一、初中物理电功率的综合计算问题
1．如图所示，电源电压U保持不变，滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω，灯泡L的电阻是20Ω。当S闭合，S1断开，且滑片P在b端时，电流表示数为0.3A；当S、S1都闭合，且滑片P在a端时，此时小灯泡正常发光，电流表的示数为0.8A（不考虑温度对电阻的影响），则下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为12V B．电阻R1的阻值为250Ω
C．电路中消耗的最大总功率与最小总功率之比为8:5 D．小灯泡的额定功率是11.25W
【来源】广东省广州市第六十五中学2024-2024学年九年级4月月考物理试题（线上检测) 【答案】D 【解析】 【分析】
当S闭合，S1断开，且滑片P在b端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，电流表测电路中的电流，根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压；当S、S1都闭合，且滑片P在a端时，灯泡与R1并联，电流表测干路电流，灯泡正常发光，先计算其电流，再由P?UI计算其额定功率；根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过灯泡的电流，根据并联电路的电流特点求出通过R1的电流，再根据欧姆定律求出R1的阻值；当灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联时电路中的电阻最大，电路消耗的总功率最小，根据P?UI求出其大小；当灯泡与R1并联时电路中的总电阻最小，电路消耗的总功率最大，根据P?UI求出其大小，进一步求出两者的比值。 【详解】
A．由图知，当S闭合，S1断开，且滑片P在b端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，电流表测电路中的电流，由串联电路特点和欧姆定律可得，电源的电压
U?I(RL?R2)?0.3A?(20Ω?30Ω)?15V
故A错误；
BCD．当S、S1都闭合，且滑片P在a端时，灯泡与R1并联，电流表测干路电流，此时小灯泡正常发光，则灯泡的额定电压
U额?U?15V
此时通过灯泡的电流
IL?U15V??0.75A RL20Ω则灯泡的额定功率
P额?U额IL?15V?0.75A?11.25W
通过R1的电流
I1?I??IL?0.8A?0.75A?0.05A
则电阻R1的阻值
R1?U15V??300Ω I10.05AU2根据电路图和P?可知，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联时电路中的电阻最大，电
R路消耗的总功率最小；灯泡与R1并联时电路中的总电阻最小，电路消耗的总功率最大；则电路中消耗的最大总功率与最小总功率之比
Pmax:Pmin??UI??:?UI??I?:I?0.8A:0.3A?8:3
故BC错误、D正确。 故选D。
2．如图所示，电源电压保持不变，L1上标有“1.2V ？W”，L2上标有“9V ？W”。闭合开关S1后，当开关S接“1”，滑片P在最左端时，电压表示数为5.4V， L1此时的实际功率是额定功率
1；当开关S接2时，P在中点，电压表示数为2V。若将L1和L2串联后接在4该电源上时，电路中电流为0.2A，下面说法中正确的是（设灯丝电阻不随温度改变） （ ）
A．L1的额定功率为2W C．电源电压为6V 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】
B．L2的额定功率为3W D．滑动变阻器的最大阻值为30Ω
【来源】2024年四川省成都市成华区中考二诊物理试题
设滑动变阻器的最大阻值为R，当开关S接“1”，滑片P在最左端时，滑动变阻器与灯泡
U1?L1串联，由于L1此时的实际功率是额定功率的，根据功率的计算公式P说明此时14R1灯泡L1两端的电压是额定电压的
21，所以此时灯泡L1两端的电压 2U1?1.2V?因此电源电压
1?0.6V 2U=5.4V+0.6V=6V
当开关S接“1”，滑片P在最左端时，电压表示数为5.4V，则有
6V?R?5.4V…① R?R1
当开关S接2时，P在中点，电压表示数为2V，则有
6VR??2VR…② ?R222若将L1和L2串联后接在该电源上时，电路中电流为0.2A，则有
R1?R2?6V?30Ω…③ 0.2A由①式得9R1=R，由②式得R2=R，将它们代入③式得R=27Ω，因此
R1?L1的额定功率
11R??27Ω?3Ω，R2?R?27? 99U12?1.2V?P??0.48W 1?R13ΩL2的额定功率
2?9V??3W U2P2??R227Ω22综合以上结果如下：电源电压6V，滑动变阻器的最大阻值27Ω，L1的额定功率0.48W，L2的额定功率3W，故AD错误，BC正确。 故选BC。
3．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2024-2024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
R滑?U滑4V??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。
4．如图所示甲是某同学探究电流与电压关系的电路图，开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端，电流表和电压表的示数变化关系如图乙，则由图象可知（ ）
A．电阻R0两端电压与通过R0的电流成正比 B．R0的电阻值是5Ω C．该电路最小功0.3W
D．滑动变阻器R的电功变化范围0~0.45W
【来源】2024年贵州省遵义市桐梓县中考二模物理试题 【答案】BCD 【解析】 【分析】 【详解】
A．由电路图可知，电流表测电路电流，电压表测电阻R0电压，由I-U图象可知，电阻R0的I-U图象是一条倾斜的直线，是正比例函数图象，电阻R0是一个定值，电压表的示数与电流表的示数之比不变，电阻R0两端电流与通过R0的电压成正比，电压决定电流，不能说电流与电压成正比，故A错误，A不符合题意；
B．由I-U图象可知，滑片P移至b端时滑动变阻器接入阻值为零，此时电压表示数为电源电压，为3V，电路中的电流为0.6A，则
R0?故B正确，B符合题意； C．根据功率公式
U3V? ?5Ω I0.6AU2 P?UI?R当电路电阻最大时，即滑动变阻器接入最大时，功率最小，由I-U图象可知，此时滑片P移至a端，电压表示数为0.5V，电路中的电流为0.1A，则电路总电阻为
备战中考物理培优易错试卷(含解析)之电功率的综合计算问题附答案解析
