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，电源电压不变，小灯泡L上标有“6V”字样，通过灯泡L的电流与电压关系如图像所示，电压表选择0~15V的量程，电流表选择0~3A的量程。闭合开关S，断开S1和S2，滑动变阻器的滑片在某处时，电流表的示数为0.4A；变阻器的滑片滑到另一处时，电压表的示数由8V变化到4V，电流表的示数变化了0.4A，已知R1：R2=1：4， R2为滑动变阻器的最大阻值。在保证各电路元件安全工作的情况下，则下列结果中不正确的是（ ）
A．R1的阻值为5Ω
C．整个电路的最大电功率是11W 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
B．电源的电压为11V
D．整个电路的最小电功率是4.4W
【来源】2019年湖北省武汉市武昌区中考二模物理试题
A．闭合开关S，断开S1和S2时，灯泡L与定值电阻R1、滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，因串联电路中电阻越大分得的电压越大，所以，电压表的示数由U2′=8V变化到U2″=4V时，接入电路中的电阻变小，电路中的电流变大，则两种情况下电路中的电流分别为：I′=0.4A，
I″=0.4A+0.4A=0.8A，
由图象可知，两种情况情况下灯泡两端的电压分别为UL=1V，UL=3V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：
U= UL+I′R1+U2 =1V+0.4A×R1+8V， U= UL+I″R1+ U2=3V+0.8A×R1+4V，
因电源的电压不变，所以，
1V+0.4A×R1+8V=3V+0.8A×R1+4V，
解得：
R1=5Ω，
故A正确，不符合题意；
'''''''''B．电源的电压：
''UL+I′R1+ U2=1V+0.4A×5Ω+8V=11V，
故B正确，不符合题意；
C．当开关S、S2闭合，断开S2时，电路为R2的简单电路，因电源的电压小于电压表的量程，所以，当调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数I大=3A时，电路消耗的电功率最大，则：
P大=UI大=11V×3A=33W，
故C错误，符合题意；
D．当闭合开关S，断开S1和S2，且滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电功率最小，则电源的电压：
UL小+I小(R1+ R2)= UL小+I小(R1+4 R1)= UL小+ I小×5 R1
11V= UL小+ I小×25Ω，
由图象可知，当I小=0.4A，UL小=1V符合，则电路的最小电功率：
P小=UI小=11V×0.4A=4.4W，
故D正确，不符合题意。 故选C。
2．如图甲所示电路，电源电压不变。R1是滑动变阻器，R2是定值电阻。当开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片从最右端逐步滑到最左端，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．电路消耗电功率的最大值为7.2W C．定值电阻R2的电阻值为20Ω 【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】
B．变阻器R接入电路的最大阻值为120Ω D．电源电压为12V
【来源】2020年山东省青岛市西海岸新区中考一模物理试题
BC．由电路图可知，当滑片位于最左端时，电路为R2的简单电路，此时电路中的电流最大，由乙图可知
I大?0.6A
由I?U可得，电源的电压 RU?I大R2?0.6A?R2……①
当滑片位于最右端时，滑动变阻器的最大阻值R1与电阻R2串联，电压表测R1两端的电压，此时电路中的电流最小；由乙图可知
U1?10V I小?0.1A
变阻器R1的最大阻值
R1大?U110V??100Ω I小0.1A因串联电路中总电压等于各分电压之和，则电源的电压
U?U1?I小R2?10V?0.1A?R2……②
由①②可得
0.6A?R2?10V?0.1A?R2
解上式可得
R2?20Ω
故B错误，C正确； D．电源的电压
U?0.6A?R2?0.6A?20Ω?12V
故D正确；
A．电流最大时，电路消耗的最大电功率
P大?I大U?0.6A?12V?7.2W
故A正确。 故选ACD。
3．如图是一个电加热器的工作原理图，其中R1和R2是阻值不变的发热电阻；已知加热器的额定电压为220V，额定加热功率990W，额定保温功率为110W。当电加热器正常工作时，下列说法正确的是（ ）
A．加热器的功率为110W时，开关S、S1都闭合
B．开关S闭合，S1由断开到闭合，电路中电流变大，R2的功率变大 C．电阻R1与R2的阻值之比为1∶8
D．若用电高峰期实际电压为200V，加热器保温状态下的实际功率约为90.9W
【来源】2020年四川省成都市锦江区中考二诊物理试题 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】
U2A．只闭合开关S，两电阻串联，电阻较大，根据P?知，在电压一定时，电功率较
R小，加热器处于保温状态，则此时加热器的功率为110W，故A错误；
B．开关S闭合，S1断开时，两电阻串联，S1闭合时，电阻R1被短路，只有电阻R2工作，电阻减小，根据I?变大，故B正确； C．因为P加热 U2知，电路的电流增大，R2的电阻不变，根据P?IR2知R2的功率RU2U2?、P，且P加热=990W、P保温=110W，所以 保温?R2R1?R2P加热 :P 保温U2U2?:?990W:110W R2R1?R2R1?R29? R21即
所以
R18? R21故C错误；
D．只闭合开关S，加热器处于保温状态，两电阻串联，保温功率为110W，则
2U额R1?R2?P保温(220V)2=?440Ω 110W当实际电压为200V时，实际功率约为
(200V)2P?=?90.9W 实R1?R2440Ω故 D正确； 故选BD。
2U额
4．小灯泡L的额定电压为3V，它的I—U图象如图甲所示，把小灯泡接入如图乙所示的电路中，先将滑动变阻器的滑片P移至B端。闭合开关S，电压表示数为1.5V，再将滑片P向左移动直到电压表示数为3V，已知电源电压恒定，滑动变阻器的铭牌标有上“10Ω 2A”字样。下列说法中正确的是（ ）
A．电源电压为4.5V
B．小灯泡的额定功率为0.45W
C．小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的电功率为0.75W D．小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值为3Ω 【来源】2019年辽宁省沈阳市皇姑区中考一模物理试题 【答案】ACD 【解析】 【详解】
A．当滑动变阻器的滑片P移至B端时，滑动变阻器的最大阻值接入电路，与灯泡串联，由图象甲可知，当电压表示数为UL?1.5V，电路中的电流为I?0.3A，由欧姆定律
I?U可得，滑动变阻器两端的电压 RU滑?IR滑?0.3A?10Ω?3V
根据串联电路电压的特点可得，电源电压为
U?UL?U滑?1.5V?3V?4.5V
故A正确；
B．由图甲可知，当灯泡两端的电压U额?3V时，电路中的电流I??0.5A，由P?UI可得，灯泡的额定功率
P额?U额I??3V?0.5A?1.5W
故B错误；
C．小灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压为
??U?U额?4.5V?3V?1.5V U滑由P?UI可得，滑动变阻器消耗的功率
??U滑?I??1.5V?0.5A?0.75W P滑故C正确； D．由R?U可得，滑动变阻器接入电路的电阻 IU?1.5V??滑?R滑=3Ω
?I0.5A故D正确。 故选ACD。
物理电功率的综合计算问题的专项培优易错试卷练习题(含答案)
