太原中考物理压轴题专题电功率的综合计算问题的经典综合题
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一、初中物理电功率的综合计算问题
1．如图甲所示，已知电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~6V，滑动变阻器R2的规格为“40Ω 0.5A”。闭合开关S后，调节滑动变阻器的滑片P，得到电流表与电压表的示数关系如图乙所示。在保证电路安全的前提下，下列说法中正确的是（ ）
A．R1的阻值为20Ω
B．电压表的变化范围是3V~6V
C．滑动变阻器的取值范围是6Ω~40Ω
D．电路总功率的变化范围是1.28W~4W
【来源】江苏省扬州市梅岭中学2019届九年级中考二模物理试题
【答案】B
【解析】
【分析】
根据图像，利用串联电路特点和欧姆定律，求出电源电压和电阻R1的值，根据变阻器铭牌和电表的量程，求出变阻器接入电路的阻值范围，由PUI求电路的总功率。
【详解】
A．由甲图知道，R1 与R2 串联，电压表测R2 的电压，根据串联电路特点，由图乙可知
1111.3VA50UUIRR滑------①
2112.5VA30UUIRR滑------②
由①②解得：R1 =10Ω，U=8V，故A错误；
BCD．由滑动变阻器R2的规格为“40Ω 0.5A”，当移动滑片使电流表示数达到I大=0.5A时，变阻器接入电路的电阻最小，电压表的示数最小，由P=UI可得此时电路的总功率最大，则电压表的示数最小为
18V0.5A10Ω=3VUUIR小大
变阻器接入电路的最小电阻
Ω3V0 6.5ARUI小小大
电路的最大总功率
8V0.5A4WPUI大大
根据串联电路的分压特点，变阻器接入电路的电阻越大，其两端电压越高，最高电压不超过6V，定值电阻R1两端的电压为
18V6V2VUUU大 此时的总电流为
112V0.2A10ΩUIR小
滑动变阻器的最大电阻为
6V30Ω0.2AURI大大小
电路的最小功率为
221W()8V1.610Ω30ΩUPRR小大
综上所述，电压表的变化范围是3V~6V；滑动变阻器的取值范围是6Ω~30Ω；电路总功率的变化范围是1.6W~4W，故B正确、CD错误。
故选B。
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。
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．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( )
