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，R1是滑动变阻器，R2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R2的电阻值为10Ω C．R1消耗的最大电功率为1.8W 7.2W
B．变阻器接入电路的最大阻值为120Ω D．R2消耗的功率的最大值与最小值之差为
【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R1与R2串联电路，电压表测R1两端电压，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：
U?U1?U2?8V?0.2R2
U?U1??U2??4V?0.4R2
解得电源电压U=12V，电阻R2=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：
R1max?故B错误；
U1max10V??100Ω I1min0.1AC．设R1两端电压为U1??时其功率最大，此时R2两端电压为：
U2???U?U1??
由于串联，流过R1电流为：
U2???????? I1?I?I2?R2则此时R1功率为：
U2???????? P?UI?U1max111R2带入数据整理可得：
219????U1?6?W 205P1max??则可知当U1???6V时R1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P?I2R可知此时R2功率最大，为：
P2max?I2max2R2??0.6A??20Ω?7.2W
当滑动变阻器接入阻值最大时，电路电流最小，为0.1A，由P?I2R可知此时R2功率最小，为：
2P2min?I2min2R2??0.1A??20Ω?0.2W
则R2消耗的功率的最大值与最小值之差为：
2?P?P2max?P2min?7.2W?0.2W?7W
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V1、V2示数的变化量分别为?U1、?U2，电流表示数的变化量为?I，阻值相同的定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量分别为?P1、?P2，则下列判断正确的是（）
A．?U1??U2 C．
B．?U1??U2
2D．?P 1??P2??I（R1?R2）?U1?U2??R1?R2 ?I?I【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，R1与R0、R2串联，电压表V1测R0与R2两端的电压之和，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
AB．将滑动变阻器的滑片P从中点向b端移动一段距离，设移动前后电路中的电流分别为I1、I2，由I?U得，可得，电压表V2示数的变化量 R?U2?U2﹣U2??I1R2﹣I2R2?（I﹣1I2）R2??IR2
则
|?U2|?|?IR2|
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电压表V1示数的变化量
?U1?U﹣（U﹣I1R1）?（U﹣I2R1）（?I2﹣I1）R1???IR1 1U1??则
|?U1|?|?IR1|
因R1、R2的阻值相同，所以
|?U1|?|?U2|
故B正确、A错误；
?U1?U2|?R1、||?R2得 ?I?I?U1?U2||?||?R1?R2 ?I?I故C正确；
D．定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量分别为?P1、?P2，则
C．由|?P（I12﹣I22）?（R1?R2）（?I﹣?（I1?I2）?（R1?R2）??（II1?I2）?（R1?R2） 1??P2?1I2）故D错误。 故选BC。
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?2R?R?R R?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
PmaxU2??6.75W 4?R1?R2?
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及答案
