一、初中物理电功率的综合计算问题
1．如图a所示是电阻甲和乙的I—U图像，下列说法不正确的是（ ）
A．电阻甲为定值电阻，电阻乙的阻值随着温度的升高而减小 B．当电阻甲两端电压为1V时，R甲＝5Ω，此时甲的实际电功率为0.2W C．如图b所示，当开关闭合，电路电流为0.5A时，电路总电阻是10Ω D．如图c所示，当开关闭合，电源电压为2V时，电路总功率为0.8W 【来源】山东省淄博市沂源县2019-2020学年九年级（上)期中考试物理试题 【答案】D 【解析】 【分析】
(1)根据欧姆定律可知，电阻一定时，通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比，据此结合图像分析甲、乙电阻是否变化，再根据乙电阻热功率与阻值的关系分析作答；
(2)由图像可知，当甲两端的电压为1V时对应的电流，根据欧姆定律求出R甲，根据
P?UI求出此时甲的实际电功率；
(3)甲和乙串联，由图b读出电路电流为0.5A时甲和乙电阻两端的电压，利用欧姆定律可求出R乙，根据串联电路的电阻特点可得总电阻；
(4)甲和乙并联，由图c读出电源电压为2V时甲和乙电阻对应的电流，再根据并联电路的电流特点得出总电流，再根据P?UI求出此时电路的总功率。 【详解】
A．由图a可知，甲对应的电流与电压成正比，根据欧姆定律可知甲电阻的阻值不变；随着电压的增加，乙电阻的热功率增加，温度升高，其阻值变小，故A正确，不符合题意； B．由图a可知，当甲两端的电压为1V时，通过的电流为0.2A，根据欧姆定律可得
R甲?此时甲的实际电功率
U甲1V??5Ω I甲0.2AP甲?U甲I甲?1V?0.2A?0.2W
故B正确，不符合题意；
C．如图b所示，甲、乙串联，通过两电阻的电流相等，当电路电流为0.5A时，由图a可
知，甲和乙两端的电压均为2.5V，根据R?U可知，此时甲乙的阻值相同，则电路总电阻 IR?R甲?R乙?5Ω?5Ω?10Ω
故C正确，不符合题意；
D．如图c所示，甲、乙并联，两电阻两端的电压相等，当电源电压为2V时，由图a可知
I甲?0.4A，I乙?0.2A
根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，干路电流
I?I甲?I乙?0.4A?0.2A?0.6A
则此时电路的总功率
P?UI?2V?0.6A?1.2W
故D错误，符合题意。 故选D。
2．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2019-2020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
R滑?U滑4V??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。
3．把标有“6V 3W”的小灯泡与最大阻值为100Ω的滑动变阻器连接在电源电压恒为18V的电路中，各电表选择的量程如图所示，要求闭合开关后两电表的示数均不超过所选量程，且灯泡两端电压不允许超过额定值（灯丝电阻不变），下列说法正确的是（ ）
A．在滑动变阻器滑片向左移动的过程中，电流表示数变大，电压表示数变小 B．电路的总功率最大值为10.8W C．小灯泡的电功率最小值为0.75W D．滑动变阻器允许调节的范围是24Ω~60Ω 【来源】天津市2018年中考物理模拟试题 【答案】ACD 【解析】 【分析】
分析实物图可知：灯泡与滑动变阻器是串联关系；电流表测量串联电路的电流（所选量程为0~0.6A），电压表测量滑动变阻器两端的电压（所选量程为0~15V）。
(1)滑片向左移动时，根据滑动变阻器的变阻原理判定连入电路的电阻的变化；再判定总电阻的变化，根据欧姆定律和串联电路的电压关系判定电流表和电压表示数的变化情况； (2)由灯的铭牌求出灯正常发光时的电流和灯丝电阻，确定电路中的最大电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器连入电路的最小电阻，利用P?UI求电路的总功率最大值； (3)为保护电压表，滑动变阻器两端的最大电压为15V，此时滑动变阻器连入的电阻最大，利用串联电路的电压关系求出此时加在灯两端的电压；再利用欧姆定律求出此时电路中的最小电流和滑动变阻器连入的电阻；最后利用P?UI求小灯泡的电功率最小值； (4)由(2)(3)得出滑动变阻器允许调节的范围。 【详解】
A．由图知道，由实物电路图可知：灯泡与滑动变阻器串联；电流表测量串联电路的电流（所选量程为0~0.6A），电压表测量滑动变阻器两端的电压（所选量程为0~15V），当滑片向左移动时，则滑动变阻器连入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，由于电源电压不变，由I?U知道，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；滑动变阻器连入电路的电R阻变小、分压变小，所以电压表示数的变小，故A正确； B．由P?UI可知，当灯正常发光时的电流
I额?P额U额?3W?0.5A 6V由于电路中的最大电流是0.5A，则滑动变阻器连入电路的最小电阻
Rmin?此时电路中电功率最大
U?U额Imax?18V?6V?24Ω
0.5APmax?UImax?18V?0.5A?9W
故B错误；
U2C．由P?可知，灯泡的电阻
R(6V)2RL???12Ω
P额3W由图知道，为保护电压表，滑动变阻器两端的最大电压为15V，此时滑动变阻器连入的电阻最大，由串联电路电压特点可知，小灯泡两端的最小电压是
2U额UL?U?UR?18V?15V?3V
此时电路中的电流
I?IR?IL?所以滑动变阻器连入的最大电阻
UL3V??0.25A RL12ΩRmax?此时小灯泡的最小电功率
UR15V??60Ω IR0.25APmin?ULIL?3V?0.25A?0.75W
故C正确；
D．由以上计算知道，滑动变阻器允许调节的范围为24Ω~60Ω，故D正确。 故选ACD。
4．如图所示的电路中，电源两端电压为U，且保持不变，R1、R2和R3为三个定值电阻，已知R1=10 Ω。当只闭合开关S2时，电流表的示数为0.3 A，电路消耗的总功率为P，R2消耗的电功率为P2；当三个开关都闭合时，电流表的示数改变了1.5 A，电路消耗的总功率为P'，R2消耗的电功率为P2'。当只断开开关S1时，电流表的示数为0.6 A。下列判断正确的是（ ）
【物理】物理电功率的综合计算问题的专项培优练习题(含答案)附答案
