中考物理 电功率的综合计算问题综合试题

一、初中物理电功率的综合计算问题

1．如图所示是一电动机通过动滑轮提升重物的装置示意图。假设电源电压380V保持不变，电动机线圈电阻为1Ω，不考虑电动机各处摩擦。当电动机将540kg重物匀速提升16m 的过程中，电路中的电流为20A，动滑轮的机械效率为80%，则电动机提升重物所用的时间为

A．10s B．15s

C．20s D．25s

【来源】【初中科学2026】【初三下】

【答案】B

【解析】

【详解】

拉力做的有用功：

W有用=Gh=mgh=540kg×10N/kg×16m=8.64×104J，

拉力所做的功（总功）：

W总=

4

8.6410J

=

80%

W

η

⨯

有用= 1.08×105J，

电动机线圈电阻的发热功率：

P热=I2R=（20A）2×1Ω=400W，

因能量守恒，电动机的拉力做功的功率为：

P=P总-P热=20A×380V-400W=7.2×103W，电动机提升重物所用的时间：

t=

5

3

1.0810J

7.210W

W

P

⨯

=

⨯

总=15s，

故选B。

【点睛】

解决本题的关键知道电动机不是纯电阻用电器，电流做功消耗的电能大部分转化为机械能、少部分转化为内能（发热）。

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

==30Ω

R的阻值

R=R总-R L=30Ω-20Ω=10Ω

电阻R的功率

P R=I22R=(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

I1∶I2=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

010Ω

R 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 3V0.3A0.9W

P U I

==⨯=故A错误，B正确；

C．当滑片在a端时，R0的功率为

06V0.6A=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

6V0.2A 1.2W

P UI

==⨯=

小

故D正确。

故选BD。

4．如图所示甲是某同学探究电流与电压关系的电路图，开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端，电流表和电压表的示数变化关系如图乙，则由图象可知（）

A．电阻R0两端电压与通过R0的电流成正比

B．R0的电阻值是5Ω

C．该电路最小功0.3W

D．滑动变阻器R的电功变化范围0~0.45W

【来源】2020年贵州省遵义市桐梓县中考二模物理试题

【答案】BCD

【解析】

【分析】

【详解】

A．由电路图可知，电流表测电路电流，电压表测电阻R0电压，由I-U图象可知，电阻R0的I-U图象是一条倾斜的直线，是正比例函数图象，电阻R0是一个定值，电压表的示数与电流表的示数之比不变，电阻R0两端电流与通过R0的电压成正比，电压决定电流，不能说电流与电压成正比，故A错误，A不符合题意；

B．由I-U图象可知，滑片P移至b端时滑动变阻器接入阻值为零，此时电压表示数为电源