.4W ，P1PP 14.4W0.9W=13.5W。11故 D 错误。11 如图甲所示的电路中，R1 为定值电阻，R2 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 R2

29、消耗的电功率先变大后变小，最大功率为0.9WD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=UR可得，电源的电压U=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= I b

30、= 0.2A =20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 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 R22222P =I R =（=10 R2= 10 R24 1010R2R2R2当 R2=10 时2P2max=6V=0.9W40当 R2=0时，

31、 Pa=0W ，当 R2=20 时，6VPb=（） 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R =10 时，滑动变阻器的功率为 0.9W，故 D 错2误，符合题意。故选 D 。12 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，灯丝电阻不随温度变化。当 S1 23都闭合，滑动变阻器的滑片滑到端点a 时，小灯泡 L、 S

32、和 S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 S 、 S ，断开 S 时，滑动变阻器取值范围为0 20132D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；PL 额=10 2.5WA 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；此时小灯泡 L

33、 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：I =UU 滑=5V-3VRL=0.2A ；10故 B 错误；132与R串联，电压表测变阻器R1的电压，由串联分压规律C闭合 S、 S ，断开 S 时， R12可知，当电压表示数最大为U 1 =3V 时，变阻器R1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 2