一、初中物理电功率的综合计算问题
1．两个定值电阻，甲标有“10? 2A”，乙标有“20? 0. 5A”。如将它们并联起来，电路中的最大总功率及将它们串联起来电路两端允许加的最大电压为（ ） A．30W 30V B．15W 10V C．15W 15V D．30W 60V 【来源】2020年黑龙江省哈尔滨市南岗区中考复习模拟试题（三) 【答案】C 【解析】 【分析】
根据欧姆定律求出两电阻两端允许所加的最大电压，根据并联电路的电压特点可知，两电阻并联时，并联电路两端允许加的最大电压为较小的一个，再根据欧姆定律和并联电路电流的特点求出干路电流，利用P?UI求出电路中的最大总功率；已知两电阻允许通过的最大电流，根据串联电路的电流特点可知，两电阻串联时电路允许通过的最大电流为两个允许通过最大电流的较小值，再根据串联电路电阻的特点和欧姆定律求出电路的最大电压。 【详解】 AD．根据I?U可得，两电阻两端允许所加的最大电压 RU甲?I甲R甲?2A?10Ω?20V，U乙?I乙R乙?0.5A?20Ω?10V
因并联电路中各支路两端的电压相等，则两只电阻并联时，电路中的最大电压
U?U乙?10V
通过乙电阻的电流
I1?则并联电路中的最大总功率
U10V??1A R甲10ΩP?UI?U(I1?I乙)?10V?(1A?0.5A)?15W
故AD错误；
BC．因串联电路中各处的电流相等，则两只电阻串联时，电路中的最大电流
I??I乙?0.5A
根据I?U可得，串联电路两端允许加的最大电压 RU??I?R??I?(R甲?R乙)?0.5A?(10Ω?20Ω)?15V
故B错误、C正确。 故选C。
2．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?(P1?P2)t?(200W?100W)?60s?1.8?10J
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?(P1?P2?P3)t?(200W?100W?500W)?60s?4.8?10J
故D错误。 故选AC。
3．定值电阻R1?R2和滑动变阻器R3接入如图电路中，电源电压不变。当开关S1闭合，
S2断开，滑片P位于a点时，电压表V1和V2的示数之比U1:U2?2:1，电流表的示数I1?1A；当开关S1闭合，S2断开，滑片P位于最右端时，电压表V1和V2的示数之比U3:U4?1:3。当开关S1断开，S2闭合，两个电压表V1和V2的示数之比
U5:U6?3:1。通过开关的闭合与断开及调节滑动变阻器的滑片，使电路消耗的功率最小
为9W。下列说法正确的是（ ）
A．当开关S1?S2断开，调节滑片P时，R3的功率不超过6.75W B．当开关S1闭合，S2断开，滑片P位于a点时，R3的功率为18W C．滑动变阻器最大阻值为45Ω D．电源电压为27V
【来源】【万唯】2019年四川省成都市高中阶段教育学校统一招生考试物理试题（黑卷) 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】
当开关S1闭合，S2断开，滑片P位于a点时，等效电路图如解图1所示：
此时
U1:U2?R1:RA?2:1
U?I1?R1?RA?
当开关S1闭合，S2断开滑片P位于最右端时，等效电路图如解图2所示：
此时
U3:U4?R1:R3?1:3
当开关S1断开，S2闭合时，等效电路如解图3所示：
此时
U5:U6?3:1，
则
R1:R2?2:1
当电路消耗功率最小的时候，电路等效图如解图4所示：
所以：
U29W?
R?R?R?123?由以上分析可得：
R3?3R1 R2?RA?0.5R1
所以：
U?1A?R1?0.5R1? U2?9W?R1?0.5R1?3R1?
可求得：U?27V，R1?18?，则R2?RA?9?，R3?54? 当开关S1闭合，S2断开，滑片P位于a点时，R3的功率
P3?I12R4?(1A)2?9??9W
当开关S1、S2断开，调节滑片P时，R3的功率
??UU22P3?IR3???R3?2 R?R?RR?R?R??123??123R32?U2???R1?R2??R3??R32?U2???R1?R2??R3???4?R1?R2?R3R3
R3?R1?R2
2?U2???R1?R2??R3???4R?R?12?R32P3的最大值在
时取得，且最大值
Pmax故选AD。
U2??6.75W 4?R1?R2?
4．如图所示电路中，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=5Ω。当只闭合开关S2 时，电流表的示数为0.3A，电路消耗的总功率为P；当三个开关都闭合时，电流表的示数变化了1.95A，电路消耗的总功率为P'。当只断开开关S1 时，电流表的示数为0.45A，电路消耗的总功率为P''。下列判断正确的是（ ）
A．U=6V，R2=20Ω B．U=9V，R3=30Ω C．R2=20Ω，P∶P'=2∶15
备战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及详细答案
