一、初中物理电功率的综合计算问题
1．如图甲的电路中，电源电压保持不变，闭合开关后，滑片P由b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙，则下列说法错误的是（ ）
A．滑动变阻器的最大阻值为12欧 C．定值电阻R的阻值为6欧 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
B．电源的电压为9V
D．此电路的总功率最小为13. 5W
【来源】2020年黑龙江省哈尔滨市南岗区中考复习模拟试题（二)
ABC．从甲图可以看到，这是一个串联电路，定值电阻R和滑动变阻器串联在电路中，滑片P在b端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，根据串联电路的分压原理可知，这时变阻器两端的电压最大，再根据串联电路的电压规律可知，定值电阻R的电压最小，从乙图可以看到，3V是最小电压，这时电流大小是0.5A；那么滑片P在a端时，电压表的示数是9V，这时只有定值电阻R接入电路中，电源电压的大小是9V；由上述可知，滑片P在b端时，变阻器两端的电压是
U变?U总-UR?9V-3V?6V
那么滑动变阻器的最大阻值是
R变?U变I变?6V?12Ω 0.5AU可知，I由上述可知，定值电阻R两端的电压是9V时，流过它的电流是1.5A，根据R?定值电阻R的阻值大小是
R?A、B、C正确，不合题意；
UR9V??6Ω IR1.5AD．根据P?UI可知，电源电压大小不变，要求电路的总功率最小，那么电路中的电流最小，当滑片P在b端时，电路中的总电阻最大，这时电流大小是
Imin?此电路的总功率最小是
U总9V9V???0.5A R总6Ω?12Ω18ΩPmin?U总Imin?9V?0.5A?4.5W
电路的总功率最小是4.5W，D错误，符合题意。 故选D。
2．如图甲所示，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，从最右端滑至最左端时，小灯泡恰好正常发光。电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙。下列说法中正确的是（ ）
A．电源电压为9V
C．小灯泡的额定功率为6W 【答案】BCD 【解析】 【分析】
B．滑动变阻器的最大阻值为14Ω D．电路总功率的变化范围是6W~12W
【来源】2019年辽宁省阜新市中考模拟物理试题
由电路图可知，灯泡L与定值电阻R0、滑动变阻器R串联，电压表V1测L与R0两端的电压之和，电压表V2测R0两端的电压，电流表测电路中的电流；当滑片位于最左端时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电路中的电流最大，电路的总功率最大，两电压表的示数最大且电压表V1测电源两端的电压，根据图像读出电表的示数，根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，利用P?UI求出灯泡的电功率即为额定功率，利用P?UI求出电路的最大总功率；当滑片位于最右端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，电路的总功率最小，根据图像读出V1的示数和电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出R两端电压，利用欧姆定律求出变阻器的最大阻值，利用P?UI求出电路的最小总功率，然后得出电路总功率的变化范围。 【详解】
由电路图可知，灯泡L与定值电阻R0、滑动变阻器R串联，电压表V1测L与R0两端的电压之和，电压表V2测R0两端的电压，电流表测电路中的电流；
AC．当滑片位于最左端时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电路中的电流最大，电路的总功率最大，两电压表的示数最大且电压表V1测电源两端的电压；由图乙可知，电路中的最大电流Imax?1.0A，电压表V2的示数U0?6V，电压表V1的示数为12V，即电源的电压U=12V；因串联电路中总电压等于各分电压之和，则此时灯泡两端的电压
UL?U?U0?12V?6V?6V
因此时小灯泡恰好正常发光，则灯泡的额定功率
PL?ULImax?6V?1.0A?6W
电路的最大总功率
Pmax?UImax?12V?1.0A?12W
故A错误、C正确；
BD．当滑片位于最右端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，电路的总功率最小，由图像可知，电路中的最小电流Imin?0.5A，电压表V1的示数U1=5V，此时滑动变阻器两端的电压
UR?U?U1?12V?5V?7V
由I?U可得，滑动变阻器的最大阻值 RR?UR7V??14Ω Imin0.5A电路的最小总功率
Pmin?UImin?12V?0.5A?6W
则电路总功率的变化范围是6W～12W，故BD正确。 故选BCD。
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?
?R1?R2?R3?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??23??1123R32?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．根据下表提供的信息得出的几个结论中，正确的是（ ） 物质 密度[kg/m3] 比热容[J/(kg·℃)] 长1m横截面积1mm2的导线在20℃时的电阻值[Ω] 0.096 0.027 0.017 铁 7.9×103 0.46×103 铝 2.7×103 0.88×103 铜 8.9×103 0.39×103 煤油 0.8×103 2.1×103
备战中考物理培优(含解析)之电功率的综合计算问题及答案解析
