中考物理压轴题之电功率的综合计算问题(中考题型整理,突破提升)及答案

一、初中物理电功率的综合计算问题1．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A示数变小【来源】广东省广州市南沙区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1<P实2，灯泡L2比L1的亮，故AB错误；C．因为两灯泡并联，由并联电路电压关系可知两灯泡两端电压相等，若L1灯丝烧断，L2两端电压不变，故C错误；D．由图可知，电流表A1测量灯泡L1的电流；电流表A2测量灯泡L2的电流；电流表A测量干路上的电流；若L2灯丝烧断，电流表A2示数为0，根据并联电路中干路上的电流等于各支路电流之和，可知电流表A示数变小，故D正确。

故选D。

2．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14ΩC．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R 0、滑动变阻器R 串联，电压表V 1测L 与R 0两端的电压之和，电压表V 2测R 0两端的电压，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V 1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P UI =求出灯泡的电功率即为额定功率，利用P UI =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V 1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P UI =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R 0、滑动变阻器R 串联，电压表V 1测L 与R 0两端的电压之和，电压表V 2测R 0两端的电压，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V 1测电源两端的电压；由图乙可知，电路中的最大电流max 1.0A I =，电压表V 2的示数06V U =，电压表V 1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L 012V 6V 6V U U U =-=-=因此时小灯泡恰好正常发光，则灯泡的额定功率L L max 6V 1.0A 6W P U I ==⨯=电路的最大总功率max max 12V 1.0A 12W P UI ==⨯=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min 0.5A I =，电压表V 1的示数U 1=5V ，此时滑动变阻器两端的电压R 112V 5V 7V U U U =-=-=由UI R=可得，滑动变阻器的最大阻值 R min 7V 14Ω0.5AU R I ===电路的最小总功率min min 12V 0.5A 6W P UI ==⨯=则电路总功率的变化范围是6W ∼12W ，故BD 正确。

故选BCD 。

3．把标有“6V 3W”的小灯泡与最大阻值为100Ω的滑动变阻器连接在电源电压恒为18V 的电路中，各电表选择的量程如图所示，要求闭合开关后两电表的示数均不超过所选量程，且灯泡两端电压不允许超过额定值（灯丝电阻不变），下列说法正确的是（）A．在滑动变阻器滑片向左移动的过程中，电流表示数变大，电压表示数变小B．电路的总功率最大值为10.8WC．小灯泡的电功率最小值为0.75WD．滑动变阻器允许调节的范围是24Ω~60Ω【来源】天津市2018年中考物理模拟试题【答案】ACD【解析】【分析】分析实物图可知：灯泡与滑动变阻器是串联关系；电流表测量串联电路的电流（所选量程为0~0.6A），电压表测量滑动变阻器两端的电压（所选量程为0~15V）。

(1)滑片向左移动时，根据滑动变阻器的变阻原理判定连入电路的电阻的变化；再判定总电阻的变化，根据欧姆定律和串联电路的电压关系判定电流表和电压表示数的变化情况；(2)由灯的铭牌求出灯正常发光时的电流和灯丝电阻，确定电路中的最大电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器连入电路的最小电阻，利用P UI=求电路的总功率最大值；(3)为保护电压表，滑动变阻器两端的最大电压为15V，此时滑动变阻器连入的电阻最大，利用串联电路的电压关系求出此时加在灯两端的电压；再利用欧姆定律求出此时电路中的最小电流和滑动变阻器连入的电阻；最后利用P UI=求小灯泡的电功率最小值；(4)由(2)(3)得出滑动变阻器允许调节的范围。

【详解】A．由图知道，由实物电路图可知：灯泡与滑动变阻器串联；电流表测量串联电路的电流（所选量程为0~0.6A），电压表测量滑动变阻器两端的电压（所选量程为0~15V），当滑片向左移动时，则滑动变阻器连入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，由于电源电压不变，由UIR=知道，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；滑动变阻器连入电路的电阻变小、分压变小，所以电压表示数的变小，故A正确；B．由P UI=可知，当灯正常发光时的电流3W0.5A 6VP I U ===额额额由于电路中的最大电流是0.5A ，则滑动变阻器连入电路的最小电阻min max18V 6V24Ω0.5AU U R I --===额此时电路中电功率最大max max 18V 0.5A 9W P UI ==⨯=故B 错误；C ．由2U P R=可知，灯泡的电阻22L (6V)12Ω3WU R P ===额额由图知道，为保护电压表，滑动变阻器两端的最大电压为15V ，此时滑动变阻器连入的电阻最大，由串联电路电压特点可知，小灯泡两端的最小电压是L R 18V 15V 3V U U U =-=-=此时电路中的电流L R L L 3V0.25A 12ΩU I I I R ===== 所以滑动变阻器连入的最大电阻R max R 15V60Ω0.25AU R I === 此时小灯泡的最小电功率min L L 3V 0.25A 0.75W P U I ==⨯=故C 正确；D ．由以上计算知道，滑动变阻器允许调节的范围为24Ω~60Ω，故D 正确。

故选ACD 。

4．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1Ω，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．10s B．15sC．20s D．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（总功）：W总=48.6410J=80%Wη⨯有用= 1.08×105J，电动机线圈电阻的发热功率：P热=I2R=（20A）2×1Ω=400W，因能量守恒，电动机的拉力做功的功率为：P=P总-P热=20A×380V-400W=7.2×103W，电动机提升重物所用的时间：t=531.0810J7.210WWP⨯=⨯总=15s，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）。

5．如图甲所示电路中，电源电压不变，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器。

闭合开关，将滑动变阻器的滑片从一端移到另一端的过程中，电路中电流表示数和电压表示数的关系如图乙所示，则此过程中下列选项正确的是( )A．电路总功率的最大值为43.2W B．滑动变阻器最大功率为3.6WC．滑动变阻器的最大阻值为10ΩD．定值电阻电功率的变化值为8.1W【来源】江苏省苏州市高新区2019-2020学年九年级（上)期末物理试题 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】R 1、R 2串联电路中，当I =1.2A 时：1.2R 1=U ……①当I =0.3A 时，U 2=9V ，可得：0.3R 1+9V=U ……②由①②式解得：R 1=10Ω，U =12V 。

A ．当I =1.2A 时，电路总功率最大：==12V 1.2A=14.4W P UI ⨯大大。

故A 错误；B ．由滑动变阻器的功率公式得：()2222222121212=4U R U P I R R R R R R R R ⎛⎫== ⎪+-+⎝⎭滑， 当R 2=R 1=10Ω时，P 滑有最大值2P 大：()2212V ==3.6W 410ΩP ⨯大，故B 正确；C ．滑动变阻器最大阻值为：9V==30Ω0.3AU R I =滑， 故C 错误；D ．当I =0.3A 时，定值电阻电功率为：()22110.3A 10Ω=0.9W P I R ==⨯，当I =1.2A 时，定值电阻电功率为：()2211 1.2A 10Ω=14.4W P I R ==⨯'， 所以定值电阻电功率的变化值为：11114.4W 0.9W=13.5W P P P '-=-∆=。

故D 错误。

6．如图所示的电路中，滑动变阻器R 2上标有“20Ω 1A ”字样， 电压表选用的是“0~15V 的量程，电流表均选“0~0.6A"的量程， 电源的电压保持不变。

当只闭合开关S 1、S 3， 滑动变阻器的滑片P 滑至最左端时，电路消耗的总功率为2.7W ，电流表A 的示数为I 1，电压表的示数为U 1；当只断开开关S 1，滑片P 滑至最右端时，电流表A 的示数为I 2，电压表的示数为U2；当只闭合开关S1，滑片P仍在最右端时，电流表A1的示数为I3，电压表的示数为U3。

若I1∶I2=5∶3，U2∶U3=3∶5，则下列结论错误的是（）A．I2∶I3=3∶2B．U1∶U3=4∶3C．该电路的最小功率为1.08WD．该电路的最大功率为5.4W【来源】2019年陕西省西安市西工大附中中考三模物理试题【答案】B【解析】【详解】根据电路图，分别画出当只闭合开关S1、S3、当只断开开关S1和只闭合开关S1的等效电路图，分别如下图所示：AB．当只闭合开关S1、S3，滑动变阻器的滑片P滑至最左端时，图1中只有R1连入电路中，所以U =U 1， 由欧姆定律可知，电路中电流：11UI R =， 电路消耗的总功率 21=2.7W U P R =当只断开开关S 1，滑片P 滑至最右端时，由图2知，R 1与R 2的最大阻值串联，电压表只测R 2两端电压，电流表测电路中电流，由串联电路特点和欧姆定律可知，此时电路中电流212120U UI R R R ==++Ω由题知12: 5: 3I I =即11215320UI R U I R ==+Ω解得：R 1=30Ω， 则1U U ===所以219V=0.18A 2030Ω+20ΩU I R ==+Ω则R 2两端电压2220.18A?20Ω=3.6V U I R ==当只闭合开关S 1，滑片P 仍在最右端时，图3中三个电阻串联，电压表测R 1和R 2的总电压，电流表A 1测电路中电流，由题可知23: 3: 5U U =则3255×3.6V=6V 33U U ==此时电路中的电流123UI R R R '=++由欧姆定律可得此时电压表的示数()()3121212339V=(30Ω+20Ω)=6V 3020U U I R R R R R R R R '=+=⨯+⨯++Ω+Ω+解得：R 3=25Ω 则31239V=0.12A 30Ω+20Ω+25ΩU I R R R ==++所以23: 0.18 A: 0.12 A=3: 2I I =则电压之比为13: 9 V: 6 V=3: 2U U =故A 正确，但不符合题意，故B 错误，符合题意；C ．由三个等效电路图可知，当只闭合开关S 1时(图3)，滑片在最右端时，电路的总电阻最大，且电压表和电流表都不超过量程，电源电压一定，由2U P R=知此时电路中电功率最小，所以该电路的最小功率39V?0.12A=1.08W P UI ==最小故C 正确，但不符合题意；D ．当闭合开关S 1、S 2、S 3，只有滑动变阻器连入电路中，电流表A 量程0−0.6A ，所以电路中最大电流为0.6A ，此时总功率最大， 所以该电路的最大功率9V?0.6A=5.4W P UI ==最大最大故D 正确，但不符合题意。