2020-2021【物理】培优 易错 难题电功率的综合计算问题辅导专题训练含答案解析

一、初中物理电功率的综合计算问题1．在如图的电路中，电源电压保持不变，R 0为定值电阻，滑动变阻器R 的最大阻值为R M ，移动滑动变阻器的滑片P 从A 端到B 端，滑动变阻器的电功率随电流表示数变化的完整图线如图，图线中a 、b 两点对应的电功率均为P 1，且c 点对应的是滑动变阻器的最大电功率P 2，且12:3:4P P =，则图线中b 点对应的电路状态中，滑动变阻器接入电路中的电阻大小( )A ．2R B ．3R C ．2R 0 D ．3R 0【来源】2020年江苏省苏州市昆山市中考二模物理试题 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】由电路图可知，R 0、R 串联在电路中，当滑片在c 点时，变阻器消耗的最大功率为P 2，此时变阻器将接入电路的阻值为R ，则有()()()2222222200000044U U R U R U P R R R R R R R R R R R R R⎛⎫==== ⎪++++-⎝⎭+ 由上面等式可知，当R=R 0时，变阻器消耗的电功率最大，即2204U P R =因为12:3:4P P =，则有2220120200003333444163U R UU P P R R R R R ⎛⎫==⨯== ⎪+⎝⎭ 即当R=3R 0时，满足关系式12:3:4P P =，故ABC 错误，D 正确。

故选D 。

2．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R 1两端的电压随电流变化关系图象。

只闭合开关S 、S 1，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 、S 3，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10VB ．小灯泡L 的额定功率6WC ．只闭合开关S 、S 2，滑动变阻器的滑片移至a 端时，1.5min 电流通过R 1产生的热量为64JD ．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R 1阻值为1114V ==400.1AI R U =Ω 已知闭合S 、S 3，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L 12=2V+0.2A 40+0.2A 10=12V U U U U '=++⨯Ω⨯Ω故A 不符合题意；B ．当闭合开关S 、S 1，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12V 0.5A=6W P U I ==⨯额额额故B 符合题意；C ．只闭合开关S 、S 1，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2max 2max210V=50 0.2AURI==Ω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=V40509RU UR RΩ''==⨯+Ω+Ω由于R1为纯电阻，则1.5min电流通过R1产生的热量为2211148V91.560s=64J40UW tR⎛⎫⎪''⎝⎭==⨯⨯Ω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==Ω则小灯泡此时电阻应为R L实=R max-R1-R2max=120Ω-40Ω-50Ω=30Ω此时小灯泡分得电压应为U L实=I min R L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。

一、初中物理电功率的综合计算问题1．图甲是用于焊接塑料水管的热熔器，其电路如图乙所示。

加热电阻 R 1=66Ω、R 2=176Ω，S 1 是手动控制开关，S 2 是可随温度自动跳转的温控开关，R 0 特殊限流电阻，热熔器加热时 R 0 电阻较大，LED 指示灯发红光，保温时 R 0 电阻较小，LED 指示灯发绿光。

已知 LED 发光时两端电压保持不变，则下列说法正确的是（ ）A ．当 S 1、S 2 都闭合时，热熔器处于保温状态B ．保温状态时加热电路的电功率是200WC ．发红光时LED 的电流等于发绿光时 LED 的电流D ．当 S 1 闭合，S 2 断开时，R 1 的功率大于 R 2 的功率【来源】湖南省长沙市师大附中集团2018-2019学年九年级（上)期末考试物理试题【答案】B【解析】【详解】A ．开关S 1和S 2都闭合时，加热电路只有R 1工作，加热电阻最小，由2U P UI R== 可知，热熔器的加热功率最大，处于加热状态，故A 错误；B ．保温状态时，加热电路中R 1与R 2串联，则加热电路的电功率：2212(220V)200W 66176U P R R ===+Ω+Ω保温， 故B 正确； C ．由题可知，热熔器加热时R 0的电阻较大，LED 指示灯发红光，保温时R 0的电阻较小，LED 指示灯发绿光，因两种情况下LED 灯发光时两端电压保持不变，且电源电压为220V 不变，所以，由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，R 0两端的电压不变，由U I R =可知，热熔器加热时R 0的电阻较大，电路中的电流较小，即发红光时LED 灯的电流小于发绿光时LED 灯的电流，故C 错误；D ．开关S 1闭合，S 2断开时，加热电路中R 1与R 2串联，因串联电路中各处的电流相等，且由题可知R 1＜R 2，所以，由2P I R =可知，R 1的功率小于R 2的功率，故D 错误。

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V 1、V 2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R 1、R 2消耗电功率的变化量分别为1P ∆、2P ∆，则下列判断正确的是（）A ．12U U ∆>∆B ．12U U ∆=∆C ．1212U U R R I I∆∆+=+∆∆ D ．21212P P I R R ∆+∆∆+=（） 【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，R 1与R 0、R 2串联，电压表V 1测R 0与R 2两端的电压之和，电压表V 2测R 2两端的电压，电流表测电路中的电流。

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，R 1是滑动变阻器，R 2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R 2的电阻值为10ΩB ．变阻器接入电路的最大阻值为120ΩC ．R 1消耗的最大电功率为1.8WD ．R 2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R 1与R 2串联电路，电压表测R 1两端电压，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：1228V 0.2U U U R =+=+1224V 0.4U U U R ''=+=+解得电源电压U =12V ，电阻R 2=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：1max 1max 1min 10V100Ω0.1AU R I === 故B 错误；C ．设R 1两端电压为1U ''时其功率最大，此时R 2两端电压为：21U U U ''''=-由于串联，流过R 1电流为：2122U I I I R ''''''''=== 则此时R 1功率为：21max1112U P U I U R ''''''''== 带入数据整理可得：()21max1196W 205P U ''=--+ 则可知当16V U ''=时R 1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2P I R =可知此时R 2功率最大，为：()222max 2max 20.6A 20Ω7.2W P I R ==⨯=当滑动变阻器接入阻值最大时，电路电流最小，为0.1A ，由2P I R =可知此时R 2功率最小，为：()222min 2min 20.1A 20Ω0.2W P I R ==⨯=则R 2消耗的功率的最大值与最小值之差为：2max 2min 7.2W 0.2W 7W P P P ∆=-=-=故D 错误。

一、初中物理电功率的综合计算问题1．如果加在某定值电阻两端的电压从8 V 升高到10 V,通过该电阻的电流变化了0.1 A,则该电阻的电功率变化了 A ．0.2 W B ．1.8 WC ．2.0 WD ．8.0 W【来源】2018届九年级人教版物理中考复习测试：第十八章 电功率【答案】B 【解析】 【详解】电阻两端的电压变化，电阻保持不变，当电阻两端的电压为8V 时，通过电阻的电流为118U V I R R ==----①，当电阻两端的电压为10V 时，通过电阻的电流为2210-V U I R R ==---②，由于电流的变化量210.1I I I A ∆=-=----③，由①②③解得R=20Ω，电阻电功率变化量：()()22222121108 1.82020V V U U P P P W R R ∆=-=-=-=ΩΩ． 故答案为1.8．2．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R 1两端的电压随电流变化关系图象。

只闭合开关S 、S 1，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 、S 3，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10VB ．小灯泡L 的额定功率6WC ．只闭合开关S 、S 2，滑动变阻器的滑片移至a 端时，1.5min 电流通过R 1产生的热量为64JD ．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R 1阻值为1114V ==400.1AI R U =Ω 已知闭合S 、S 3，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L 12=2V+0.2A 40+0.2A 10=12V U U U U '=++⨯Ω⨯Ω故A 不符合题意；B ．当闭合开关S 、S 1，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12V 0.5A=6W P U I ==⨯额额额故B 符合题意；C ．只闭合开关S 、S 1，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2max 2max 210V=500.2AU R I ==Ω 则当闭合开关S 、S 2，滑动变阻器的滑片移至a 端时，电路为R 1与R 2串联电路，由串联分压可求R 1两端电压为1112404812V=V 40509R U U R R Ω''==⨯+Ω+Ω 由于R 1为纯电阻，则1.5min 电流通过R 1产生的热量为2211148V 9 1.560s=64J40U W t R ⎛⎫⎪''⎝⎭==⨯⨯Ω故C 符合题意；D ．由于电源电压不变，则由2U P R=可知，当电路阻值最大时，电路总功率最小，则闭合开关S 、S 3，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min min 1.2W=0.1A 12VP I U == 则此时电路总电阻为max min 12V=1200.1AU R I ==Ω 则小灯泡此时电阻应为R L 实=R max -R 1-R 2max =120Ω-40Ω-50Ω=30Ω此时小灯泡分得电压应为U L 实=I min R L 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。