2020-2021中考物理电功率的综合计算问题综合经典题附答案
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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．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。
3．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。
4．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．两灯串联在220V的电路中，甲灯比乙灯亮
B．乙灯的灯丝较细，正常发光时的电流较小
C．两灯均正常发光时，甲灯消耗的电能较小
D．乙灯的实际功率一定是25W
【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】B
【解析】
【详解】
A．由甲、乙图和电功率变形公式2URP可知，甲灯的电阻小于乙电阻。当两灯串联时电流相等，乙灯的实际功率大于甲灯实际功率，甲灯没有乙灯亮，故A错误；
B．乙灯的灯丝较细，电阻大，正常发光时由公式=UIR可知通过乙灯的电流比甲灯小，故B正确；
C．两灯均正常发光时，由于没有给出发光时间，无法比较哪盏灯灯耗电能多，故C错误；
D．乙灯的额定功率为25W，实际功率是实际电压下的功率，如果实际电压不等于额定电压，实际功率就不等于额定功率，故D错误。
故选B。
5．如图的电路中，电源电压为18V且保持不变，小灯泡L标有“6V 3W”字样，定值电阻R2的阻值为90Ω，电流表的量程为0-0.6A，电压表的量程为0~15V。当只闭合开关S，滑动变阻器R1的滑片P置于中点时，灯泡L正常发光(不考虑灯丝电阻的变化)。则下列说法正确的是( )
①动变阻器R1的最大阻值为50Ω
②只闭合开关S、S1，在各元件安全的情况下，小灯泡L消耗的电功率的取值范围是1.08W~3W
③只闭合开关S、S2、S3，在各元件安全的情况下，整个电路消耗的最大电功率是10.8W
④只闭合开关S、S1，在各元件安全的情况下，整个电路消耗的电功率的取值范围是4.5W-9W
A．①② B．②③ C．③④ D．②④
【来源】重庆市第一中学2019-2020学年九年级12月月考物理试题（第二次定时作业)
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
①根据题意知道，当只闭合开关S，滑动变阻器R1的滑片P置于中点时，灯泡L正常发光，此时由图知道，滑动变阻器与灯泡串联，由于小灯泡L标有“6V 3W”字样，所以，此时电路的电流是：
3W0.5A6VLLLPIIU
灯泡的电阻是：
226V=123WLLURP灯,
又因为电源电压为18V，所以，滑动变阻器两端的电压是：
=18V3V15VLUUU滑，
由欧姆定律知道，滑动变阻器接入电路的电阻是： 115V==3020.5ARR滑，
滑动变阻器的最大阻值是60Ω，故①错误；
②只闭合开关S、S1，在各元件安全的情况下，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，根据题意知道，滑动变阻器R1的滑片P置于中点时，灯泡L正常发光，此时灯泡功率最大，当滑动变阻器R1的滑片P置于最左端时，灯泡两端的电压最小，功率最小，此时灯泡两端的电压是：
18V==123V6012LLUURRR灯滑
故此时灯泡的功率是：
223V==0.7512LUPWR灯小
即小灯泡L消耗的电功率的取值范围是0.75W~3W，故②错误；
③只闭合开关S、S2、S3，则R1与R2并联，灯泡被短路，电流表测量干路电流，移动滑动变阻器R1的滑片P使电流表示数为0.6A时，电路消耗的电功率最大，由于电源电压为18V且保持不变，所以，电路消耗的电功率是：
18V0.6A=10.8WPUI
故③正确；
④只闭合开关S、S1，在各元件安全的情况下，滑动变阻器与灯泡串联，当灯泡L正常发光时，电路电流最大，此时电路消耗的电功率最大，
18V0.5A=9WPUI最大最大；
当滑动变阻器全部接入电路时，电路电阻最大，由欧姆定律知道，电流最小，此时电路消耗的电功率最小，
==6012=72RRR滑最大灯，
由2UPR知道，电路消耗的最小电功率是：
2218V==4.5W72UPR最小最大
即整个电路消耗的电功率的取值范围是4.5W-9W，故④正确；
综上所述，只有C符合题意。
6．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】
