一、初中物理电功率的综合计算问题
1．如图所示，电源电压为6V且保持不变，R0=30Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω1A”，电流表的量程为“0-0.6A”，小灯泡上标有“3V1.5W”字样。不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全，则以下说法不正确的是
A．当S闭合，S1、S2都断开时，滑动变阻器接入电路的阻值范围是6-20Ω B．当S闭合，S1、S2都断开时，电路消耗的最大功率是3W C．当S、S1、S2都闭合时，电路消耗的总功率最小值为2.4W D．当S、S1、S2都闭合时，滑动变阻器接入电路的最小阻值是15Ω 【来源】天津市和平区2024-2024学年九年级（上)期末物理试题 【答案】C 【解析】 【详解】
U2A．S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器与灯泡串联。由P?可得，小灯泡的电阻为：
RRL?2U额P额P额3V???21.5W=6Ω；
由P=UI可得小灯泡正常发光时的电流：
I?U额=1.5W=0.5A； 3V6V-3V=6Ω； 0.5A当电路中电流最大时，电阻最小，则滑动变阻器接入电路的最小阻值：
R小?U?U额I?滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，则最大阻值R大=20Ω，故滑动变阻器接入电路的阻值范围是6Ω～20Ω；故A正确，不符合题意；
B．S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器与L串联，电阻最小时电流最大，其最大电流：
I最大?电路消耗最大功率：
U6V==0.5A； R最小6Ω+6ΩP最大=UI最大=6V×0.5A=3W；
故B正确，不符合题意；
C．S、S1、S2都闭合，滑动变阻器与R0并联，通过R0的电流：
I1?U6V?=0.2A； R030ΩU6V?=0.3A； R最大20Ω当滑动变阻器的阻值最大时，此支路上的电流最小，则：
I2?则干路上的电流：
I最小=I1+I2=0.2A+0.3A=0.5A；
电路消耗的总功率最小值：
P最小=UI最小=6V×0.5A=3W，
故C不正确，符合题意；
D．由电流表的量程可知，干路中的最大电流为0.6A，则电路消耗的总功率最大，电路中的总电阻：
R总?滑动变阻器与R0并联，则：
U6V?=10Ω； I0.6A111?? ， R总R0R滑即：
111=? ， 10Ω30ΩR滑解得R滑=15Ω．故D正确，不符合题意。
2．如图所示的电路中，电源电压12V且保持不变，灯丝电阻不随温度变化，灯泡L的额定功率为7.2W。当开关S1、S2都闭合时，通过灯泡的电流为I1，灯泡正常发光；当开关S1闭合S2断开时，通过灯泡的电流为I2，灯泡的功率是3.2W，则下列计算结果不正确的是（ ）
A．灯泡电阻是20Ω B．电阻R的阻值是20Ω
C．当开关S1闭合S2断开时，电阻R的功率是1.6W D．I1∶I2=9∶4
【来源】四川省成都南开为明学校2024-2024学年九年级4月月考物理试题（在线考试) 【答案】BD 【解析】 【分析】
【详解】
A．当开关S1、S2都闭合时，电路为灯泡的简单电路，灯泡正常工作，电源的电压为12V，电路中的电流
I1=
灯泡的电阻
RL=
故A正确，不符合题意；
BC．当开关S1闭合S2断开时，灯泡和电阻R串联，电路中的电流
I2=电路中的总电阻
P额U?7.2W=0.6A 12VU12V?=20Ω I10.6AP实RL=3.2W=0.4A 20?U12V?R总==30Ω I20.4AR的阻值
R=R总-RL=30Ω-20Ω=10Ω
电阻R的功率
PR=I22R=(0.4A)2×10Ω=1.6W
故B错误，符合题意，C正确，不符合题意； D．两次通过灯泡的电流之比
I1∶I2=0.6A∶0.4A=3∶2
故D错误，符合题意。 故选BD。
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
U滑4VR滑???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，把E、F两点接入电压为U的电源两端，当开关S1和S2都闭合时，电路消耗的总电功率为P1；当开关S1和S2都断开时，电路消耗的总电功率为P2。若把 A、E 两点接入电压为U的电源两端且只闭合开关S2时，电路消耗的总电功率为 P3。已知P2：P3= 9∶5，则 （ ）
A．R1：R2=5∶4 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】
B．R1：R2= 4∶5 C．P1：P2= 9∶4 D．P1：P2=9∶5
【来源】2024年天津市滨海新区中考一模物理试题（初中毕业生模拟学业考试)
由题意知，把E、F两点接入电压为U的电源两端，当开关S1和S2都闭合时，电路消耗的总电功率为
U2P1?R1R2
R1?R2当开关S1和S2都断开时，电路消耗的总电功率为
U2P2?
R2把 A、E 两点接入电压为U的电源两端且只闭合开关 S2时，电路消耗的总电功率为
U2P3?
R1?R2由以上三式联立求得
∶∶4 R∶∶5，P1P2?91R2?4故AD不符合题意，BC符合题意。 故选BC。
5．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（ ）
中考物理电功率的综合计算问题(大题培优 易错 难题)及答案
