2020-2021中考物理电功率的综合计算问题复习含答案

一、初中物理电功率的综合计算问题

1．如图所示的电路中，电源电压12V且保持不变，灯丝电阻不随温度变化，灯泡L的额定功率为7.2W。当开关S1、S2都闭合时，通过灯泡的电流为I1，灯泡正常发光；当开关S1闭合S2断开时，通过灯泡的电流为I2，灯泡的功率是3.2W，则下列计算结果不正确的是（ ）

A．灯泡电阻是20Ω

B．电阻R的阻值是10Ω

C．当开关S1闭合S2断开时，电阻R的的功率是1.6W

D．I1:I2=9:4

【来源】2019年四川省成都市树德实验中学（西区)中考二模物理试题

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

A．当开关S1、S2都闭合时，电路为灯泡的简单电路，灯泡正常工作，电源的电压U=12V，电路中的电流

I1=PU额=7.2W12V=0.6A

灯泡的电阻

RL=1UI=12V0.6A=20Ω

故A正确，不符合题意；

B．当开关S1闭合S2断开时，灯泡和电阻R串联，电路中的电流

I2=LPR实=3.2W20Ω =0.4A

电路中的总电阻

R总=2UI=12V0.4A=30Ω

R的阻值

R=R总−RL=30Ω−20Ω=10Ω

故B正确，不符合题意； C．由B知，当开关S1闭合S2断开时，通过电阻R的电流为0.4A，则电阻R的功率

PR=I22R=(0.4A)210Ω=1.6W

故C正确，不符合题意；

D．由AB知， I1=0.6A，I2=0.4A，则

I1:I2=0.6A:0.4A=3:2

故D错误，符合题意。

故选D。

2．如图甲所示电路，电源电压不变。R1是滑动变阻器，R2是定值电阻。当开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片从最右端逐步滑到最左端，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．电路消耗电功率的最大值为7.2W B．变阻器R接入电路的最大阻值为120Ω

C．定值电阻R2的电阻值为20Ω D．电源电压为12V

【来源】2020年山东省青岛市西海岸新区中考一模物理试题

【答案】ACD

【解析】

【分析】

【详解】

BC．由电路图可知，当滑片位于最左端时，电路为2R的简单电路，此时电路中的电流最大，由乙图可知

0.6AI大

由UIR可得，电源的电压

220.6AUIRR大……①

当滑片位于最右端时，滑动变阻器的最大阻值1R与电阻2R串联，电压表测1R两端的电压，此时电路中的电流最小；由乙图可知

110VU

0.1AI小

变阻器1R的最大阻值

1110V100Ω0.1AURI大小 因串联电路中总电压等于各分电压之和，则电源的电压

12210V0.1AUUIRR小……②

由①②可得

220.6A10V0.1ARR

解上式可得

220ΩR

故B错误，C正确；

D．电源的电压

20.6A0.6A20Ω12VUR

故D正确；

A．电流最大时，电路消耗的最大电功率

0.6A12V7.2WPIU大大

故A正确。

故选ACD。

3．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0.8W

B．定值电阻R0的阻值为10Ω

C．当滑片在a端时，R0的功率为0.4W

D．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UIR可得，电源的电压 000.6AUIRR大

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

4V20Ω0.2AURI滑滑小

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电源的电压

000.24A20ΩUIRRR滑

因电源电压不变，所以

000.6A0.24A20ΩRR

解得010ΩR，电源电压为

000.6A0.6A10Ω6VUIRR大

滑动变阻器与电阻R0串联，设滑动变阻器的电功率P2，两端电压为U2，通过的电流为I2

22222222220000()(0)11()()4UUUPUIIRRRRRRRRRRRR滑滑滑滑滑滑滑滑

滑动变阻器的电功率最大时， 滑动变阻器的阻值为

010ΩRR滑

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R3VU，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

R3V0.3A0.9WPUI

故A错误，B正确；

C．当滑片在a端时，R0的功率为

06V0.6A=3.6WPUI大

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

6V0.2A1.2WPUI小

故D正确。

故选BD。

4．如图甲所示，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，从最右端滑至最左端时，小灯泡恰好正常发光。电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙。下列说法中正确的是（ ）

A．电源电压为9V B．滑动变阻器的最大阻值为14Ω

C．小灯泡的额定功率为6W D．电路总功率的变化范围是6W~12W

【来源】2019年辽宁省阜新市中考模拟物理试题

【答案】BCD

【解析】

【分析】

由电路图可知，灯泡L与定值电阻R0、滑动变阻器R串联，电压表V1测L与R0两端的电压之和，电压表V2测R0两端的电压，电流表测电路中的电流；当滑片位于最左端时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电路中的电流最大，电路的总功率最大，两电压表的示数最大且电压表V1测电源两端的电压，根据图像读出电表的示数，根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，利用PUI求出灯泡的电功率即为额定功率，利用PUI求出电路的最大总功率；当滑片位于最右端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，电路的总功率最小，根据图像读出V1的示数和电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出R两端电压，利用欧姆定律求出变阻器的最大阻值，利用PUI求出电路的最小总功率，然后得出电路总功率的变化范围。

【详解】

由电路图可知，灯泡L与定值电阻R0、滑动变阻器R串联，电压表V1测L与R0两端的电压之和，电压表V2测R0两端的电压，电流表测电路中的电流；

AC．当滑片位于最左端时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电路中的电流最大，电路的总功率最大，两电压表的示数最大且电压表V1测电源两端的电压；由图乙可知，电路中的最大电流max1.0AI，电压表V2的示数06VU，电压表V1的示数为12V，即电源的电压U=12V；因串联电路中总电压等于各分电压之和，则此时灯泡两端的电压

L012V6V6VUUU

因此时小灯泡恰好正常发光，则灯泡的额定功率

LLmax6V1.0A6WPUI

电路的最大总功率

maxmax12V1.0A12WPUI

故A错误、C正确；

BD．当滑片位于最右端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，电路的总功率最小，由图像可知，电路中的最小电流min0.5AI，电压表V1的示数U1=5V，此时滑动变阻器两端的电压 R112V5V7VUUU

由UIR可得，滑动变阻器的最大阻值

Rmin7V14Ω0.5AURI

电路的最小总功率

minmin12V0.5A6WPUI

则电路总功率的变化范围是6W∼12W，故BD正确。

故选BCD。

5．如图甲所示电路，电源电压保持不变，电流表量程为0~0.6A。图乙中A、B分别是小灯泡和电阻R1两端的电压随电流变化关系图象。只闭合开关S、S1，滑动变阻器的滑片P移至a端时，电路中的电流为0.2A；滑动变阻器的滑片移至b端时，小灯泡恰好正常发光。只闭合开关S、S3，调节滑片P，当滑动变阻器接入电路中的电阻为10Ω时，小灯泡两端的电压恰好为2V。则（ ）

A．电源电压为10V

B．小灯泡L的额定功率6W

C．只闭合开关S、S2，滑动变阻器的滑片移至a端时，1.5min电流通过R1产生的热量为64J

D．闭合开关S，改变其它开关的通断及滑片的位置，电路消耗的最小功率可以达到1.2W

【来源】辽宁省葫芦岛市连山区2019-2020学年九年级（上)期末测试物理试题

【答案】BC

【解析】

【分析】

【详解】

A．由于灯泡灯丝电阻受温度影响，定值电阻阻值不发生变化，则小灯泡灯丝两端的电压随电流变化关系图象为曲线，定值电阻两端的电压随电流变化关系图象为过原点的直线，则由乙图数据可求R1阻值为

1114V==400.1AIRU 已知闭合S、S3，调节滑片P，当滑动变阻器接入电路中的电阻为10Ω时，小灯泡两端的电压恰好为2V，此时电路为小灯泡与两电阻串联电路，由乙图可知此时电路电流为0.2A，则电源电压为

L12=2V+0.2A40+0.2A10=12VUUUU

故A不符合题意；

B．当闭合开关S、S1，滑动变阻器的滑片移至b端时，小灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器接入阻值为0Ω，此时电路为小灯泡的简单电路，小灯泡此时两端电压等于电源电压为12V，对应乙图可知此时电流为0.5A，则额定功率为

12V0.5A=6WPUI额额额

故B符合题意；

C．只闭合开关S、S1，滑动变阻器的滑片P移至a端时，电路中的电流为0.2A，此时电路为小灯泡与滑动变阻器串联电路，且滑动变阻器接入阻值最大，由乙图可知此时小灯泡两端电压为2V，电源电压为12V，则由串联分压可知滑动变阻器两端电压为10V，由欧姆定律可求滑动变阻器最大阻值为

2max2max210V=500.2AURI

则当闭合开关S、S2，滑动变阻器的滑片移至a端时，电路为R1与R2串联电路，由串联分压可求R1两端电压为

1112404812V=V40509RUURR

由于R1为纯电阻，则1.5min电流通过R1产生的热量为

2211148V91.560s=64J40UWtR

故C符合题意；

D．由于电源电压不变，则由2UPR可知，当电路阻值最大时，电路总功率最小，则闭合开关S、S3，滑片滑到最大阻值处时电路电阻最大，功率最小，若最小功率为1.2W，则此时电路电流为

minmin1.2W=0.1A12VPIU

则此时电路总电阻为

maxmin12V=1200.1AURI

则小灯泡此时电阻应为

RL实=Rmax-R1-R2max=120Ω-40Ω-50Ω=30Ω

此时小灯泡分得电压应为