由欧姆定律可得，电路中的总电阻
R=
U12V==120Ω I0.1A因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R1的阻值
R1=R-R0=120Ω-100Ω=20Ω
当闭合S、S2，断开S1，滑片P置于中点时，R2与 0.5R0串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流
I′=
滑动变阻器消耗的功率
P0=（I′）2×0.5 R0=（0.2A）2×0.5×100Ω=2W
所以，此种情况符合题意，且R1的电阻为20Ω，故B正确，C错误；
D．闭合S、S2，断开S1，R2与R0串联，因R2消耗的功率不小于0.9W，所以，电路中的最小电流
I小=电路中的总电阻
U12V==0.2A
R0?0.5R010Ω?50ΩP20.9W==0.3A R210ΩU12VR′===40Ω
I小0.3A根据电阻的串联，变阻器接入电路中的最大阻值
R0大=R′-R2=40Ω-10Ω=30Ω
由滑动变阻器的铭牌可知，允许通过的最大电流为0.5A，此时变阻器接入电路中的电阻最小，电路的总电阻
R″=
变阻器接入电路中的最小阻值
R0小=R″-R2=24Ω-10Ω=14Ω
所以，滑动变阻器接入电路的阻值范围为14Ω～30Ω，故D正确。 故选BD。
U12V==24Ω I大0.5A
10．如图甲所示，电源电压恒为9V.滑动变阻器的最大阻值为100Ω，电子元件R在0.1A~0. 4A的电流范围内均能正常工作，若该电子元件的U-I图像如图乙所示，则该电子元件在其正常工作的范围内，下列判断正确的是( )
A．该电子元件两端的电压增大时，其电阻增大 B．该电子元件消耗的最大功率与最小功率之比为4:1
C．该电子元件在某个正常工作状态下，它滑耗的电功率总是小于此时滑动变阻器消耗的电功率
D．滑动变阻器的阻值范围应控制在12.5Ω~100Ω
【来源】湖北省武汉市第三寄宿学校2019~2020学年九年级12月月考物理试题 【答案】C 【解析】 【详解】
A．由该电子元件的U-I图像可知，当电压为2V时，电流为0.1A；由欧姆定律得，此时的电阻是：
R?U2V??20Ω I0.1A当电压为4V时，电流为0.4A；由欧姆定律得，此时的电阻是：
U'4VR?'??10Ω
I0.4A'可知，该电子元件两端的电压增大时，其电阻减小；故A项错误；
B．由该电子元件的U-I图像可知，当电流为0.1A时，电压为2V；此时消耗的电功率是；
P?UI?2V?0.1A?0.2W
由该电子元件的U-I图像可知，当电流为0.4A时，电压为4V；此时消耗的电功率是；
P'?U'I'?4V?0.4A?1.6W
该电子元件消耗的最大功率与最小功率之比为：
1.6W8? 0.2W1故B项错误；
CD．由该电子元件的U-I图像可知，当电流为0.4A时，电压为4V；此时消耗的电功率是1.6W；此时滑动变阻器两端的电压是：
U滑=U?U电子=9V?4V=5V
由于滑动变阻器与该电子元件串联，所以流过滑动变阻器的电流是：
I滑=I电子=0.4A
此时滑动变阻器消耗的电功率是：
P滑?U滑I滑?5V?0.4A?2W
此时滑动变阻器接入电路的阻值最小，为：
R滑?U滑5V??12.5Ω I滑0.4A由该电子元件的U-I图像可知，当电流为0.1A时，电压为2V；此时消耗的电功率是0.2W；此时滑动变阻器两端的电压是：
U滑'=U?U电子'=9V?2V=7V
由于滑动变阻器与该电子元件串联，所以流过滑动变阻器的电流是：
I滑'=I电子'=0.1A
此时滑动变阻器消耗的电功率是：
P滑'?U滑'I滑'?7V?0.1A?0.7W
此时滑动变阻器接入电路的阻值是：
U滑'7VR滑?'??70Ω
I滑0.1A'所以滑动变阻器的阻值范围应控制在12.5Ω~70Ω；
由该电子元件的U-I图像可知，当电流为0.2A时，电压为3V；此时消耗的电功率是；
P''?U''I''?3V?0.2A?0.6W
此时滑动变阻器两端的电压是：
U滑''=U''?U电子''=9V?3V=6V
由于滑动变阻器与该电子元件串联，所以流过滑动变阻器的电流是：
I滑''=I电子''=0.3A
此时滑动变阻器消耗的电功率是：
P滑''?U滑''I滑''?6V?0.3A?1.8W
可见该电子元件在某个正常工作状态下，它滑耗的电功率总是小于此时滑动变阻器消耗的电功率；故C项正确、D项错误；
11．图甲是某温度报警器的原理图，阻值不计的报警器在电流达到某一值时开始报警，超过10mA时将损坏；热敏电阻R1的阻值随温度变化关系如图乙所示。滑动变阻器的规格为“200Ω 2A”，滑动变阻器接人电路的阻值为100Ω时，此报警器在温度为37℃时开始报警。则下列选项正确的是（ ）
A．报警器开始报警时电路电流最小值为4mA B．报警器开始报警时电路的总功率为0.015W C．将P向左移，可提高该电路开始报警时的温度 D．利用此电路，不能将开始报警时的温度设定为42°C 【来源】2020年山西省长治市襄垣县中考模拟物理试题 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
A．根据乙图图像可以知道当温度为37℃时，R1阻值为500Ω，此时电流
I?故A错误；
B．报警时电路总功率为
U3V??0.005A?5mA R100Ω?500ΩP?UI?3V?0.005A?0.015W
故B正确；
C．报警时电流不变，所以总电阻为600Ω不变，当P向左移时滑动变阻器电阻变小，所以R1将变大，由乙图可知，报警温度将变低，故C错误；
D．当温度为42℃时，R1为400Ω，所以滑动变阻器阻值为200Ω，可以达到，故D错误。 故选B。
12．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；滑片 P 位于最右端时，电压表 V1 和 V2 的示数之比 U1′∶U2’＝2∶5.当开关 S1 断开，S2闭合，两个电压表V1 和 V2的示数之比U1’’ ∶U2’’＝3∶l。当通过开关的闭合与 断开及调节滑动变阻器的滑片，可使电路消耗的功率最小为4.5W，则下列说法 正确的是（ ）
A．电源的电压为 10V 耗的最大功率为 4.5W
B．滑动变阻器的最大阻值是 20Ω
D．当开关 S1 闭合，S2 断开，R1 消
C．当开关 S1 断开，S2 闭合，R1 消耗的电功率为 4W
【来源】湖南长沙市广益实验中学2019-2020学年九年级3月月考物理试题 【答案】B 【解析】 【分析】
根据串联电路中电压与电阻成正比，电路最小功率时，就是电压不变时电阻最大解答。 【详解】
A．由上图可知，闭合S1断开S2时R2被短路，电路为R1与滑动变阻器的串联电路，V1测R1的电压，V2测滑动变阻器的电压，根据串联电路中电压与电阻成正比，由题意可得
U12R1?? U21Ra推出
R1=2Ra-----------(1)
U1?2R1?? ?5R3U2推出
5R1=2R3------------(2)
U源?1A -----------(3) R1+Ra当闭合S2，断开S1时，滑动变阻器被短路，为R1与R2的串联电路，V1测R1与R2的总电压，V2测R2的电压，根据串联电路中电压与电阻成正比，由题意又可得
U1??3R1?R2?? ??U21R2推出
R1=2R2-------(4)
电路最小功率时，就是电压不变时电阻最大则有
U2源?4.5W --------(5)
R1+R2+R3
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)
