2020-2021备战中考物理——电功率的综合计算问题压轴题专题复习含答案
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一、初中物理电功率的综合计算问题
1．图所示电路中，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＝5Ω，当只闭合开关S2时，电流表的示数为0.3A，电路消耗的总功率为P；当三个开关都闭合时，电流表的示数变化了1.95A，电路消耗的总功率为P′，当只断开开关S1时，电流表的示数为0.45A，电路消耗的总功率为P′′，下列判断正确的是
A．U＝6V，R2＝20Ω
B．U＝9V，R3＝30Ω
C．R3＝10Ω，P∶P′′＝3∶2
D．R2＝20Ω，P∶P′＝2∶15
【来源】2011-2012学年北京市西城区九年级第一学期期末考试物理卷
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
当只闭合开关S2时，电阻2R、3R串联，则
23URR=0.3A，P=0.3U
当三个开关都闭合时，电阻1R、2R并联，则
1UR+2UR=0.3A+1.95A，P′=2.25U
当只断开开关S1时，电路中只有2R，则
2UR=0.45A，P′′=0.45U
解三式得
U=9v，R2＝20Ω，R3＝10Ω，P∶P′＝2∶15，P∶P′′＝2∶3
所以D正确。
故选D。
2．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
C．小灯泡的电功率最小值为0.75W
D．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PUI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PUI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PUI可知，当灯正常发光时的电流
3W0.5A6VPIU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 minmax18V6V24Ω0.5AUURI额
此时电路中电功率最大
maxmax18V0.5A9WPUI
故B错误；
C．由2UPR可知，灯泡的电阻
22L(6V)12Ω3WURP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
LR18V15V3VUUU
此时电路中的电流
LRLL3V0.25A12ΩUIIIR
所以滑动变阻器连入的最大电阻
RmaxR15V60Ω0.25AURI
此时小灯泡的最小电功率
minLL3V0.25A0.75WPUI
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。
3．根据下表提供的信息得出的几个结论中，正确的是（ ）
物质 铁 铝 铜 煤油
密度[kg/m3] 7.9×103 2.7×103 8.9×103 0.8×103
比热容[J/(kg·℃)] 0.46×103 0.88×103 0.39×103 2.1×103
长1m横截面积1mm2的导线在20℃时的电阻值[Ω] 0.096 0.027 0.017
A．用同样的电加热器给等质量的水和煤油加热，加热时间与升高温度的关系图像如图，则b是水
B．将质量相等的铝块和铜块，做成横截面积相同的铝丝和铜丝，串联接入电路，则铝丝两端的电压大
C．煤油和水的体积之比为2︰1，吸收热量之比为12︰5，则升高的温度之比为3︰1
D．将质量相同的铁块和铝块，做成横截面积相同的铁丝和铝丝，并联在同一电路中，其消耗的电功率之比为96︰79
【来源】山东省青岛市崂山区2018-2019学年九年级（上)期末考试物理试题
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】
A．用同样的电加热器给等质量的水和煤油加热，加热时间相同时，电热器放出的热量相同，即水和煤油吸收的热量相等，由表格数据可知，煤油的比热容小于水的比热容，根据Qtcm吸 可知，水的温度变化小，所以加热时间与升高温度的关系图象a是水，b是煤油，故A错误；
B．由表格数据可知，长1m横截面积1mm2的导线在20℃时，铝线的电阻值大；同样由表格数据可知，铜的密度大于铝的密度，由mV 的变形式mV 可知，质量相等的铝块和铜块中，铝块的体积大，所以做成横截面积相同的铝丝和铜丝时，铝丝的长度更长，其电阻较大，铝丝和铜丝串联接入电路时通过的电流相等，根据U=IR可知，铝丝两端的电压大，故B正确；
C．由表格数据可知，煤油的密度为0.8×103kg/m3，煤油的比热容为2.1×103J/（kg·℃），我们已知水的密度为1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），且煤油和水的体积之比为2：1，吸收热量之比为12︰5，由Q吸＝cmt和mV可得，升高的温度之比
==QQcVtcmcVQQQtQcVcmcV吸煤油吸煤油水水水煤油煤油煤油煤油煤油煤油吸煤油吸水吸水水吸水煤油煤油煤油水水水水水 3333334.210J/kg12110kg/m1352.110J/kg0.810kg/m21℃℃
故C正确；
D．由表格数据可知，铁的密度为7.9×103kg/m3，铝的密度为2.7×103kg/m3，由m＝ρV＝ρLS可得，将质量相同的铁块和铝块，做成横截面积相同的铁丝和铝丝时的长度之比
33332.710kg/m277.910kg/m79mLSmLS铁铁铝铝铁铝
由表格数据可知，长1m横截面积1mm2的导线在20℃时的电阻值，铝导线的是0.027Ω，铁导线的是0.096Ω，因其它条件相同时，导体的电阻与长度成正比，所以，铁丝和铝丝的阻值之比
270.09696790.02779RR铁铝
并联在同一电路中它们两端电压相等，则消耗的电功率之比
227996UPRRUPRR铁铁铝铝铁铝===
故D错误。
故选BC。
4．有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图所示，下列说法正确的是( )
A．A的电阻值为6.25Ω
B．A和B串联，电路中电流为0.4A时，A．B的电压之比为5:4
C．A和B并联在电压为2.5V的电源两端，A．B的电功率之比为5:4
D．当A和B串联，两者电阻相同时，电源电压为3V
【来源】内蒙巴彦淖尔市第五中学2019-2020学年九年级（上)期末测试物理试题
【答案】C
【解析】
【详解】
A．由图象可知，当通过A的电流IA=0.4A时，A两端的电压UA=2.0V，由I=UR可得，A的电阻值：
AAA2.0V50.4AURI
故A 错误；
B．A和B串联，电路中电流为0.4A时，因串联电路中各处的电流相等，所以，通过两元件的电流IA=IB=0.4A，由图象可知,两元件两端的电压UA=2.0V，UB=2.5V，由P=UI可得，A. B的电功率之比：
AAAABBBB2.0V42.5V5PUIUPUIU
故B错误；
C．A和B并联在电压为2.5V的电源两端时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，元件两端的电压AB2.5VUU，由图象可知,通过两元件的电流A0.5AI
B0.4AI，则A. B的电功率之比：
AAAABBBB0.5A50.4A4PUIIPUII
故C正确；
D．当A和B串联，两者电阻相同时，它们两端的电压和通过的电流相等，由图象可知，电路中的电流为0.6A，两元件两端的电压均为3V时符合，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：
AB3V3V6VUUU
故D错误。
5．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．25V B．35V C．17.5V D．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：
2215V==15Ω15WURP111；
乙灯电阻：
2222210V==20Ω5WURP；
串联电流相等，乙灯电阻大，乙灯可以达到额定电压，由串联电路比例关系1122URUR可知
