一、初中物理电功率的综合计算问题
1．如图甲所示的电路中，电源电压U保持不变，R0为定值电阻。闭合开关，电流表A的示数为I，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2；将滑动变阻器R的滑片从一端移动到另一端，U1、U2随I变化的关系如图乙所示；则下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为5.5 V
B．滑片在最右端时，定值电阻R0的功率为6W C．滑动变阻器的最大阻值为12.5 Ω D．电灯的电阻随着电流的增大而减小
【来源】2020年中考一轮模拟测试物理试题（一) 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
由图可知，灯泡L与R0、R组成串联电路，电压表V2测量L两端的电压，电压表V1测量灯泡L与R两端的总电压，当电流表的示数变大时，电压表V2变大，电压表V1变小，所以U2-I的图线为BQ， U1-I图线应该为AQ；
ABC．由图像乙知，Q点U1和U2相等，则此时滑动变阻器两端的电压为零，电阻为零，电压表的示数都是3V，电路中的电流为2.0A，所以
3V?2.0R0?U电源…①
当滑动变阻器的滑片移到最左端时，电路中的电流最小为1.0A，由图像知：电压表V1的示数为4.5V，电压表V2的示数为1V，所以
4.5V?1.0R0=U电源…②
由①②得：U电源=6V，R0=1.5Ω，故A错误； 此时滑动变阻器两端的电压为
U滑=U1?U2?4.5V-1V=3.5V
滑动变阻器的最大阻值为
R滑大=故C错误；
U滑3.5V==3.5Ω I小1.0A滑片在最右端时，U1和U2相等都是3V，电路中的电流为2.0A，已知R0=1.5Ω，定值电阻R0的功率为
P0?I2R0?(2.0A)2?1.5Ω=6W
故B正确；
D．通过灯泡的电流增大时，灯泡两端的电压变大，温度升高，灯丝的电阻变大，故D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I?U可得，电源的电压 RU?I大R0?0.6A?R0
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
U滑4VR滑???20Ω
I小0.2A因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电源的电压
U?I?R0?R滑??0.24A??R0?20Ω?
因电源电压不变，所以
0.6A?R0?0.24A??R0?20Ω?
解得R0?10Ω，电源电压为
U?I大R0?0.6A?R0?0.6A?10Ω?6V
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
UU2U22P2?U2I2?IR滑?()R滑??(R滑?0)11 R0?R滑(R0?R滑)2(R0?R滑)2?4R0R滑R滑22滑动变阻器的电功率最大时， 滑动变阻器的阻值为
R滑?R0?10Ω
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UR?3V，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
P?URI?3V?0.3A?0.9W
故A错误，B正确；
C．当滑片在a端时，R0的功率为
P0?UI大?6V?0.6A=3.6W
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
P?UI小?6V?0.2A?1.2W
故D正确。 故选BD。
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
C．小灯泡的额定功率为6W 【答案】BCD 【解析】
B．滑动变阻器的最大阻值为14Ω 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
【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P?UI求出灯泡的电功率即为额定功率，利用P?UI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P?UI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Imax?1.0A，电压表V2的示数U0?6V，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
UL?U?U0?12V?6V?6V
因此时小灯泡恰好正常发光，则灯泡的额定功率
PL?ULImax?6V?1.0A?6W
电路的最大总功率
Pmax?UImax?12V?1.0A?12W
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Imin?0.5A，电压表V1的示数U1=5V，此时滑动变阻器两端的电压
UR?U?U1?12V?5V?7V
由I?U可得，滑动变阻器的最大阻值 RU7VR?R??14Ω
Imin0.5APmin?UImin?12V?0.5A?6W
电路的最小总功率
则电路总功率的变化范围是6W～12W，故BD正确。 故选BCD。
4．如图所示的电路中，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=10 Ω。当只闭合开关S2时，电流表的示数为0.3 A，电路消耗的总功率为P，R2消耗的电功率为P2；当三个开关都闭合时，电流表的示数改变了1.5 A，电路消耗的总功率为P'，R2消耗的电功率为P2'。当只断开开关S1时，电流表的示数为0.6 A。下列判断正确的是（ ）
A．U=12 V，R2=20Ω B．U=9 V，R3 =30 Ω C．R3=15 Ω，P2:P2'=1:4 D．R2 =20Ω，P: P'=1:6
【来源】【万唯】2019年贵州省遵义市初中毕业生学业（升学)统一考试综合理科（物理部分)试题（白卷) 【答案】AD 【解析】 【详解】
当只闭合开关S2时，等效电路图如图1所示；当三个开关都闭合时，等效电路图如图2所示；当只断开开关S1时，等效电路图如图3所示。
由图1可得：
2020-2021中考物理 电功率的综合计算问题 综合题及答案解析
