2020-2021【物理】物理电功率的综合计算问题的专项培优 易错 难题练习题(含答案)

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
1V
052A
Ω.U R I =
==甲甲甲 此时甲的实际电功率
1V 0.2A 0.2W P U I ==⨯=甲甲甲
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U
R I
=
可知，此时甲乙的阻值相同，则电路总电阻 5Ω5Ω10ΩR R R =+=+=甲乙
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
0.4A I =甲，0.2A I =乙
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
0.4A 0.2A 0.6A I I I =+=+=甲乙
则此时电路的总功率
2V 0.6A 1.2W P UI ==⨯=
故D 错误，符合题意。

故选D 。

2．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】 【详解】
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
11212
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 。

3．根据下表提供的信息得出的几个结论中，正确的是（ ） 物质 铁 铝 铜 煤油 密度[kg/m 3] 7.9×103 2.7×103 8.9×103 0.8×103 比热容[J/(kg·℃)] 0.46×103
0.88×103
0.39×103
2.1×103
长1m 横截面积1mm 2的导线在20℃时的电阻值[Ω]
0.096
0.027
0.017
A ．用同样的电加热器给等质量的水和煤油加热，加热时间与升高温度的关系图像如图，则b 是水
B ．将质量相等的铝块和铜块，做成横截面积相同的铝丝和铜丝，串联接入电路，则铝丝两端的电压大
C ．煤油和水的体积之比为2︰1，吸收热量之比为12︰5，则升高的温度之比为3︰1
D ．将质量相同的铁块和铝块，做成横截面积相同的铁丝和铝丝，并联在同一电路中，其消耗的电功率之比为96︰79
【来源】山东省青岛市崂山区2018-2019学年九年级（上)期末考试物理试题 【答案】BC 【解析】 【分析】
【详解】
A ．用同样的电加热器给等质量的水和煤油加热，加热时间相同时，电热器放出的热量相同，即水和煤油吸收的热量相等，由表格数据可知，煤油的比热容小于水的比热容，根据
Q t cm
∆=
吸
可知，水的温度变化小，所以加热时间与升高温度的关系图象a 是水，b 是煤油，故A 错误； B ．由表格数据可知，长1m 横截面积1mm 2的导线在20℃时，铝线的电阻值大；同样由表格数据可知，铜的密度大于铝的密度，由m
V
ρ=
的变形式m V ρ= 可知，质量相等的铝块
和铜块中，铝块的体积大，所以做成横截面积相同的铝丝和铜丝时，铝丝的长度更长，其电阻较大，铝丝和铜丝串联接入电路时通过的电流相等，根据U =IR 可知，铝丝两端的电压大，故B 正确；
C ．由表格数据可知，煤油的密度为0.8×103kg/m 3，煤油的比热容为2.1×103J/（kg·℃），我们已知水的密度为1.0×103kg/m 3，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），且煤油和水的体积之比为2：1，吸收热量之比为12︰5，由Q 吸＝cm ∆t 和m
V
ρ=
可得，升高的温度之比 ==Q Q c V t c m c V Q Q Q t Q c V c m c V ρρρρ∆=⨯⨯⨯∆吸煤油吸煤油
水
水水煤油煤油煤油煤油煤油煤油吸煤油吸水吸水水吸水煤油煤油煤油水水水水水
()()3
333334.210J/kg 12110kg/m 135 2.110J/kg 0.810kg/m 21
⨯⋅⨯=⨯⨯⨯=⨯⋅⨯℃℃ 故C 正确；
D ．由表格数据可知，铁的密度为7.9×103kg/m 3，铝的密度为2.7×103kg/m 3，由m ＝ρV ＝ρLS 可得，将质量相同的铁块和铝块，做成横截面积相同的铁丝和铝丝时的长度之比
3333
2.710kg/m 27
7.910kg/m 79m
L S m L S
ρρρρ⨯====⨯铁铁铝铝铁铝 由表格数据可知，长1m 横截面积1mm 2的导线在20℃时的电阻值，铝导线的是0.027Ω，铁导线的是0.096Ω，因其它条件相同时，导体的电阻与长度成正比，所以，铁丝和铝丝的阻值之比
270.09696
790.02779
R R Ω=⨯=Ω铁铝 并联在同一电路中它们两端电压相等，则消耗的电功率之比
2
2
7996
U P R R U P R R 铁铁铝铝铁铝
=== 故D 错误。

故选BC 。

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．如图，电路中电源电压恒为6V ，定值电阻R 2为10Ω，滑动变阻器R 1的规格为“20Ω 0.5A ”，电压表量程为0~3V ，电流表量程为0~0.6A 。

则：
A ．电压表测量的是电阻R 2两端的电压
B ．当变阻器R 1的滑片P 向右适度移动时，电压表的示数变小
C ．为了保证电路中各元件安全工作，变阻器R 1接入电路的阻值范围是2~10Ω
D ．当变阻器R 1接入电路中的阻值是5Ω时，通电30s 电阻R 2产生的热量是24J 【来源】重庆市永川区2019-2020学年九年级（上)期末考试物理试题 【答案】C 【解析】 【详解】
A ．电压表测量的是电阻R 1左端的电压，故A 不符合题意；
B ．当变阻器R 1的滑片P 向右适度移动时，电压表的示数变大，故B 不符合题意；
C ．当电路中的电流为0.5A 时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，此时电路的总电阻为
6V 120.5A
U R I =
==Ω 变阻器R 1接入电路的阻值为
min 212102R R R =-=Ω-Ω=Ω
当电压表的示数为3V 时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流为
212226V 3V
0.3A 10U U U I I R R --==
===Ω
变阻器R 1接入电路的阻值为
max max 3V
100.3A
U R I =
==Ω 所以为了保证电路中各元件安全工作，变阻器R 1接入电路的阻值范围是2~10Ω，故C 符合题意；
D ．当变阻器R 1接入电路中的阻值是5Ω时，电路的电流为
126V 0.4A 510U U I R R R =
===+Ω+Ω
通电30s 电阻R 2产生的热量为
()2
2220.4A 1030s 48J
Q I R t ==⨯Ω⨯=
故D 错误。

6．如图所示的电路中，滑动变阻器R 2上标有“20Ω 1A ”字样， 电压表选用的是“0~15V 的量程，电流表均选“0~0.6A"的量程， 电源的电压保持不变。

当只闭合开关S 1、S 3， 滑动变阻器的滑片P 滑至最左端时，电路消耗的总功率为2.7W ，电流表A 的示数为I 1，电压表的示数为U 1；当只断开开关S 1，滑片P 滑至最右端时，电流表A 的示数为I 2，电压表的示数为U 2；当只闭合开关S 1，滑片P 仍在最右端时，电流表A 1的示数为I 3，电压表的示数为U 3。

若I 1∶I 2=5∶3，U 2∶U 3=3∶5， 则下列结论错误的是（ ）
A ．I 2∶I 3=3∶2
B ．U 1∶U 3=4∶3
C ．该电路的最小功率为1.08W
D ．该电路的最大功率为5.4W
【来源】2019年陕西省西安市西工大附中中考三模物理试题 【答案】B 【解析】 【详解】
根据电路图，分别画出当只闭合开关S 1、S 3、当只断开开关S 1和只闭合开关S 1的等效电路图，分别如下图所示：
AB ．当只闭合开关S 1、S 3，滑动变阻器的滑片P 滑至最左端时，图1中只有R 1连入电路中，所以U =U 1， 由欧姆定律可知，电路中电流：11
U
I R =
， 电路消耗的总功率 21
=2.7W U P R =
当只断开开关S 1，滑片P 滑至最右端时，由图2知，R 1与R 2的最大阻值串联，电压表只测R 2两端电压，电流表测电路中电流，由串联电路特点和欧姆定律可知，此时电路中电流
212120U U
I R R R =
=++Ω
由题知
12: 5: 3I I =
即
11215320U
I R U I R ==+Ω
解得：R 1=30Ω， 则
11 2.7W?30Ω=9V U U PR ===
所以
219V
=0.18A 2030Ω+20Ω
U I R =
=+Ω
则R 2两端电压
2220.18A?20Ω=3.6V U I R ==
当只闭合开关S 1，滑片P 仍在最右端时，图3中三个电阻串联，电压表测R 1和R 2的总电压，电流表A 1测电路中电流，由题可知
23: 3: 5U U =
则
3255×3.6V=6V 33
U U ==
此时电路中的电流
123
U
I R R R '=
++
由欧姆定律可得此时电压表的示数
()()312121233
9V
=(30Ω+20Ω)=6V 3020U U I R R R R R R R R '=+=
⨯+⨯++Ω+Ω+
解得：R 3=25Ω 则
31239V
=0.12A 30Ω+20Ω+25Ω
U I R R R =
=++
所以
23: 0.18 A: 0.12 A=3: 2I I =
则电压之比为
13: 9 V: 6 V=3: 2U U =
故A 正确，但不符合题意，故B 错误，符合题意；
C ．由三个等效电路图可知，当只闭合开关S 1时(图3)，滑片在最右端时，电路的总电阻最
大，且电压表和电流表都不超过量程，电源电压一定，由2
U P R
=知此时电路中电功率最
小，所以该电路的最小功率
39V?0.12A=1.08W P UI ==最小
故C 正确，但不符合题意；
D ．当闭合开关S 1、S 2、S 3，只有滑动变阻器连入电路中，电流表A 量程0−0.6A ，所以电路中最大电流为0.6A ，此时总功率最大， 所以该电路的最大功率
9V?0.6A=5.4W P UI ==最大最大
故D 正确，但不符合题意。

故选B 。

7．甲、乙两个灯泡分别标有“6V 3W ”和“3V 3W ”，若灯丝的电阻不变，将它们连接到电路中保证两灯都安全，下列说法正确的是（ ）
A ．甲乙串联后接入电路，若其中一个正常工作，甲和乙消耗的总功率是6W
B ．甲乙并联后接入电路，若其中一个正常工作，甲和乙消耗的总功率是6W
C ．甲乙串联后接入电路，若其中一个正常工作，乙消耗的电功率是0.75W
D ．甲乙并联后接入电路，若其中一个正常工作，甲消耗的电功率是3W 【来源】2019年黑龙江省哈尔滨市南岗区中考一模理综物理试题 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
AC ．由“6V 3W ”知甲灯泡的额定电流
3W =0.5A 6V P I U =
=甲
甲甲 电阻
6V
=12Ω0.5A
U R I =
=甲甲甲 由“3V 3W ”知乙灯泡的额定电流
3W =1A 0.5A 3V
P I U =
=乙
乙乙＞ 电阻
3V
=3Ω1A
U R I =
=乙乙乙 两灯泡串联在电路中，若只有一个灯正常发光，根据串联电路电流的规律，则电路电流应为I =0.5A ，甲灯正常发光，由电阻的串联和欧姆定律，电源电压
U=I 甲(R 甲+R 乙)=0.5A×(12Ω+3Ω)=7.5V
乙消耗的功率
P 乙=I 2R 乙=(0.5A)2×3Ω=0.75W
甲和乙消耗的总功率
P 总1=UI =7.5V×0.5A=3.75W
故A 错误，C 正确；
BD ．甲乙并联后接入电路，若其中一个正常工作，根据并联电路电压的规律，乙正常工作，甲消耗的功率是
()2
2
3V =0.75W 12Ω
U P R ==乙
甲实
甲 两灯泡并联时，流过甲的电流
'
3V
=0.25A 12Ω
U I R =
=乙甲甲 流过乙的电流
'1A I =乙
根据并联电路电流的规律，则干路电流
'''
0.25A +1A =1.25A I I I =+=甲乙
甲乙并联后接入电路，甲和乙消耗的总功率
P 总2=U 乙I ′=3V×1.25A=3.75W
故BD 错误。

故选C 。

8．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
2
1max
1
9V
==27W
3
U
P
R
=
Ω
故选A。

9．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-3V6V
U U U
===
总
变
那么滑动变阻器的最大阻值是
6V
12Ω
0.5A
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
6Ω
1.5A
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 9V 0.5A 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 。

10．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 。

11．图所示电路中，电源两端电压为U ，且保持不变，R 1、R 2和R 3为三个定值电阻，已知R 1＝5Ω，当只闭合开关S 2时，电流表的示数为0.3A ，电路消耗的总功率为P ；当三个开关都闭合时，电流表的示数变化了1.95A ，电路消耗的总功率为P ′，当只断开开关S 1时，电流表的示数为0.45A ，电路消耗的总功率为P ′′，下列判断正确的是
A ．U ＝6V ，R 2＝20Ω
B ．U ＝9V ，R 3＝30Ω
C ．R 3＝10Ω，P ∶P ′′＝3∶2
D ．R 2＝20Ω，P ∶P ′＝2∶15
【来源】2011-2012学年北京市西城区九年级第一学期期末考试物理卷 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
当只闭合开关S 2时，电阻2R 、3R 串联，则
23
U
R R +=0.3A ，P =0.3U
当三个开关都闭合时，电阻1R 、2R 并联，则
1U R
+2
U R =0.3A+1.95A ，P ′=2.25U 当只断开开关S 1时，电路中只有2R ，则
2
U
R =0.45A ，P ′′=0.45U 解三式得
U =9v ，R 2＝20Ω，R 3＝10Ω，P ∶P ′＝2∶15，P ∶P ′′＝2∶3
所以D 正确。

故选D 。

12．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 2R=(
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 ．
13．如图所示，电路中电源电压恒为4.5 V ，电压表的量程为0～3 V ，电流表的量程为0～0.6 A ，滑动变阻器的规格为“35 Ω 1.5 A”，灯泡的额定电流为0.5 A ，电阻为5 Ω(灯丝电阻不变) ．闭合开关，要求两电表的示数均不能超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值，则下列说法正确的是
A ．灯泡的最小功率是0．45 W
B ．滑动变阻器允许的调节范围是4~35 Ω
C ．当滑动变阻器的滑片向右滑动过程中，电压表示数变大，灯泡变亮
D ．当滑动变阻器的滑片向左滑动过程中，电压表与电流表示数的比值不变 【来源】[中学联盟]江苏省东海县南辰中学2017届九年级中考二模物理试题 【答案】A 【解析】 【详解】
由图可知：变阻器与灯泡串联，电压表测量变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流；
A ．由于电压表的量程为0～3V ，故变阻器的最大电压为3V ，根据串联电路电压的规律，此时灯的电压最小为
4.5V-3V=1.5V
灯的功率最小
()2
2 1.5V 0.45W
5L U P R ===Ω
小小
故A 正确；
B ．变阻器的电压最大时变阻器连入电路的电阻最大，根据串联电路的电流处处相等和欧姆定律可得
R L
U U I R R =
=
大小大
所以
3V
5101.5V
R L U R R U =
=
Ω⨯=Ω大大小
由于灯泡的额定电流为0.5A ，则电路中的最大电流为0.5A ，此时电路的总电阻最小，根据欧姆定律可得
4.5V
90.5A
U R I =
=
=Ω小最大
根据串联电阻的规律，所以变阻器连入电阻中的最小电阻为
9Ω-5Ω=4Ω
滑动变阻器允许的调节范围是4～10Ω；故B 错误；
C ．当滑动变阻器的滑片向右滑动过程中，R 的电阻变大，根据分压原理，电压表示数变
大，由串联电路电压的规律，灯的电压变小，根据2
U P R
=可得灯的实际功率变小，灯变
暗，故C 错误；
D ．当滑动变阻器的滑片向左滑动过程中，R 的电阻变小，根据欧姆定律，电压表与电流表示数的比即R 连入电路中的电阻大小，所以电压表与电流表示数的比值变小，故D 错误。

故选A 。

14．如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S ，滑动变阻器的滑片P 从b 点滑到a 点的过程中，两电压表示数随电流表示数变化的图线如图乙所示．下列叙述正确的是（ ）
A ．电源电压为14V
B ．图乙中dc 是表示电压表V 2的示数随电流表示数变化的图线
C ．滑片从b 点滑到a 点的过程中，电路消耗的总功率最小值为12W
D ．滑片从b 滑到a 点时，2R 的电功率增大16W
【来源】江西省南昌十九中2018-2019学年九年级12月月考物理试题（上学期第三次) 【答案】D 【解析】 【详解】
AB ．由图甲知，R 、R 1、R 2串联，电压表V 1测R 1两端电压，电压表V 2测R 2两端电压，电流表测串联电路中的电流；滑片P 从b 点滑到a 点的过程中，R 1连入阻值变小，电路中总电阻变小，由U
I R
=
可知，电路中电流变大，R 2两端的电压变大，串联分压，所以R 1两端的电压变小，综上可知，图乙中，dc 段表示V 1的示数随电流表示数的变化的图线，ec 段表示V 2的示数随电流表示数变化的图线，故B 项说法错误；
当滑片位于b 端时，接入电路中的电阻较大，电路中的电流较小，电路的总功率较小，R 2的功率最小，由图乙可知，电路中的最小电流1A I =小，R 1两端的电压112V U =，R 2两端的电压22V U =，则电源的电压：
1212V 2V 1A U U U IR R =++=++⨯
当滑片位于a 点时，接入电路中的电阻较小，电路中的电流较大，R 2的功率较大，由图乙可知，电路中的最大电流3A I =大，R 1两端的电压16V U '=，R 2两端的电压26V U '=，则电源的电压：
126V 6V 3A U U U I R R ='+'+=++⨯大
因电源的电压不变，所以，
2V 12V 1A 6V 6V 3A R R ++⨯=++⨯
解得：
1ΩR =
电源的电压：
122V 12V 1A 1Ω15V U U U IR =++=++⨯=
故A 项说法错误；
C ．电路消耗的总功率最小值：
15V 1A 15W P UI ==⨯=小小
故C 项说法错误；
D ．滑片从b 滑到a 点时，R 2电功率的增大值：
222226V 3A 2V 1A 16W P P P U I U I ='-='=⨯-⨯-=小大
故D 项说法正确．
15．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，
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。

16．王同学在科技周制作了一个多档位电热器模型。

为了分析接入电路的电阻对电热器电功率的影响，他将电表接入电路中，其电路如图所示。

电源两端电压不变，R1的阻值为20Ω，滑动变阻器的最大阻值为R2.。

当开关S闭合，S1、S2断开时，将滑动变阻器的滑片置于b端，此时电压表示数为U1，R3消耗的功率P3为6.4W；当开关S、S2闭合，S1断开时，电流表的示数为I1，电压表的示数为U2；当开关S、S1、S2都闭合时，将滑动变阻器的滑片置于中点，电流表的示数为I2。

已知I1∶I2＝3∶7，U1∶U2＝2∶9。

则下列说法中正确的是（）
A．R2的阻值为30Ω
B．电源电压为30V
C．R3的阻值为20Ω
D．当开关S、S1、S2都闭合，将滑动变阻器的滑片置于b端时，多档位电热器消耗的电功率为104.4W
【来源】2020届九年级物理培优压轴题专练专题18-电学大综合
【答案】A
【解析】
【分析】
开关S闭合，S1、S2断开，滑片置于b端时，电路图如图一所示。

开关S、S2闭合，S1断开时，电路图如图二所示。

开关S、S1、S2都闭合时，滑片置于中点时，电路图如图三所示。

ABC．已知R1＝20Ω，P3＝6.4W，I1∶I2＝3∶7，U1∶U2＝2∶9，设电源电压为U，由欧姆定律得
112
221
2
1
3
+27
2
U
I R R
U U
I R R
R
R
===
+
此为①式，
1
123
111
22123
2
9
U
R
R R R
U IR R
U U U R R R
⋅
++
====
++
此为②式，
22
333
123
() 6.4W
U
P I R R
R R R
==⋅=
++
此为③式。

由①②③式及R1＝20Ω解得
U＝36V，R2＝30Ω，R3＝40Ω
故A正确，BC错误；
D．开关S、S1、S2都闭合，将滑动变阻器的滑片置于b端时，电热器消耗的电功率为
222222
123
123
(36V)(36V)(36V)
140.4W
20Ω30Ω40Ω
U U U
P P P P
R R R
=++=++=++=
故D错误。

故选A。

17．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。