2020-2021【物理】培优电功率的综合计算问题辅导专题训练含答案解析

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
B ．电源的电压为9V
C ．定值电阻R 的阻值为6欧
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)
【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
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
R -9V -3V 6V U U U ===总变
那么滑动变阻器的最大阻值是
6V
12Ω0.5A
U R I =
=
=变变变
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U
R I
=可知，定值电阻R 的阻值大小是
R R 9V
6Ω1.5A
U R I =
== A 、B 、C 正确，不合题意；
D ．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
min 9V 9V
0.5A 6Ω12Ω18Ω
U I R =
===+总总 此电路的总功率最小是
min min 9V0.5A 4.5W
P U I
==⨯=
总
电路的总功率最小是4.5W，D错误，符合题意。

故选D。

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2019-2020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=
7.2W
12V
P
U
=
额=0.6A
灯泡的电阻
R L=
112V 0.6A
U
I
==20Ω
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
L
3.2W =
20
P
RΩ
实=0.4A 电路中的总电阻
R总=
212V 0.4A
U
I
==30ΩR的阻值
R=R总-R L=30Ω-20Ω=10Ω电阻R的功率
P R =I 22R =(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
I 1∶I 2=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R 0的阻值为10Ω
C ．当滑片在a 端时，R 0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，R 0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U
I R
=
可得，电源的电压 000.6A U I R R ==⨯大
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
4V 20Ω0.2A
U R I ===滑滑小
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电源的电压
()()000.24A 20ΩU I R R R =+=⨯+滑
因电源电压不变，所以
()000.6A 0.24A 20ΩR R ⨯=⨯+
解得010ΩR =，电源电压为
000.6A 0.6A 10Ω6V U I R R ==⨯=⨯=大
滑动变阻器与电阻R 0串联，设滑动变阻器的电功率P 2，两端电压为U 2，通过的电流为I 2
222
2
2222
220000()(0)
11()()4U U U P U I I R R R R R R R R R R R R =====≠++-+滑滑滑滑
滑滑滑滑
滑动变阻器的电功率最大时， 滑动变阻器的阻值为
010ΩR R ==滑
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R 3V U =，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
R 3V 0.3A 0.9W P U I ==⨯=
故A 错误，B 正确；
C ．当滑片在a 端时，R 0的功率为
06V 0.6A =3.6W P UI ==⨯大
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
6V 0.2A 1.2W P UI ==⨯=小
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S 1和S 2都闭合时，电路消耗的总电功率为P 1；当开关S 1和S 2都断开时，电路消耗的总电功率为P 2。

若把 A 、E 两点接入电压为U 的电源两端且只闭合开关S 2时，电路消耗的总电功率为 P 3。

已知P 2：P 3= 9∶5，则 （ ）
A ．R 1：R 2=5∶4
B ．R 1：R 2= 4∶5
C ．P 1：P 2= 9∶4
D ．P 1：P 2=9∶5
【来源】2020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)
【答案】BC 【解析】 【分析】
由题意知，把E 、F 两点接入电压为U 的电源两端，当开关S 1和S 2都闭合时，电路消耗的总电功率为
2
1121
2
U P R R R R =+
当开关S 1和S 2都断开时，电路消耗的总电功率为
2
22
U P R =
把 A 、E 两点接入电压为U 的电源两端且只闭合开关 S 2时，电路消耗的总电功率为
2
312
U P R R =+
由以上三式联立求得
124
5R R =∶∶，1294P P =∶∶ 故AD 不符合题意，BC 符合题意。

故选BC 。

5．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R 1两端的电压随电流变化关系图象。

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 ；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 、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 。

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 、S 2，滑动变阻器的滑片移至a 端时，1.5min 电流通过R 1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】
【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 -R 1-R 2max =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 。

6．如图所示，电源电压保持不变，R 2=50Ω，闭合S 1，断开S 2，R 1的电功率P 1=0.1W ，电压表示数为U 1．开关都闭合时，电压表示数为6U 1．用电阻R 3替换R 1、R 2中的某一个，闭合开关S 1，断开S 2，电压表示数为U 2，电路的总功率为P 2，U 2与U 1相比，变化了0.5V ．则下列结论正确的是（ ）
A ．R 3可能是110Ω
B ．R 3可能是5Ω
C ．P 2可能是0.54W
D ．P 2可能是0.65W
【来源】四川省成都市2018年中考物理试题 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】
由电路图知道，开关都闭合时，电路中只有R 1，电压表测电源两端的电压；由电压表的示数知道，电源的电压U =6U 1；当闭合S 1，断开S 2 时，R 1与R 2 串联，电压表测R 1两端的电压；由于串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R 2两端的电压是：U R2 =U-U 1 =6U 1 -U 1 =5U 1，由于串联电路中各处的电流相等，所以，此时电路中的电流是：I=U 1/R 1=U R2/R 2，即U 1/R 1=5U 1/50Ω，故R 1 =10Ω；又因为R 1的电功率是P 1=0.1W ，所以，由P=I 2 R 知道，此时电路中的电流是：I =
，根据串联电路的特点知道，电源的电压
是：U=I （R 1 +R 2）=0.1A×（10Ω+50Ω）=6V ，所以U 1 =U /6=6V/6=1V ，
当用电阻R 3替换R 1 后，闭合开关S 1 断开S 2 时，R 2与R 3 串联，电压表测R 3 两端的电压； （1）若U 2 与U 1 相比增加了0.5V ，则电压表的示数U 2 =1.5V ，R 2 两端的电压U R2′=U-U 2
=6V-1.5V=4.5V，此时电路中的电流是：I1 =U R2′/R2=4.5V/50Ω=0.09A，则R3的阻值是：R3
=U2/I1=1.5V0.09A≈16.7Ω，电路的总功率是：P2 =UI1 =6V×0.09A=0.54W；
（2）若U2与U1相比减小了0.5V，则电压表的示数是U2 =0.5V，R2两端的电压U R2″=U-U2 =6V-0.5V=5.5V，此时电路中的电流是：I2 =U R2′/R2=5.5V/50Ω=0.11A，则R3的阻值是：R3
=U2/I2=0.5V/0.11A≈4.5Ω，电路的总功率是：P2 =UI2 =6V×0.11A=0.66W，故C正确，D错误；当用电阻R3替换R2后，闭合开关S1断开S2时，R1与R3串联，电压表测R1两端的电压，（1）若U2与U1相比增加了0.5V，则电压表的示数是：U2 =1.5V，R3两端的电压
是：U3=U-U2 =6V-1.5V=4.5V，此时电路中的电流是：I3 =U2/R1=1.5V/10Ω=0.15A，则R3的阻值是：R3 =U3/I3=4.5V/0.15A=30Ω，电路的总功率是：P2 =UI3 =6V×0.15A=0.9W；
（2）若U2与U1相比减小了0.5V，则电压表的示数是：U2 =0.5V，R3两端的电压是：U3=U-U2 =6V-0.5V=5.5V，此时电路中的电流是：I4 =U2/R1=0.5V/10Ω=0.05A，则R3的阻值是：R3
=U3/I4=5.5V/0.05A=110Ω，电路的总功率是：P2 =UI4 =6V×0.05A=0.3W，故AB错误，综上所述，只有AC正确，故选AC．
【点睛】
本题考查的是串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，正确的讨论电阻R3替换
R1、R2中的一个电阻后电压表可能的示数是解题关键，需要仔细分析找出各种情况中的联系，然后列式求解，属于难题．
7．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），
R1=20Ω。

滑动变阻器R2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S2，断开S1、S3时，通过电阻R1电流为0.2A
B．断开S2，闭合S1、S3时，滑动变阻器R2连入阻值范围5Ω~10Ω
C．闭合开关S3，断开S1、S2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R2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S2，断开S1、S3时，灯泡和电阻R1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 。

8．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 。

9．有甲、乙两只灯泡，甲标有“15V 15W ”，乙标有“10V 5W ”。

现把它们串联起来，则该电路两端，允许加的最高电压为(不考虑温度对灯泡电阻的影响)（ ） A ．25V B ．35V
C ．17.5V
D ．12.5V
【来源】广东省深圳市福田区2019-2020学年九年级（上)期末物理试题
【答案】C 【解析】 【详解】
不考虑温度对灯泡电阻的影响，则甲灯电阻：
()2
215V ==15Ω15W U R P =111
； 乙灯电阻：
()2
222210V ==20Ω5W
U R P =； 串联电流相等，乙灯电阻大，乙灯可以达到额定电压，由串联电路比例关系11
22
U R U R =可知甲灯此时的电压为：
112215Ω=
=10V=7.5V 20Ω
R U U R '⨯； 该电路两端允许加的最高电压为：
12=7.5V+10V=17.5V U U U '=+；
故C 正确。

故选C 。

10．小明设计了一个多档位电加热器，电路如图所示，其中R 1、R 2、R 3为发热电阻，三个灯泡为上述发热电阻相应的工作指示灯，其消耗的电功率可忽略不计。

小明设想通过开关的组合，使电加热器具有多档功率。

当只S 1闭合时，测得功率为200W ；当只S 2闭合时，测得功率为100W ；此电热器最大发热功率为800W ，则（ ）
A ．当只S 3闭合时，电热器功率为500W
B ．此电热器共有六档不同的功率
C ．电阻R 1、R 2、R 3的阻值之比为5∶10∶2
D ．正确使用此电热器，在连续用电1min 内可能耗电24000J 【来源】2019年河北省唐山市丰润区中考一模物理试题 【答案】AC 【解析】 【分析】
(1)由电路图可知，三个发热电阻并联，由并联电路特点可以求出各电阻的功率，求出只有S 3闭合时的功率；
(2)三个开关的通断组合成不同的连接方式，其发热功率不同； (3)由电功率的变形公式求出三个发热电阻的比值； (4)由电功公式W Pt =分析电热器消耗的电能。

【详解】
A ．三个开关都闭合时，三个发热体并联，功率等于三个功率之和，最大为800W ，所以当只S 3闭合时，电热器功率为
312800W 200W 100W 500W P P P P =--=--=
故A 正确；
B ．三个开关的通断组合成的连接方式有：只S 1闭合；只S 2闭合；只S 3闭合；只S 1、S 2闭合；只S 1、S 3闭合；S 2、S 3闭合；只S 1、S 2、S 3都闭合；共七种组合方式，即为七个档位，故B 错误；
C ．由2
U P R
=可得，三个发热电阻的阻值之比
222123123
111
::::::5:10:2200W 100W 500W U U U R R R P P P ===
故C 正确；
D ．只S 1闭合时，工作1分钟，该电加热器消耗的电能
411200W 60s 1.210J W Pt ==⨯=⨯
只S 2闭合时，工作1分钟，该电加热器消耗的电能
322100W 60s 610J W P t ==⨯=⨯
只S 3闭合时，工作1分钟，该电加热器消耗的电能
4
33500W 60s 310J W Pt ==⨯=⨯
只S 1、S 2闭合时，工作1分钟，该电加热器消耗的电能
4
412()(200W 100W)60s 1.810J W P P t =+=+⨯=⨯
只S 2、S 3闭合时，工作1分钟，该电加热器消耗的电能
4523()(100W 500W)60s 3.610J W P P t =+=+⨯=⨯
只S 1、S 3闭合时，工作1分钟，该电加热器消耗的电能
4613()(200W 500W)60s 4.210J W P P t =+=+⨯=⨯
开关全部闭合时，工作1分钟，该电加热器消耗的电能
4
7123()(200W 100W 500W)60s 4.810J W P P P t =++=++⨯=⨯
故D 错误。

故选AC 。

11．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S 1闭合，S 2断开时，加热电路中R 1与R 2串联，因串联电路中各处的电流相等，且由题可知R 1＜R 2，所以，由2P I R =可知，R 1的功率小于R 2的功率，故D 错误。

12．如图甲所示，R 1为定值电阻，滑动变阻器R 2的滑片从a 端滑到b 端的过程中，R 2消耗的电功率P 与其两端电压U 的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A ．R 1的阻值为20 Ω
B ．当R 2接入阻值为50 Ω时它的功率最大
C ．电源电压为6 V
D ．该电路消耗的最大电功率为0.9 W
【来源】湖北省武汉二中广雅中学2018～2019学年九年级3月月考物理试题 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
AC ．从图乙可以看到，当滑动变阻器两端电压是2V 时，其功率是0.8W ，可计算得到这时电路中的电流是
1
110.8W 0.4A 2V P I U =
== 同理，当滑动变阻器两端电压是5V 时，其功率是0.5W ，电路中的电流是
2220.5W
0.1A 5V
P I U =
== 设电源电压是U 电源，可以得到关系式
10.4A 2V R U ⋅+=电源
10.1A 5V R U ⋅+=电源
解得110ΩR =、6V U =电源；A 错误、C 正确；
B ．从图乙可以看到，当滑动变阻器两端电压是5V 时，其功率是0.5W ，这时滑动变阻器接入电路的阻值大小是
(
)2
2
5V 50Ω0.5W
R =
=
当R 2接入阻值为50 Ω时它的功率不是最大，B 错误；
D ．当电路中的电阻最小时，即滑动变阻器接入电路的阻值是0时，电路中的总电阻最小，电路消耗的电功率最大，大小是
()2
2max
16V 3.6W 10Ω
U P R ===电源 D 错误。

故选C 。

13．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 。

14．在如图的电路中，电源电压保持不变，R 0为定值电阻，滑动变阻器R 的最大阻值为R M ，移动滑动变阻器的滑片P 从A 端到B 端，滑动变阻器的电功率随电流表示数变化的完整图线如图，图线中a 、b 两点对应的电功率均为P 1，且c 点对应的是滑动变阻器的最大电功率P 2，且12:3:4P P ，则图线中b 点对应的电路状态中，滑动变阻器接入电路中的电阻大小( )
A ．
2
R B ．
3
R C ．2R 0 D ．3R 0
【来源】2020年江苏省苏州市昆山市中考二模物理试题 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
由电路图可知，R 0、R 串联在电路中，当滑片在c 点时，变阻器消耗的最大功率为P 2，此时变阻器将接入电路的阻值为R ，则有
()()()2
222
2222
000000
44U U R U R U P R R R R R R R R R R R R R
⎛⎫==== ⎪++++-⎝⎭
+ 由上面等式可知，当R=R 0时，变阻器消耗的电功率最大，即
2
20
4U P R =
因为12:3:4P P =，则有
2
22
01202
00003333444163U R U
U P P R R R R R ⎛⎫==⨯== ⎪+⎝⎭
即当R=3R 0时，满足关系式12:3:4P P =，故ABC 错误，D 正确。

故选D 。

15．如果加在某定值电阻两端的电压从8 V 升高到10 V,通过该电阻的电流变化了0.1 A,则该电阻的电功率变化了 A ．0.2 W B ．1.8 W
C ．2.0 W
D ．8.0 W
【来源】2018届九年级人教版物理中考复习测试：第十八章 电功率
【答案】B 【解析】 【详解】
电阻两端的电压变化，电阻保持不变，当电阻两端的电压为8V 时，通过电阻的电流为
118U V
I R R
=
=----①，当电阻两端的电压为10V 时，通过电阻的电流为
2210-V
U I R
R =
=---②，由于电流的变化量210.1I I I A ∆=-=----③，由①②③解得R=20Ω，电阻电功率变化量：()()2
2
222121108 1.82020V V U U P P P W R R ∆=-=-=-=ΩΩ
． 故答案为1.8．
16．实验中绘出了小灯泡的电流与电压关系的U-I 图象如图所示，则有关此小灯泡功率P 与 U 2或P 与I 2的图象可能正确的是
A ．
B ．
C ．
D ．
【来源】2014年初中毕业升学考试（山东泰安卷)物理（带解析) 【答案】D 【解析】 【分析】
在U ﹣I 图象中，图线的斜率表示电阻，根据图象斜率判断灯泡电阻的变化关系，然后根据
公式P =I 2
R 分析P 与I 2
的图象，根据公式P =2
U R
分析P 与U 2的图象．
【详解】
由U ﹣I 图象可知，电压和电流增大时，灯泡的实际功率增大，灯泡的温度升高，且图线的斜率越来越大，即灯泡的电阻随温度的升高而增大；
AB ．由P =I 2
R =2
U R
可知，在P ﹣U 2图象中，图象上某点切线的斜率为电阻的倒数1R ，因随
温度的升高R 增大因而
1
R
应减小，故AB 错误； CD ．同理，在P ﹣I 2图象中，图象上某点切线的斜率为电阻R ，而电阻R 又随温度的升高而增大，故C 错误，D 正确。

故选D 。

17．如图所示电路，电源电压不变。

闭合开关 S ，当滑片 P 置于变阻器的 b 端时，电压表
的示数为6V，当滑片 P 置于变阻器的中点时，电压表的示数变化了 2V，从 P 置于中点开始在 20s 内定值电阻R1产生的热量为 64J，则下列判断正确的是
A．R1 的阻值为10Ω
B．滑动变阻器 R 的最大阻值为20Ω
C．电源电压为 10V
D．R1先后两次消耗的电功率之比为 3：4
【来源】湖南师大附中博才学校2018-2019学年九年级（上)期末考试物理试题
【答案】B
【解析】
【详解】
由电路图可知，当滑片P置于变阻器的b端时，定值电阻R1与滑动变阻器的最大阻值串联；当滑片P置于变阻器的中点时，定值电阻R1与滑动变阻器阻值的一半串联。

AB．根据串联电路的分压特点可知，当滑片P置于变阻器的中点时电压表的示数为:
6V−2V=4V，
∵串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和，
∴根据欧姆定律可得：
U=I1R1+6V，
U=I2R1+4V，
I1=6V
R
，
I2=4V
1
2
R=
8V
R
，
∵电源的电压不变，
∴
I1R1+6V= I2R1+4V 即:
6V R R1+6V=
8V
R
R1+4V
简化可得：
R1=R，
根据Q=I2Rt可得，P置于中点时，在20s内定值电阻R1产生的热量：
Q1=I22 R1t=(8V
R
)2 R1×20s=
()2
2
8V
R
×R×20s=
()2
8V
R
×20s=64J，
解得：
R=20Ω，即；
R1=20Ω，故A不正确、B正确；
C．电源的电压：
U= I1R1+6V=6V
R
R1+6V=
6V
20Ω
×20Ω+6V=12V，
故C不正确；
D．根据P=I2R可得，R1先后两次消耗的电功率之比：
P1:P′1=(I1)2 R1:(I2)2 R1=(I1)2: (I2)2=(6V
R
)2:(
8V
R
)2=9:16，
故D不正确。

18．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R1与滑动变阻器R2串联，电压表测定值电阻R1两端电压；
(1)根据P=I2R可知：电路中电流最小时R1的功率最小，所以当R1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，R2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R1的阻值；
(3)由于滑动变阻器R2上标有“20Ω0.5A”，则电路中的最大电流为0.5A，根据欧姆定律求。