2020-2021备战中考物理——电功率的综合计算问题压轴题专题复习及答案解析

一、初中物理电功率的综合计算问题
1．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S 1、S 2都闭合时，通过灯泡的电流为I 1，灯泡正常发光；当开关S 1闭合S 2断开时，通过灯泡的电流为I 2，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10Ω
C ．当开关S 1闭合S 2断开时，电阻R 的的功率是1.6W
D ．I 1:I 2=9:4
【来源】2019年四川省成都市树德实验中学（西区)中考二模物理试题 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A ．当开关S 1、S 2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U =12V ，电路中的电流
I 1=
P U
额=
7.2W
12V
=0.6A 灯泡的电阻
R L =1U I =12V 0.6A
=20Ω 故A 正确，不符合题意；
B ．当开关S 1闭合S 2断开时，灯泡和电阻R 串联，电路中的电流
I 2L
P R 实 3.2W
20Ω
=0.4A 电路中的总电阻
R 总=2U I =12V 0.4A
=30Ω
R 的阻值
R =R 总−R L =30Ω−20Ω=10Ω
故B 正确，不符合题意；
C．由B知，当开关S1闭合S2断开时，通过电阻R的电流为0.4A，则电阻R的功率
P R=I22R=(0.4A)2⨯10Ω=1.6W
故C正确，不符合题意；
D．由AB知， I1=0.6A，I2=0.4A，则
I1:I2=0.6A:0.4A=3:2
故D错误，符合题意。

故选D。

2．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
26V 2V 22
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 。

3．如图所示，电源电压恒定不变，闭合开关S ，将滑动变阻器的滑片P 从中点向b 端移动一段距离，电压表V 1、V 2示数的变化量分别为1U ∆、2U ∆，电流表示数的变化量为I ∆，阻值相同的定值电阻R 1、R 2消耗电功率的变化量分别为1P ∆、2P ∆，则下列判断正确的是（）
A ．12U U ∆>∆
B ．12U U ∆=∆
C ．
12
12U U R R I I
∆∆+=+∆∆ D ．2
1212P P I R R ∆+∆∆+=（）
【来源】2020年天津市和平区中考一模物理试题 【答案】BC 【解析】 【分析】
【详解】
由电路图可知，R 1与R 0、R 2串联，电压表V 1测R 0与R 2两端的电压之和，电压表V 2测R 2两端的电压，电流表测电路中的电流。

AB ．将滑动变阻器的滑片P 从中点向b 端移动一段距离，设移动前后电路中的电流分别为I 1、I 2，由U
I R
=
得，可得，电压表V 2示数的变化量 22212221222U U U I R I R I I R IR '===∆∆=﹣﹣（﹣）
则
22||||U IR ∆=∆
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电压表V 1示数的变化量
11111212111U U U U I R U I R I I R IR ∆'=
-∆=-==﹣（﹣）（﹣）（﹣） 则
11||||U IR ∆=∆
因R 1、R 2的阻值相同，所以
12||||U U ∆=∆
故B 正确、A 错误；
C ．由11|
|R I U ∆=∆、2
2||R I
U ∆=∆得 1212||||U U R R I I
∆∆+=+∆∆ 故C 正确；
D ．定值电阻R 1、R 2消耗电功率的变化量分别为1P ∆、2P ∆，则
221212121212121212P P I I R R I I I I R R I I I R R ∆+∆⨯+=⨯+⨯+=⨯=∆++（﹣）（）（﹣）
（）（）（）（） 故D 错误。

故选BC 。

4．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】 【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
=50 0.2A
U
R
I
==Ω
则当闭合开关S、S2，滑动变阻器的滑片移至a端时，电路为R1与R2串联电路，由串联分压可求R1两端电压为
1
1
12
4048
12V=V
40509
R
U U
R R
Ω
''==⨯
+Ω+Ω
由于R1为纯电阻，则1.5min电流通过R1产生的热量为
2
2
1
1
1
48
V
9
1.560s=64J
40
U
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、S3，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
=120
0.1A
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。

5．如图所示，电源电压保持不变，R2=50Ω，闭合S1，断开S2，R1的电功率P1=0.1W，电压表示数为U1．开关都闭合时，电压表示数为6U1．用电阻R3替换R1、R2中的某一个，闭合开关S1，断开S2，电压表示数为U2，电路的总功率为P2，U2与U1相比，变化了0.5V．则下列结论正确的是（）
A．R3可能是110ΩB．R3可能是5Ω
C．P2可能是0.54W D．P2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R1，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=6U1；当闭合S1，断开S2时，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压；由于串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压是：U R2 =U-U1 =6U1 -U1 =5U1，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=U1/R1=U R2/R2，即U1/R1=5U1/50Ω，故R1=10Ω；又因为R1的电功率是P1=0.1W，所以，由P=I2 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（R1 +R2）=0.1A×（10Ω+50Ω）=6V，所以U1 =U/6=6V/6=1V，
当用电阻R3替换R1后，闭合开关S1断开S2时，R2与R3串联，电压表测R3两端的电压；（1）若U2与U1相比增加了0.5V，则电压表的示数U2 =1.5V，R2两端的电压U R2′=U-U2
=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．
6．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 。

7．定值电阻R 1、R 2和滑动变阻器R 3接入如图电路中，电源电压不变。

当开关S 1闭合，S 2
断开，滑片P 位于a 点时，电压表V 1和V 2的示数之比1221U U =：：
，电流表的示数I 1=1A ；滑片P 位于最右端时，电压表V 1和V 2的示数之比1225U U ''=：：。

当开关S 1断开，S 2闭合，两个电压表V 1和V 2的示数之比12''''
31
U U =：：，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．电源的电压为24V
B．滑动变阻器的最大阻值是24Ω
C．当开关S1断开，S2闭合，电路消耗的功率为32W
D．当开关S1合，S2断开，调节滑片P位置，R3消耗的最大功率为9W
【来源】2019年四川省成都市青羊区树德实验中学中考二模物理试题
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】
A．当开关S1闭合，S2断开，R3滑片P位于a点时等效电路为图1所示：
；
当开关S1闭合，S2断开，R3滑片P位于最右端时等效电路为图2所示：
；
当开关S1断开，S2闭合的等效电路如图3所示：
；
在可能得到的各种电路中，只有当开关S1、S2都断开，并且滑动变阻器的滑片位于最右端时，电路的总电阻最大，消耗的电功率最小，此时的等效电路如图4所示：
；
图1中：由于串联电路中各处的电流相等，且1221U U =：：
，根据U
I R
=可得 1
111221
21
a U R I U U R U I === 所以
112
a R R =
根据欧姆定律和串联电路中总电阻等于各分电阻之和可得，电源电压
1111113
1A (1A 22
())a U I R R R R R =+=⨯+=⨯…①
图2中：根据U
I R
=
可得 1121222
25
b U R I U U R U I ''==='' 即
152
b R R =
图3中：根据串联电路的电阻特点和U
I R
=
可得 ()31211223223
1
I R R U R R U I R R +"+===" 解得
211
2
R R =
图4中
222
min
121
111
9W 15422
b U U U P R R R R R R R ====++++…②
由①②两式可得：R 1=16Ω，U =24V ，故A 正确； B ．滑动变阻器的最大阻值
155
16Ω40Ω22
b R R
=
=⨯= 故B 错误； C ．电阻R 2的阻值
2111
16Ω8Ω22
R R =
=⨯= 当开关S 1断开，S 2闭合，则电阻R 1与R 2串联，电路消耗的功率
()2
2
1224V =24W 16Ω+8Ω
U P R R ==
+ 故C 错误；
D ．当开关S 1闭合，S 2断开，电阻R 1与R 3串联，R 3消耗的功率
()22
2
3332
13131
3
)(4U U P I R R R R R R R R ==⨯=+-+
所以，当R 3=R 1时，R 3消耗的功率最大，为
()2
23124V =9W 44?16Ω
U P R ==最大
故D 正确。

故选AD 。

8．如图所示的电路中，电源电压保持不变，R 为定值电阻，当开关闭合时，标有“6V 6W ”的小灯泡L 恰好正常发光；若保持定值电阻R 不变，将L 换成另一只标有“6V 3W ”的小灯泡，闭合开关后，小灯泡工作时消耗的实际功率（不考虑温度对灯丝电阻的影响）（ ）
A ．大于3W
B ．等于3W
C ．小于3W
D ．无法确定
【来源】安徽省无为市2019-2020学年九年级（上)期末质量检测物理试题
【答案】A 【解析】 【详解】
由2U P R
=可得到2
U R P =
，当额定电压相同时，额定功率越小，其电阻越大，所以“6V
3W ”的小灯泡电阻比“6V 6W ”的小灯泡电阻大，因为串联电路中的总电阻等于各分电阻
之和，所以改接灯泡后，电路的总电阻变大，根据U
I R
=
可知，电路中的电流变小，电阻R 两端的电压也变小，因为串联电路中的总电压等于各分电压之和，并且电源电压不变，
所以“6V 3W ”的小灯泡两端电压是变大的，即大于6V ，由2
U P R
=可知，这时灯泡的电
功率是变大的，即大于3W 。

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
2
222
10V =
=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．如图甲所示电路，电源电压不变。

R 1是滑动变阻器，R 2是定值电阻。

当开关S 闭合后，将滑动变阻器的滑片从最右端逐步滑到最左端，根据电压表与电流表的示数，绘制的图像如图乙所示。

下列判断正确的是（ ）
A ．电路消耗电功率的最大值为7.2W
B ．变阻器R 接入电路的最大阻值为120Ω
C ．定值电阻R 2的电阻值为20Ω
D ．电源电压为12V
【来源】2020年山东省青岛市西海岸新区中考一模物理试题
【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】
BC ．由电路图可知，当滑片位于最左端时，电路为2R 的简单电路，此时电路中的电流最大，由乙图可知
0.6A I =大
由U
I R
=
可得，电源的电压 220.6A U I R R 大==⨯……①
当滑片位于最右端时，滑动变阻器的最大阻值1R 与电阻2R 串联，电压表测1R 两端的电压，此时电路中的电流最小；由乙图可知
110V U = 0.1A I =小
变阻器1R 的最大阻值
1110V 100Ω0.1A
U R I 大小=
== 因串联电路中总电压等于各分电压之和，则电源的电压
12210V 0.1A U U I R R =+=+⨯小……②
由①②可得
220.6A 10V 0.1A R R ⨯=+⨯
解上式可得
220ΩR =
故B 错误，C 正确； D ．电源的电压
20.6A 0.6A 20Ω12V U R =⨯=⨯=
故D正确；
A．电流最大时，电路消耗的最大电功率
0.6A12V7.2W
P I U
==⨯=
大大
故A正确。

故选ACD。

11．如图甲所示电路，电源电压不变，R1 是定值电阻，R2 是滑动变阻器。

闭合开关，将滑动变阻器滑片由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，则滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中（）
A．定值电阻R1的阻值为10ΩB．电源电压为 9V
C．定值电阻R1消耗的电功率变化了 4.05W D．滑动变阻器消耗的最大功率为 1.8W
【来源】2020年重庆市育才中学中考模拟物理试题
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。

AB．当R2接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，此时电路为R1的简单电路，由
图象可知，电路中的最大电流I最大=1.2A，由I=U
R
可得，电源的电压
U=I最大R1=1.2A×R1 -------①
当R2接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电压表的示数最大，由图象可知，电路中的最小电流I最小=0.3A，电压表的最大示数U2=4.5V，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=I最小R1+U2=0.3A×R1+4.5V-------②
因电源的电压不变，所以
1.2A×R1=0.3A×R1+4.5V
解得：R1=5Ω，则电源电压
U=I大R1=1.2A×5Ω=6V
故AB错误；
C．由P=I2R可得定值电阻电功率的最小值
P1最小=I最小2R1=（0.3A）2×5Ω=0.45W
定值电阻电功率的最大值
P 1最大=I 最大2R 1=（1.2A ）2×5Ω=7.2W
所以定值电阻电功率的变化量
ΔP 1=P 1最大-P 1最小=7.2W-0.45W=6.75W
故C 错误；
D ．由图乙可知，滑动变阻器消耗的功率为
P 2=I 2
R =(12U R R +)
2⨯R 2=()2
225ΩU R ⨯+R 2=()22225ΩU R R +=()2
222
5Ω20ΩU R R -+ 当R 2=5Ω时，P 2有最大值
P 2max =220ΩU =()2
6V 20Ω
=1.8W 故D 正确。

故选D 。

12．将标有“2V 1W ”字样的小灯泡（假设灯丝电阻保持不变）和标有“20Ω 1A ”字样的滑动变阻器连接在如图所示电路图中，其中电源两端的电压恒为4.5V ，电流表量程为0
0.6A ，电压表量程为0
3V 。

闭合开关，为保证电路安全，在移动滑动变阻器的滑片
过程中，下列说法正确的是（ ）
A ．电流表示数的变化范围是0.19A 0.5A
B ．电压表示数的变化范围是2V 3V
C ．滑动变阻器阻值的变化范围是5Ω20Ω
D ．电路最大电功率是2.25W
【来源】2019年辽宁省沈阳市大东区中考一模物理试题
【答案】D 【解析】 【分析】
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，正确的分析电路中的最大电流和最小电流是关键。

【详解】
由小灯泡标有“2V 1W ”字样可知小灯泡的额定电压为2V ，额定功率为1W ，则小灯泡的额定电流和电阻为
1W ===0.5A 2V P I U
额
额额，()2
2
L 2V ==41W
U R P =Ω
额额
由图可知小灯泡L 和滑动变阻器R 串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流。

当电压表示数最大为3V 时，滑动变阻器电阻最大，总电阻最大，电流最小，则 灯泡此时两端电压为
L
4.5V 3V=1.5V U U U ''=-=-滑 电路中的最小电流为
L
min L
L 1.5V ==0.375A 4U I I R ''==Ω
此时滑动变阻器接入阻值最大为
max min 3V =
==80.375A
U R I 'Ω滑滑 电流表允许通过的最大电流为0.6A ，灯泡允许通过的最大电流为0.5A ，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A ，又因为他们串联，所以整个电路允许通过的电流为0.5A ，则当电路中电流最大时，灯泡正常发光，两端的电压为额定电压2V ，滑动变阻器两端电压为
L 4.5V 2V=2.5V U U U ''''=-=-滑
滑动变阻器接入电阻最小为
min max 2.5V ==50.5A
U R I ''=Ω滑滑
此时电路有最大功率为
max max =4.5V 0.5A=2.25W P UI =⨯
综上所述则有，
A ．电流表示数的变化范围是0.375A 0.5A ，故A 项错误；
B ．电压表示数的变化范围是2.5V 3V ，故B 项错误；
C ．滑动变阻器阻值的变化范围是5Ω8Ω，故C 项错误；
D ．电路有最大电功率为2.25W ，故D 项正确。

故选D 。

13．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L 标有“5V 2.5W”的字样，滑动变阻器 R 1 的最大阻值为40 Ω，定值电阻R 2 的阻值为 20Ω，电压表量程为0~3V ，电流表量程为 0~3A ，灯丝电阻不随温度变化。

当 S 1、S 2 和 S 3 都闭合，滑动变阻器的滑片滑到端点 a 时，小灯泡L 恰好正常发光。

在保证电路安全的前提下，以下说法正确的是：（ ）
A ．电源电压为 10V
B ．闭合 S 2、S 3，断开 S 1 时，电路中最小电流为 0.1A
C ．闭合 S 1、S 3，断开 S 2 时，滑动变阻器取值范围为 0～20Ω
D ．滑片在 a 端，S 1、S 2和S 3 都闭合时，整个电路的功率最大，最大值为 3.75W 【来源】重庆南开融侨中学2019-2020学年九年级（下)开学测试物理试题 【答案】D 【解析】 【详解】 根据2
U P R
=
可得，小灯泡的电阻： ()2L L L 5V 2=
=10Ω
2.5W
U R P =
额额
；
A ．当S 、S 1和S 2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a 端时，灯泡与电阻2R 并联；此时小灯泡L 恰好正常发光，则电源电压等于小灯泡的额定电压，L ==5V U U 额，故A 错误；
B ．闭合S 2、S 3，断开S 1时，1R 与L 串联，电压表测变阻器1R 的电压，当滑动变阻器的两端电压等于电压表的最大值，即=3V U 滑时，变阻器接入电路的阻值最大，电路中电流最小， 则最小电流：
L 5V-3V
=
==0.2A 10Ω
U U I R -滑； 故B 错误；
C ．闭合S 1、S 3，断开S 2时，1R 与2R 串联，电压表测变阻器1R 的电压，由串联分压规律可知，当电压表示数最大为1=3V U 时，变阻器1R 接入电路的阻值最大，因串联电路电流处处相等，结合欧姆定律可得：
12
12
U U R R =； 即：
13V 5V-3V =20Ω
R ； 解得1=30ΩR ，变阻器1R 接入电路的阻值最大为30Ω，故C 错误；
D ．当S 、S 1和S 2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a 端时，灯泡与电阻2R 并联，因并联电路的总电阻最小，所以由2
U P R
=可知，此时整个电路的功率最大，则整个电路的最大功率：
(
)2
2
2L L 25V =2.5W+=3.75W 20Ω
U P P P P R =+=+最大
额额；
故D 正确。

14．如图所示的电路，电路接通后，移动滑动变阻器的滑片，电压表的最大值为6V ，电流表的最大值为3A 、最小值为1A ，由此可以确定（ ）
A ．电源电压为9V
B ．定值电阻的阻值为6Ω
C ．滑动变阻器的最大阻值为2Ω
D ．定值电阻最大功率为18W
【来源】2020年广西中考一轮模拟物理试题（三) 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
由图可知，电路为定值电阻R 1与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路电流，当滑动变阻器接入阻值最大时，由串联分压及欧姆定律可知，电压表此时示数最大为6V ，对应电流最小为1A ，此时电源电压为
U =U 1+U 2=1A×R 1+6V
当滑动变阻器接入阻值最小为0Ω时，电路为R 1的简单电路，由欧姆定律可知此时电流最大为3A ，此时电源电压为
1211=3A U U I R R '==⨯
联立求解可得电源电压为9V ，电阻R 1阻值为3Ω，当滑动变阻器全部接入时，电路总电阻为
19V =91A
U R I =
=Ω总 则滑动变阻器最大阻值为
R 滑=R 总-R 1=9Ω-3Ω=6Ω
定值电阻阻值不变，由2
U P R
=可知定值电阻两端电压最大时，功率最大，当滑动变阻器
接入阻值为0Ω时，定值电阻两端电压最大，等于电源电压9V ，此时功率为
()2
21max
19V ==27W 3U P R =Ω
故选A 。

15．如图甲所示的电路，电源两端的电压不变，R 1是滑动变阻器，R 2是定值电阻，当开关S 闭合后，逐步改变滑动变阻器接入电路的电阻值，根据电压表与电流表的示数，绘制的图像如图乙所示·下列判断正确的是（ ）
A ．定值电阻R 2的电阻值为10Ω
B ．变阻器接入电路的最大阻值为120Ω
C ．R 1消耗的最大电功率为1.8W
D ．R 2消耗的功率的最大值与最小值之差为
7.2W
【来源】重庆市双福育才中学2019-2020学年九年级12月月考物理试题 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A ．由甲图可知电路为R 1与R 2串联电路，电压表测R 1两端电压，电流表测电路电流，由乙图数据可知，当电流为0.2A 是，电压表示数为8V ，当电流为0.4A 时，电压表示数为4V ，则由串联分压可得：
1228V 0.2U U U R =+=+
1224V 0.4U U U R ''=+=+
解得电源电压U =12V ，电阻R 2=20Ω，故A 错误；
B ．当滑动变阻器接入阻值最大时，由欧姆定律可知，电路电流最小，则对应乙图可知此时电流为0.1A ，电压表示数为10V ，则滑动变阻器接入电路最大阻值为：
1max 1max 1min 10V
100Ω0.1A
U R I =
== 故B 错误；
C ．设R 1两端电压为1U ''时其功率最大，此时R 2两端电压为：
21U U U ''''=-
由于串联，流过R 1电流为：
2122
U I I I R ''''''''=== 则此时R 1功率为：
21max 1
11
2
U P U I U R ''''''''== 带入数据整理可得：
()
2
1max
1196W 205
P U ''=--+ 则可知当16V U ''=时R 1功率最大，为1.8W ，故C 正确；
D ．当滑动变阻器接入阻值最小时，电路电流最大，为0.6A ，由2P I R =可知此时R 2功率最大，为：
()2
22max 2max 20.6A 20Ω7.2W P I R ==⨯=
当滑动变阻器接入阻值最大时，电路电流最小，为0.1A ，由2P I R =可知此时R 2功率最小，为：
()2
22min 2min 20.1A 20Ω0.2W P I R ==⨯=
则R 2消耗的功率的最大值与最小值之差为：
2max 2min 7.2W 0.2W 7W P P P ∆=-=-=
故D 错误。

16．如图甲所示，电源电压恒为9V.滑动变阻器的最大阻值为100Ω，电子元件R 在0.1A~0. 4A 的电流范围内均能正常工作，若该电子元件的U -I 图像如图乙所示，则该电子元件在其正常工作的范围内，下列判断正确的是( )
A ．该电子元件两端的电压增大时，其电阻增大
B ．该电子元件消耗的最大功率与最小功率之比为4:1
C ．该电子元件在某个正常工作状态下，它滑耗的电功率总是小于此时滑动变阻器消耗的电功率
D ．滑动变阻器的阻值范围应控制在12.5Ω~100Ω
【来源】湖北省武汉市第三寄宿学校2019~2020学年九年级12月月考物理试题 【答案】C 【解析】 【详解】
A ．由该电子元件的U -I 图像可知，当电压为2V 时，电流为0.1A ；由欧姆定律得，此时的电阻是：
2V 20Ω0.1A
U R I =
== 当电压为4V 时，电流为0.4A ；由欧姆定律得，此时的电阻是：
''
'4V 10Ω0.4A
U R I ===
可知，该电子元件两端的电压增大时，其电阻减小；故A 项错误；
B ．由该电子元件的U -I 图像可知，当电流为0.1A 时，电压为2V ；此时消耗的电功率是；
2V 0.1A 0.2W P UI ==⨯=
由该电子元件的U -I 图像可知，当电流为0.4A 时，电压为4V ；此时消耗的电功率是；
'''4V 0.4A 1.6W P U I ==⨯=
该电子元件消耗的最大功率与最小功率之比为：
1.6W 8
0.2W 1
= 故B 项错误；
CD ．由该电子元件的U -I 图像可知，当电流为0.4A 时，电压为4V ；此时消耗的电功率是1.6W ；此时滑动变阻器两端的电压是：
==9V 4V=5V U U U --滑电子
由于滑动变阻器与该电子元件串联，所以流过滑动变阻器的电流是：
==0.4A I I 滑电子
此时滑动变阻器消耗的电功率是：
5V 0.4A 2W P U I ==⨯=滑滑滑
此时滑动变阻器接入电路的阻值最小，为：
5V
12.5Ω0.4A
U R I =
==滑滑滑 由该电子元件的U -I 图像可知，当电流为0.1A 时，电压为2V ；此时消耗的电功率是0.2W ；此时滑动变阻器两端的电压是：
''==9V 2V=7V U U U --滑电子
由于滑动变阻器与该电子元件串联，所以流过滑动变阻器的电流是：
''==0.1A I I 滑电子
此时滑动变阻器消耗的电功率是：
'''7V 0.1A 0.7W P U I ==⨯=滑滑滑
此时滑动变阻器接入电路的阻值是：
''
'7V 70Ω0.1A
U R I ===滑滑滑
所以滑动变阻器的阻值范围应控制在12.5Ω~70Ω；
由该电子元件的U -I 图像可知，当电流为0.2A 时，电压为3V ；此时消耗的电功率是；。