2020-2021备战中考物理与电功率的综合计算问题有关的压轴题及答案解析

一、初中物理电功率的综合计算问题
1．如图甲所示，已知电流表的量程为0~0.6A ，电压表的量程为0~6V ，滑动变阻器R 2的规格为“40Ω 0.5A ”。

闭合开关S 后，调节滑动变阻器的滑片P ，得到电流表与电压表的示数关系如图乙所示。

在保证电路安全的前提下，下列说法中正确的是（ ）
A ．R 1的阻值为20Ω
B ．电压表的变化范围是3V~6V
C ．滑动变阻器的取值范围是6Ω~40Ω
D ．电路总功率的变化范围是1.28W~4W
【来源】江苏省扬州市梅岭中学2019届九年级中考二模物理试题 【答案】B 【解析】 【分析】
根据图像，利用串联电路特点和欧姆定律，求出电源电压和电阻R 1的值，根据变阻器铭牌和电表的量程，求出变阻器接入电路的阻值范围，由P UI =求电路的总功率。

【详解】
A ．由甲图知道，R 1 与R 2 串联，电压表测R 2 的电压，根据串联电路特点，由图乙可知
1111.3V A 50U U I R R =+=+⨯滑------① 2112.5V A 30U U I R R =+=+⨯滑------②
由①②解得：R 1 =10Ω，U =8V ，故A 错误；
BCD ．由滑动变阻器R 2的规格为“40Ω 0.5A ”，当移动滑片使电流表示数达到I 大=0.5A 时，变阻器接入电路的电阻最小，电压表的示数最小，由P=UI 可得此时电路的总功率最大，则电压表的示数最小为
18V 0.5A 10Ω=3V U U I R --⨯==小大
变阻器接入电路的最小电阻
Ω3V
0 6.5A
R U I =
==小小大 电路的最大总功率
8V 0.5A 4W P UI ==⨯=大大
根据串联电路的分压特点，变阻器接入电路的电阻越大，其两端电压越高，最高电压不超过6V ，定值电阻R 1两端的电压为
18V 6V 2V U U U =-=-=大
此时的总电流为
1 1
2V
0.2A 10Ω
U
I
R
===
小
滑动变阻器的最大电阻为
6V
30Ω
0.2A
U
R
I
===
大
大
小
电路的最小功率为
22
1
W
()
8V
1.6
10Ω30Ω
U
P
R R
===
++
小
大
综上所述，电压表的变化范围是3V~6V；滑动变阻器的取值范围是6Ω~30Ω；电路总功率的变化范围是1.6W~4W，故B正确、CD错误。

故选B。

2．如图甲所示电路，电源电压保持不变，电流表量程为0~0.6A。

图乙中A、B分别是小灯泡和电阻R1两端的电压随电流变化关系图象。

只闭合开关S、S1，滑动变阻器的滑片P移至a端时，电路中的电流为0.2A；滑动变阻器的滑片移至b端时，小灯泡恰好正常发光。

只闭合开关S、S3，调节滑片P，当滑动变阻器接入电路中的电阻为10Ω时，小灯泡两端的电压恰好为2V。

则（）
A．电源电压为10V
B．小灯泡L的额定功率6W
C．只闭合开关S、S2，滑动变阻器的滑片移至a端时，1.5min电流通过R1产生的热量为64J
D．闭合开关S，改变其它开关的通断及滑片的位置，电路消耗的最小功率可以达到1.2W 【来源】辽宁省葫芦岛市连山区2019-2020学年九年级（上)期末测试物理试题
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】
A．由于灯泡灯丝电阻受温度影响，定值电阻阻值不发生变化，则小灯泡灯丝两端的电压随电流变化关系图象为曲线，定值电阻两端的电压随电流变化关系图象为过原点的直线，
则由乙图数据可求R 1阻值为
1114V =
=400.1A
I R U =Ω 已知闭合S 、S 3，调节滑片P ，当滑动变阻器接入电路中的电阻为10Ω时，小灯泡两端的电压恰好为2V ，此时电路为小灯泡与两电阻串联电路，由乙图可知此时电路电流为0.2A ，则电源电压为
L 12=2V+0.2A 40+0.2A 10=12V U U U U '=++⨯Ω⨯Ω
故A 不符合题意；
B ．当闭合开关S 、S 1，滑动变阻器的滑片移至b 端时，小灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器接入阻值为0Ω，此时电路为小灯泡的简单电路，小灯泡此时两端电压等于电源电压为12V ，对应乙图可知此时电流为0.5A ，则额定功率为
12V 0.5A=6W P U I ==⨯额额额
故B 符合题意；
C ．只闭合开关S 、S 1，滑动变阻器的滑片P 移至a 端时，电路中的电流为0.2A ，此时电路为小灯泡与滑动变阻器串联电路，且滑动变阻器接入阻值最大，由乙图可知此时小灯泡两端电压为2V ，电源电压为12V ，则由串联分压可知滑动变阻器两端电压为10V ，由欧姆定律可求滑动变阻器最大阻值为
2max 2max 210V
=500.2A
U R I =
=Ω 则当闭合开关S 、S 2，滑动变阻器的滑片移至a 端时，电路为R 1与R 2串联电路，由串联分压可求R 1两端电压为
1112404812V=V 40509
R U U R R Ω''=
=⨯+Ω+Ω 由于R 1为纯电阻，则1.5min 电流通过R 1产生的热量为
2
211148V 9 1.560s=64J
40U W t R ⎛⎫
⎪''⎝⎭
==⨯⨯Ω
故C 符合题意；
D ．由于电源电压不变，则由2
U P R
=可知，当电路阻值最大时，电路总功率最小，则闭
合开关S 、S 3，滑片滑到最大阻值处时电路电阻最大，功率最小，若最小功率为1.2W ，则此时电路电流为
min min 1.2W
=0.1A 12V
P I U =
= 则此时电路总电阻为
max min 12V
=1200.1A
U R I =
=Ω
则小灯泡此时电阻应为
R L实=R max-R1-R2max=120Ω-40Ω-50Ω=30Ω
此时小灯泡分得电压应为
U L实=I min R L实=0.1A×30Ω=3V
但由乙图可知，当小灯泡电流为0.1A时，小灯泡两端电压不足2V，前后冲突，故D不符合题意。

故选BC。

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
=求电路的总功率最大值；
律求出滑动变阻器连入电路的最小电阻，利用P UI
(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
=求小灯泡的电功率最小值；
最小电流和滑动变阻器连入的电阻；最后利用P UI
(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U
I R
=
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
3W
0.5A 6V
P I U =
=
=额额额
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
min max
18V 6V
24Ω0.5A
U U R I --=
=
=额
此时电路中电功率最大
max max 18V 0.5A 9W P UI ==⨯=
故B 错误；
C ．由2
U P R
=可知，灯泡的电阻
22
L (6V)12Ω3W
U R P ===额
额
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
L R 18V 15V 3V U U U =-=-=
此时电路中的电流
L R L L 3V
0.25A 12Ω
U I I I R ===
== 所以滑动变阻器连入的最大电阻
R max R 15V
60Ω0.25A
U R I =
== 此时小灯泡的最小电功率
min L L 3V 0.25A 0.75W P U I ==⨯=
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，电源电压恒为6V ，小灯泡L 标有“4V 1.6W ”字样（阻值保持不变），R 1=20Ω。

滑动变阻器R 2标有“30Ω 1A ”。

电流表的量程为0~0.6A ，电压表的量程为0~3V 。

下列说法正确的是（ ）
A ．闭合S 2，断开S 1、S 3时，通过电阻R 1电流为0.2A
B ．断开S 2，闭合S 1、S 3时，滑动变阻器R 2连入阻值范围5Ω~10Ω
C ．闭合开关S 3，断开S 1、S 2时，电灯L 消耗的功率范围为0.225W~0.9W
D ．闭合所有开关，滑动变阻器R 2消耗的最大功率和最小功率之比为3：1 【来源】2018年山东省威海市文登区中考一模物理试题 【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】
A ．从图中可以看到，闭合S 2，断开S 1、S 3时，灯泡和电阻R 1串联接在电路中，灯泡的电阻大小是
()2
2
L
L L 4V 10Ω1.6W
U R P ==
= 根据欧姆定律可知，通过电阻R 1电流大小是
1L 16V
0.2A 10Ω20Ω
U I I R R ==
==++
即通过电阻R 1电流是0.2A ，A 正确；
B ．断开S 2，闭合S 1、S 3时，只有滑动变阻器R 2接入电路，电流表的量程为0~0.6A ，当电路的电流最大是0.6A ，滑动变阻器接入电路的阻值大小是
2max 6V
10Ω0.6A
U R I =
== 这个阻值大小是滑动变阻器接入电路的最小阻值，所以滑动变阻器R 2连入阻值范围是10Ω~30Ω，B 错误；
C ．闭合开关S 3，断开S 1、S 2时，灯泡和变阻器R 2串联接在电路中，根据2P I R =可知，当电路中的电流最小时，灯泡的电功率最小，这时电路中的总电阻最大，电路中的电流大小是
min 6V
0.15A 10Ω30Ω
I =
=+
这个电流值大小没有超过电流表的量程，也没有超过滑动变阻器的最大电流限度 电压表的示数是
L 0.15A 10Ω 1.5V U =⨯=
这个电压值没有超过电压表的量程，这时灯泡的最小电功率是
()2
2
Lmin min L 0.15A 10Ω0.225W P I R ==⨯=
当电路中的电流最大时，灯泡的电功率最大，这时电路中的总电阻最小，假如电流大小是0.6A ，那么电压表的示数是
L 0.6A 10Ω6V U =⨯=
这个电压的数值大过了电压表的量程，所以电流不能是0.6A ，假如电压表的示数达到最大3V ，这时电流最大，大小是
max 3V
0.3A 10Ω
I =
= 这个电流值大小符合电路的安全要求，所以灯泡的最大电功率是
()2
2
Lmax max L 0.3A 10Ω0.9W P I R ==⨯=
综上所述，电灯L 消耗的功率范围为0.225W~0.9W ，C 正确；
D ．闭合所有开关，灯泡被短路，电阻R 1、R 2并联接在电路中，根据2
U P R
=可知，当R 2
的电阻最小时，其电功率最大，流过它的电流最大，是0.6A ，其阻值大小是
2min 6V
10Ω0.6A
R =
= 电功率大小是
()2
2
2max
2min 6V 3.6W 10Ω
U P R === 当R 2的电阻最大时，其电功率最小，流过它的电流最小，假如R 2的电阻是30Ω，其电流大小是
2min 2max 6V
0.2A 30Ω
U I R =
== 这个电流大小符合电路的安全要求，那么其电功率大小是
()2
2
2min
2max 6V 1.2W 30Ω
U P R === 那么滑动变阻器R 2消耗的最大功率和最小功率之比是
2max 2min : 3.6W :1.2W 3:1P P ==
D 正确。

故选ACD 。

5．小文同学在探究“电流与电压关系”实验中，分别测量了定值电阻R 和小灯泡L 在不同电压下的电流值，并根据数据绘制了I -U 图象，如图所示。

下列说法中正确的是（ ）
A ．① 是小灯泡的I -U 图像，② 是定值电阻的I -U 图像
B ．当通过定值电阻R 的电流为0.2A 时，它消耗的电功率为0.4W
C ．把定值电阻R 和小灯泡L 串联后接在电源电压恒为9V 的电路中，电路中的电流是0.4A
D ．当定值电阻R 和小灯泡L 并联在电压为4V 电路中，电路中总电流为1A 【来源】北京市东城区2019-2020学年九年级（上)期末考试物理试题 【答案】B 【解析】 【详解】
A ．定值电阻R 的阻值大小不变，由U I R =
可知1
I U R =⋅，因1R
的大小不变，那么定值电阻的I -U 图像应该是过原点的直线，即① 是定值电阻的I -U 图像；而小灯泡L 的阻值随温度的变化而变化，那么② 是小灯泡的I -U 图像；A 错误；
B ．当通过定值电阻R 的电流为0.2A 时，由图像可知，此时定值电阻R 的电压是2V ，那么它消耗的电功率是
2V 0.2A 0.4W P UI ==⨯=
B 正确；
C ．从图中可以看到，当把定值电阻R 和小灯泡L 串联后，电流是0.5A 时，定值电阻R 两端的电压是5V ，小灯泡L 的电压是4V ，这时刚好符合电源电压恒为9V 的电路，电流是0.5A ，不是0.4A ，C 错误；
D ．当定值电阻R 和小灯泡L 并联在电压为4V 电路中，从图中可以看到，定值电阻R 的电流是0.4A ，小灯泡L 的电流是0.5A ，电路中总电流为0.9A ，D 错误。

6．图甲是小灯泡1L 和2L 的电流随电压变化的图象。

将它们按图乙所示接入电路中，闭合开关S ，小灯泡1L 的实际功率为1W 。

下面的说法中正确的是（ ）
A ．电源电压为2V
B ．电流表的示数为0.5A
C ．灯泡1L 比2L 暗
D ．电压为0.5V 时，灯泡1L 的功率为
0.05W
【来源】2019年陕西省渭南市富平县中考二模理综物理试题 【答案】A 【解析】 【详解】
A ．由甲图可知，当1L 两端的电压12V U =时，通过它的电流I 1=0.5A ，根据P UI =可得
1L 的实际功率为1W ，由乙图知，1L 、2L 并联，所以
122V U U U ===
故A 正确；
B ．由乙图知，两灯并联，电流表测干路的电流，由甲图知当22V U =，通过它的电流I 2=0.3A ，根据并联电路电流的特点可得，通过电流表的电流为
120.50.30.8A A A I I I =+=+=
故B 错误； C ．2L 的实际功率为
22220.30.6V A W ＜1W P U I ==⨯=
小于1L 的实际功率，由灯泡的亮暗取决于实际功率的大小知，1L 比2L 亮，故C 错误； D ．由甲图知，当电压为30.5V U =时，通过灯泡1L 的电流为30.2A I =，灯泡1L 的功率为
3330.50.20.1V A W P U I ==⨯=
故D 错误。

故选A 。

7．如图甲所示电路中，电源电压不变，R 1是定值电阻，R 2是滑动变阻器。

闭合开关，将滑动变阻器的滑片从一端移到另一端的过程中，电路中电流表示数和电压表示数的关系如图乙所示，则此过程中下列选项正确的是( )
A ．电路总功率的最大值为43.2W
B ．滑动变阻器最大功率为3.6W
C ．滑动变阻器的最大阻值为10Ω
D ．定值电阻电功率的变化值为8.1W
【来源】江苏省苏州市高新区2019-2020学年九年级（上)期末物理试题
【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
R 1、R 2串联电路中，当I =1.2A 时：
1.2R 1=U ……①
当I =0.3A 时，U 2=9V ，可得：
0.3R 1+9V=U ……②
由①②式解得：R 1=10Ω，U =12V 。

A ．当I =1.2A 时，电路总功率最大：
==12V 1.2A=14.4W P UI ⨯大大。

故A 错误；
B ．由滑动变阻器的功率公式得：
()2
22
2222
121212=4U R U P I R R R R R R R R ⎛⎫== ⎪+-+⎝⎭
滑， 当R 2=R 1=10Ω时，P 滑有最大值2P 大：
()2
212V =
=3.6W 410Ω
P ⨯大
，
故B 正确；
C ．滑动变阻器最大阻值为：
9V
=
=30Ω0.3A
U R I =滑， 故C 错误；
D ．当I =0.3A 时，定值电阻电功率为：
()2
2
1
10.3A 10Ω=0.9W P I R ==⨯， 当I =1.2A 时，定值电阻电功率为：
()2
2
11 1.2A 10Ω=14.4W
P I R ==⨯'， 所以定值电阻电功率的变化值为：
11114.4W 0.9W=13.5W P P P '-=-∆=。

故D 错误。

8．图甲是用于焊接塑料水管的热熔器，其电路如图乙所示。

加热电阻 R 1=66Ω、R 2=176Ω，S 1 是手动控制开关，S 2 是可随温度自动跳转的温控开关，R 0 特殊限流电阻，热熔器加热时 R 0 电阻较大，LED 指示灯发红光，保温时 R 0 电阻较小，LED 指示灯发绿光。

已知 LED 发光时两端电压保持不变，则下列说法正确的是（ ）
A ．当 S 1、S 2 都闭合时，热熔器处于保温状态
B ．保温状态时加热电路的电功率是200W
C ．发红光时LE
D 的电流等于发绿光时 LED 的电流 D ．当 S 1 闭合，S 2 断开时，R 1 的功率大于 R 2 的功率
【来源】湖南省长沙市师大附中集团2018-2019学年九年级（上)期末考试物理试题 【答案】B 【解析】 【详解】
A ．开关S 1和S 2都闭合时，加热电路只有R 1工作，加热电阻最小，由
2
U P UI R
== 可知，热熔器的加热功率最大，处于加热状态，故A 错误； B ．保温状态时，加热电路中R 1与R 2串联，则加热电路的电功率：
2212(220V)200W 66176U P R R ===+Ω+Ω
保温
， 故B 正确；
C ．由题可知，热熔器加热时R 0的电阻较大，LE
D 指示灯发红光，保温时R 0的电阻较小，LED 指示灯发绿光，因两种情况下LED 灯发光时两端电压保持不变，且电源电压为220V 不变，所以，由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，R 0两端的电压不变，由U I R
=
可知，热熔器加热时R 0的电阻较大，电路中的电流较小，即发红光时LED 灯的电流小于发绿
光时LED灯的电流，故C错误；
D．开关S1闭合，S2断开时，加热电路中R1与R2串联，因串联电路中各处的电流相等，且由题可知R1＜R2，所以，由2
P I R
=可知，R1的功率小于R2的功率，故D错误。

9．如图所示，电源电压保持不变，L1上标有“1.2V ？W”，L2上标有“9V ？W”。

闭合开关S1后，当开关S接“1”，滑片P在最左端时，电压表示数为5.4V， L1此时的实际功率
是额定功率
1
4
；当开关S接2时，P在中点，电压表示数为2V。

若将L1和L2串联后接在该电源上时，电路中电流为0.2A，下面说法中正确的是（设灯丝电阻不随温度改变）
（）
A．L1的额定功率为2W B．L2的额定功率为3W
C．电源电压为6V D．滑动变阻器的最大阻值为30Ω
【来源】2020年四川省成都市成华区中考二诊物理试题
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】
设滑动变阻器的最大阻值为R，当开关S接“1”，滑片P在最左端时，滑动变阻器与灯泡L1串联，由于L1此时的实际功率是额定功率的
1
4
，根据功率的计算公式
2
1
1
U
P
R
=说明此时灯泡L1两端的电压是额定电压的
1
2
，所以此时灯泡L1两端的电压
1
1
1.2V0.6V
2
U=⨯=
因此电源电压
U=5.4V+0.6V=6V
当开关S接“1”，滑片P在最左端时，电压表示数为5.4V，则有
1
6V
5.4V
R
R R
⨯=
+…①
当开关S接2时，P在中点，电压表示数为2V，则有
2
6V
2V
2
2
R
R
R
⨯=
+…②
若将L 1和L 2串联后接在该电源上时，电路中电流为0.2A ，则有
126V
30Ω0.2A
R R
+=
=…③ 由①式得9R 1=R ，由②式得R 2=R ，将它们代入③式得R =27Ω，因此
1211
27Ω3Ω2799
R R R R =
=⨯===Ω， L 1的额定功率
()2
2111 1.2V 0.48W 3Ω
U P R =
== L 2的额定功率
()2
2
22
29V 3W 27Ω
U P R ===
综合以上结果如下：电源电压6V ，滑动变阻器的最大阻值27Ω，L 1的额定功率0.48W ，L 2的额定功率3W ，故AD 错误，BC 正确。

故选BC 。

10．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S 1和S 2，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
R 1：R 2=1：4， R 2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 ．R 1的阻值为5Ω
B ．电源的电压为11V
C ．整个电路的最大电功率是11W
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
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A ．闭合开关S ，断开S 1和S 2时，灯泡L 与定值电阻R 1、滑动变阻器R 2串联，电压表测R 2
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U 2′=8V 变化到U 2″=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'
L U =1V ，''
L U =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 = 'L U +I ′R 1+'
2U =1V+0.4A ×R 1+8V ， U = ''L U +I ″R 1+ ''
2U =3V+0.8A ×R 1+4V ，
因电源的电压不变，所以，
1V+0.4A ×R 1+8V=3V+0.8A ×R 1+4V ，
解得：
R 1=5Ω，
故A 正确，不符合题意； B ．电源的电压：
'
L U +I ′R 1+ '2U =1V+0.4A ×5Ω+8V=11V ，
故B 正确，不符合题意；
C ．当开关S 、S 2闭合，断开S 2时，电路为R 2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S 1和S 2，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：
U L 小+I 小(R 1+ R 2)= U L 小+I 小(R 1+4 R 1)= U L 小+ I 小×5 R 1
11V= U L 小+ I 小×25Ω，
由图象可知，当I 小=0.4A ，U L 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 。

11．图甲为一个超声波加湿器，图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图．已知电源电压为12V ，定值电阻R 0的阻值为30Ω，电流表的量程为0~200mA ，电压表的量程为0~9V ．湿敏电阻R 的阻值随湿度RH 变化的关系图像如图丙所示，其阻值最大为120Ω(图中未画出)．则在电路安全工作的前提下，计算可得出
A ．R 的电流最小值为80mA
B ．R 的电功率最大值为0.9W
C ．R 0的电功率最小值为0.3W
D ．装置能监测湿度最大值为90%
【来源】2017年初中毕业升学考试（重庆B 卷)物理（带解析) 【答案】C 【解析】 【分析】
【详解】
A.因为R 0与R 串联，当R 有最大阻值时电路的电流最小，且最小电流值是I min =0U
R R
+
=
12V
30W+120W
=0.08A=80mA ，但R 两端的电压U 1=9.6V ，超出电压表的量程，故当电压表
的示数是9V 时，R 的电流最小，此时I=
12930V
-Ω
=0.1A=100mA ，故A 错误； B. 由欧姆定律可得,电路中的电流I=0U
R R +，则湿敏电阻R 的电功率：
P R =I 2
R=(0U
R R
+)2R=
，
所以,当R=R 0=30Ω时,R 的电功率P R 最大,则
P R 最大=204U R =()2
12V 430⨯Ω =1.2W ，
故B 错误；
C.电路有最小电流时，R 0的功率最小为P 0=I 2R 0=（0.1A ）2×30Ω=0.3W ，故C 正确；
D.由丙图知道，R=100Ω时，能监测湿度为90%，由题意知道当R 有最大值时能监测湿度最大值大于90%，故D 错误. 故选C ．
12．图甲是用于焊接塑料水管的热熔器，其电路如图乙所示，加热电阻R1=66Ω、
R2=176Ω，S1是手动控制开关，S2是可随温度自动跳转的温控开关，R0是特殊限流电阻，热熔器加热时R0的电阻较大，LED指示灯发红光，保温时R0的电阻较小，LED指示灯发绿光。

已知LED灯发光两端电压保持不变，下列说法错误的是（）
A．开关S1和S2都闭合时，热熔器处于加热状态
B．开关S1闭合，S2断开时，R1的功率小于R2的功率
C．保温状态时加热电路的电功率为300W
D．发红光时LED灯的电流小于发绿光时LED灯的电流
【来源】湖北省黄石市大冶市2018届九年级上学期期末考试物理试题
【答案】C
【解析】
【分析】
电源电压不变，根据电功率的公式
2
U
P
R
=可知电路中的总电阻越小，电路的加热功率越
大，热熔器处于加热状态，反之处于保温状态；
(1)开关S1和S2都闭合时，电阻R2被短路，只有R1工作，电路中的总电阻最小，根据
2
U
P
R
=分析电功率的变化，从而得到处于哪种状态；
(2)开关S1闭合，S2断开时，R1与R2串联，根据串联电路电流的规律和电功率的公式得到两个电阻电功率的大小关系；
(3)两个电阻串联时，电路中的总电阻最大，根据
2
U
P
R
=可知处于保温状态，根据电功率
的公式得到保温状态时加热电路的电功率；
(4)加热时和保温时LED灯两端电压保持不变，根据串联电路的电压特点可知R0两端的电压不变，根据欧姆定律比较两者的电流关系。

【详解】
A．开关S1和S2都闭合时，R2被短路，加热电路只有R1工作，加热电阻最小，根据2
U
P
R
=可知电功率较大，处于加热状态，故A正确，不符合题意；
B．开关S1闭合，S2断开时，R1与R2串联，串联电路中各处的电流相等，R1＜R2，由
2
P I R
=可知，R1的功率小于R2的功率，故B正确，不符合题意；
C．R1与R2串联，电路中的总电阻最大，根据
2
U P
R
=可知处于保温状态，加热电路的电
功率
22
12
(220V)
200W
66Ω176Ω
U
P
R R
===
++
故C错误，符合题意；
D．热熔器加热时R0的电阻较大，LED指示灯发红光，保温时R0的电阻较小，LED指示灯发绿光，LED灯发光时两端电压保持不变，且电源电压为220V不变，由串联电路中总电压等于各分电压之和可知R0两端的电压不变，因热熔器加热时R0的电阻较大，则由
U
I
R
=
可知，此时电路中的电流较小，发红光时LED灯的电流小于发绿光时LED灯的电流，故D 正确，不符合题意。

故选C。

【点睛】
本题考查串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，电功率的公式P UI
=，即电功率等于用电器两端的电压和通过它的电流的乘积。

13．如图甲所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，两个电阻的“U﹣I”关系图象如图乙所示。

则下列判断正确的是（）
A．电源电压为10V
B．定值电阻R1的阻值为20Ω
C．滑动变阻器R2的阻值变化范围为0～10Ω
D．变阻器滑片在中点时，电路消耗的总功率为1.8W
【来源】2015届江苏省泰兴市济川中学初三上学期期末考试物理卷（带解析)
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A．由图示可知，当滑动变阻器的阻值最大时，两电阻串联，干路电流最小；根据图乙可知，此时电路中的电流I=0.2A，电阻R1的电压U1=2V，滑动变阻器两端的电压U2=4V；串
联电路总电压等于各支路电压之和，电源电压为
U =U 1+U 2=2V+4V=6V
故A 错误；
B ．由欧姆定律可得，定值电阻R 1的阻值
R 1=
11
U I =6V 0.6A
=10Ω 故B 错误；
C ．滑动变阻器的阻值最大为
R 2=
2U I =4V 0.2A
=20Ω 即滑动变阻器R 2的阻值变化范围为0～20Ω，故C 错误；
D ．串联电路中总电阻等于各分电阻之和，变阻器滑片在中点时，电流表示数：I =0.3A ，电路消耗的功率
P =UI =6V×0.3A=1.8W
故D 正确。

应选D 。

14．如图所示的电路中，S 1闭合S 2断开时，甲、乙是电流表，I 甲:I 乙＝1:3，此时电路的总功率为P 1；当S 1、S 2都闭合时，甲、乙是电压表，此时电路的总功率为P 2，则下列说法正确的是( ）
A ．电阻大小之比R 1:R 2＝2:1
B ．当S 1闭合S 2断开时，通过R 1和R 2电流之比为I 1:I 2＝1:2
C ．S l 、S 2闭合时，甲乙电压表示数之比U 甲:U 乙＝3:1
D ．总功率之比P 1:P 2＝9:2
【来源】2014年初中毕业升学考试（四川绵阳卷)物理（带解析) 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
S 1闭合S 2断开时，甲、乙是电流表时，等效电路如下图所示：
2
1
=
3
I I
I I
=
甲
乙
，则1
2
2
1
I
I
=
，因为12
21
I R
I R
=，所以2
1
1
2
1
2
R I
I
R
=
=，A、B错；
当S1、S2都闭合，甲、乙是电压表时，等效电路如图所示：
12
22
3
2
U R R
U
U U R
+
===
甲
乙
，所以C错；
因为
2
1
=
U
P
R
并
，
2
1
=
U
P
R
并
，所以
1121
2
121
2
121
+39
====
22
+3
R
P R R R
R R R
P R
R R R
串
并
，D对．
15．在如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，滑动变阻器R2上标有“20Ω 0.5A"，当滑片P 由c点移到a端的过程中，电压表示数U随滑动变阻器R2接入电路的阻值变化情况如图乙所示，R1的最小功率是0.4 W。

在保证电路元件安全的条件下，下列说法正确的是
（）
A．电源电压为5 V B．R1的阻值为20Ω
C．R2接入电路的最小阻值为2ΩD．R2的最小功率是0.8 W
【来源】2020年四川省雅安市中考物理试题
【答案】C
【解析】
【分析】
由图甲所示电路图可知，定值电阻R 1与滑动变阻器R 2串联，电压表测定值电阻R 1两端电压；
(1)根据P =I 2R 可知：电路中电流最小时R 1的功率最小，所以当R 1的功率最小时滑动变阻器连入电路的电阻最大，即在a 点，由图乙可知，R 2为20Ω时，电压表的示数为2V ，根据P =UI 求出此时电路的电流，然后根据欧姆定律求出两端的电压，根据串联电路的电压特点即可求出电源电压；
(2)根据欧姆定律求出R 1的阻值；
(3)由于滑动变阻器R 2上标有“20Ω0.5A ”，则电路中的最大电流为0.5A ，根据欧姆定律求出电路中最小电阻，利用电阻的串联特点即可求出R 2接入电路的最小阻值；
(4)根据电路中的电流变化范围，利用P =UI 求出滑动变阻器的功率变化范围，据此得出R 2的最小功率。

【详解】
由图甲所示电路图可知，定值电阻R 1与滑动变阻器R 2串联，电压表测定值电阻R 1两端电压；
A ．由于R 1是定值电阻，根据P =I 2R 可知，电路中电流最小时R 1的功率最小，当电流最小时滑动变阻器连入电路的电阻最大，则由图乙知，滑动变阻器连入电路的电阻为20Ω，此时电压表的示数为2V ，根据P =UI 可得，此时电路的电流
110.4W 0.2A 2V
P I U =
==最小
最小 根据U
I R
=
和串联电路的电压特点可得电源电压 210.2A 20Ω2V 6V U I R U =+=⨯+=最小最大
故A 错误； B ．根据U
I R
=
可得R 1的阻值 112V
10Ω0.2A
U R I =
==最小 故B 错误；
C ．由于滑动变阻器R 2上标有“20Ω0.5A ”，则电路中的最大电流为0.5A ，根据U I R
=可得最小总电阻
6V
12Ω0.5A
U R I =
==最小最大 则此时滑动变阻器的最小阻值为
1212Ω10Ω2ΩR R R =-=-=最小最小
故C 正确；
D ．由前面解答可知，电路中电流的取值范围为0.2A ∼0.5A ，滑动变阻器消耗的功率。