2020-2021中考物理——电功率的综合计算问题的综合压轴题专题复习含详细答案

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，R2是定值电阻，当开关S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10Ω B．变阻器接入电路的最大阻值为120Ω

C．R1消耗的最大电功率为1.8W D．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R1与R2串联电路，电压表测R1两端电压，电流表测电路电流，由乙图数据可知，当电流为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：

1228V0.2UUUR

1224V0.4UUUR

解得电源电压U=12V，电阻R2=20Ω，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：

1max1max1min10V100Ω0.1AURI

故B错误；

C．设R1两端电压为1U时其功率最大，此时R2两端电压为：

21UUU

由于串联，流过R1电流为：

2122UIIIR

则此时R1功率为： 21max1112UPUIUR

带入数据整理可得：

21max1196W205PU

则可知当16VU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2PIR可知此时R2功率最大，为：

222max2max20.6A20Ω7.2WPIR

当滑动变阻器接入阻值最大时，电路电流最小，为0.1A，由2PIR可知此时R2功率最小，为：

222min2min20.1A20Ω0.2WPIR

则R2消耗的功率的最大值与最小值之差为：

2max2min7.2W0.2W7WPPP

故D错误。

2．如图所示，将灯L1、L2按图甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中，在图甲中灯L１的功率为4W，在图乙中灯L１的功率为9W。设灯丝电阻不变。下列说法中正确的是

A．甲、乙两图电路消耗的总功率之比是3:2

B．甲、乙两图中灯L1两端的电压之比是2:3

C．L1、L2两灯灯丝电阻之比是2:1

D．乙图中灯L1、L2的功率之比是2:1

【来源】河南省焦作市2018-2019学年九年级（上)期末检测物理试题

【答案】BC

【解析】

【详解】

B．由图甲知道，两灯串联，根据题意，由2UPR知道，

21114UPWR， 由图乙知道，两灯并联，所以U=U1′=U2′，由2UPR知道，

2119UPWR，

所以，

21211221114949PPURUWUUWR，

解得甲、乙两图中灯L1两端的电压之比是：

11123UUUU ，

故B正确；

C．由于U1 =23U ，根据串联电路的电压特点知道，U2 =13U，由串联电路的分压原理知道，L1、L2两灯灯丝电阻之比是：

1122223113URURUU ，

故C正确；

D．乙图中灯L1、L2并联，两端电压相等，由2UPR知道，灯L1、L2的功率之比是：

2121221212URRURPPR，

故D错误；

A．甲电路中电流是：

12222=23UUUIRRRRR串

乙电路中电流是：

122223=22UUUUUIRRRRR并，

由P=UI知道，甲、乙两图电路消耗的总功率之比是： 2232=392UUPRUPUR甲乙，

故A错误。

3．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20Ω

C．当开关S1闭合S2断开时，电阻R的功率是1.6W

D．I1∶I2=9∶4

【来源】四川省成都南开为明学校2019-2020学年九年级4月月考物理试题（在线考试)

【答案】BD

【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，电源的电压为12V，电路中的电流

I1=7.2W12VPU额=0.6A

灯泡的电阻

RL=112V0.6AUI=20Ω

故A正确，不符合题意；

BC．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=L3.2W=20PR实=0.4A

电路中的总电阻

R总=212V0.4AUI=30Ω

R的阻值

R=R总-RL=30Ω-20Ω=10Ω 电阻R的功率

PR=I22R=(0.4A)2×10Ω=1.6W

故B错误，符合题意，C正确，不符合题意；

D．两次通过灯泡的电流之比

I1∶I2=0.6A∶0.4A=3∶2

故D错误，符合题意。

故选BD。

4．如图所示，电源电压恒定不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片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1U、2U，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1P、2P，则下列判断正确的是（）

A．12UU B．12UU

C．1212UURRII D．21212PPIRR（）

【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I1、I2，由UIR得，可得，电压表V2示数的变化量

22212221222UUUIRIRIIRIR﹣﹣（﹣）

则

22||||UIR

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

11111212111UUUUIRUIRIIRIR﹣（﹣）（﹣）（﹣）

则 11||||UIR

因R1、R2的阻值相同，所以

12||||UU

故B正确、A错误；

C．由11||RIU、22||RIU得

1212||||UURRII

故C正确；

D．定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量分别为1P、2P，则

221212121212121212PPIIRRIIIIRRIIIRR（﹣）（）（﹣）（）（）（）（）

故D错误。

故选BC。

5．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5Ω

C．该电路最小功0.3W

D．滑动变阻器R的电功变化范围0~0.45W

【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，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

03V

5Ω0.6AURI

故B正确，B符合题意；

C．根据功率公式

2UPUIR

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，则电路总电阻为

3V 30Ω0.1AURI总

则电路最小功率为

22min(3V)0.3W30ΩUPR总

故C正确，C符合题意；

D．根据功率公式

222222000001()()24RRURUUPURRRRRRRRRRRR

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

22max0(3V)0.45W445ΩUPR

故D正确，D符合题意。

故选BCD。

6．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10.8W