AB．当只闭合开关S1、S3，滑动变阻器的滑片P滑至最左端时，图1中只有R1连入电路中，所以U=U1， 由欧姆定律可知，电路中电流：I1?U， 电路消耗的总功率 R1U2P?=2.7W
R1当只断开开关S1，滑片P滑至最右端时，由图2知，R1与R2的最大阻值串联，电压表只测R2两端电压，电流表测电路中电流，由串联电路特点和欧姆定律可知，此时电路中电流
I2?由题知
UU?
R1?R2R1?20?I1: I2?5: 3
即
UI1R15??
UI23R1?20?解得：R1=30Ω， 则
U1?U?PR1?2.7W?30Ω=9V
所以
I2?则R2两端电压
U9V?=0.18A
R1?20?30Ω+20ΩU2?I2R2?0.18A?20Ω=3.6V
当只闭合开关S1，滑片P仍在最右端时，图3中三个电阻串联，电压表测R1和R2的总电压，电流表A1测电路中电流，由题可知
U2: U3?3: 5
则
55U3?U2?×3.6V=6V
33此时电路中的电流
I??由欧姆定律可得此时电压表的示数
U
R1?R2?R3U3?I??R1?R2??解得：R3=25Ω 则
U9V??R1?R2?=?(30Ω+20Ω)=6V
R1?R2?R330??20??R3I3?所以
U9V?=0.12A
R1?R2?R330Ω+20Ω+25ΩI2: I3?0.18 A: 0.12 A=3: 2
则电压之比为
U1: U3?9 V: 6 V=3: 2
故A正确，但不符合题意，故B错误，符合题意；
C．由三个等效电路图可知，当只闭合开关S1时(图3)，滑片在最右端时，电路的总电阻最
U2大，且电压表和电流表都不超过量程，电源电压一定，由P?知此时电路中电功率最
R小，所以该电路的最小功率
P最小?UI3?9V?0.12A=1.08W
故C正确，但不符合题意；
D．当闭合开关S1、S2、S3，只有滑动变阻器连入电路中，电流表A量程0?0.6A，所以电路中最大电流为0.6A，此时总功率最大， 所以该电路的最大功率
P最大?UI最大?9V?0.6A=5.4W
故D正确，但不符合题意。 故选B。
10．小明设计了一个多档位电加热器，电路如图所示，其中R1、R2、R3为发热电阻，三个灯泡为上述发热电阻相应的工作指示灯，其消耗的电功率可忽略不计。小明设想通过开关的组合，使电加热器具有多档功率。当只S1闭合时，测得功率为200W；当只S2闭合时，测得功率为100W；此电热器最大发热功率为800W，则（ ）
A．当只S3闭合时，电热器功率为500W B．此电热器共有六档不同的功率 C．电阻R1、R2、R3的阻值之比为5∶10∶2
D．正确使用此电热器，在连续用电1min内可能耗电24000J 【来源】2019年河北省唐山市丰润区中考一模物理试题 【答案】AC 【解析】 【分析】
(1)由电路图可知，三个发热电阻并联，由并联电路特点可以求出各电阻的功率，求出只有S3闭合时的功率；
(2)三个开关的通断组合成不同的连接方式，其发热功率不同； (3)由电功率的变形公式求出三个发热电阻的比值； (4)由电功公式W【详解】
A．三个开关都闭合时，三个发热体并联，功率等于三个功率之和，最大为800W，所以当只S3闭合时，电热器功率为
?Pt分析电热器消耗的电能。
P3?P?P1?P2?800W?200W?100W?500W
故A正确；
B．三个开关的通断组合成的连接方式有：只S1闭合；只S2闭合；只S3闭合；只S1、S2闭合；只S1、S3闭合；S2、S3闭合；只S1、S2、S3都闭合；共七种组合方式，即为七个档位，故B错误；
U2C．由P?可得，三个发热电阻的阻值之比
RU2U2U2111R1:R2:R3?::?::?5:10:2
PPP200W100W500W123故C正确；
D．只S1闭合时，工作1分钟，该电加热器消耗的电能
4W1?Pt1?200W?60s?1.2?10J
只S2闭合时，工作1分钟，该电加热器消耗的电能
W2?P2t?100W?60s?6?103J
只S3闭合时，工作1分钟，该电加热器消耗的电能
4W3?Pt3?500W?60s?3?10J
只S1、S2闭合时，工作1分钟，该电加热器消耗的电能
4W4?(P?P)t?(200W?100W)?60s?1.8?10J 12只S2、S3闭合时，工作1分钟，该电加热器消耗的电能
W5?(P2?P3)t?(100W?500W)?60s?3.6?104J
只S1、S3闭合时，工作1分钟，该电加热器消耗的电能
4W6?(P1?P3)t?(200W?500W)?60s?4.2?10J
开关全部闭合时，工作1分钟，该电加热器消耗的电能
4W7?(P?P?P)t?(200W?100W?500W)?60s?4.8?10J 123故D错误。 故选AC。
11．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“5V 2.5W”的字样，滑动变阻器 R1 的最大阻值为40 Ω，定值电阻R2 的阻值为 20Ω，电压表量程为0~3V，电流表量程为 0~3A，灯丝电阻不随温度变化。当 S1、S2 和 S3 都闭合，滑动变阻器的滑片滑到端点 a 时，小灯泡L恰好正常发光。在保证电路安全的前提下，以下说法正确的是：（ ）
A．电源电压为 10V
B．闭合 S2、S3，断开 S1 时，电路中最小电流为 0.1A C．闭合 S1、S3，断开 S2 时，滑动变阻器取值范围为 0～20Ω
D．滑片在 a 端，S1、S2和S3 都闭合时，整个电路的功率最大，最大值为 3.75W 【来源】重庆南开融侨中学2019-2020学年九年级（下)开学测试物理试题 【答案】D 【解析】 【详解】 根据P?U2 可得，小灯泡的电阻： RRL?U2L额PL额=?5V?2=10Ω2.5W；
A．当S、S1和S2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，灯泡与电阻R2并联；此时小灯泡L恰好正常发光，则电源电压等于小灯泡的额定电压，U=UL额=5V，故A错误； B．闭合S2、S3，断开S1时，R1与L串联，电压表测变阻器R1的电压，当滑动变阻器的两端电压等于电压表的最大值，即U滑=3V时，变阻器接入电路的阻值最大，电路中电流最小， 则最小电流：
I=故B错误；
U?U滑5V-3V==0.2A； RL10ΩC．闭合S1、S3，断开S2时，R1与R2串联，电压表测变阻器R1的电压，由串联分压规律可知，当电压表示数最大为U1=3V时，变阻器R1接入电路的阻值最大，因串联电路电流处处相等，结合欧姆定律可得：
U1U2?； R1R2即：
3V5V-3V=； R120Ω解得R1=30Ω，变阻器R1接入电路的阻值最大为30Ω，故C错误；
D．当S、S1和S2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，灯泡与电阻R2并联，因并联电路的总电阻最小，所以由P?率：
U2可知，此时整个电路的功率最大，则整个电路的最大功R2P最大故D正确。
5V??U2?PL额?P2?PL额?=2.5W+=3.75W；
R220Ω
12．如下图所示，当滑动变阻器的滑片P滑至a端时，定值电阻R产生热量Q用时是9min；当滑片P滑至b端时，定值电阻R产生相同热量Q的用时是36min，当滑片P滑至ab的中点时，若定值电阻R再产生热量Q的用时是（ ）
备战中考物理——电功率的综合计算问题压轴题专题复习附答案解析
