2020-2021备战中考物理电功率的综合计算问题综合题含详细答案
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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)210Ω=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，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。
3．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。
4．如图，把E、F两点接入电压为U的电源两端，当开关S1和S2都闭合时，电路消耗的总电功率为P1；当开关S1和S2都断开时，电路消耗的总电功率为P2。若把 A、E 两点接入电压为U的电源两端且只闭合开关S2时，电路消耗的总电功率为 P3。已知P2：P3= 9∶5，则
（ ）
A．R1：R2=5∶4 B．R1：R2= 4∶5 C．P1：P2= 9∶4 D．P1：P2=9∶5
【来源】2020年天津市滨海新区中考一模物理试题（初中毕业生模拟学业考试)
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】
由题意知，把E、F两点接入电压为U的电源两端，当开关S1和S2都闭合时，电路消耗的总电功率为
211212UPRRRR
当开关S1和S2都断开时，电路消耗的总电功率为
222UPR
把 A、E 两点接入电压为U的电源两端且只闭合开关 S2时，电路消耗的总电功率为
2312UPRR
由以上三式联立求得
1245RR∶∶，1294PP∶∶
故AD不符合题意，BC符合题意。
故选BC。
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
UL实=Imin RL实=0.1A×30Ω=3V
但由乙图可知，当小灯泡电流为0.1A时，小灯泡两端电压不足2V，前后冲突，故D不符合题意。
故选BC。
6．小文同学在探究“电流与电压关系”实验中，分别测量了定值电阻R和小灯泡L在不同电压下的电流值，并根据数据绘制了I-U图象，如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A．① 是小灯泡的I-U图像，② 是定值电阻的I-U图像
