厦门中考物理电功率的综合计算问题的综合复习

一、初中物理电功率的综合计算问题

1．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2U P R

= 可得，小灯泡的电阻： ()2L L L 5V 2==10Ω2.5W 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：

1212U 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2U 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

22L L 25V =2.5W+=3.75W 20Ω

U P P P P R =+=+最大

额额； 故D 正确。

2．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R 0两端电压与通过R 0的电流成正比

B ．R 0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R 0电压，由I-U 图象可知，电阻R 0的I-U 图象是一条倾斜的直线，是正比例函数图象，电阻R 0是一个定值，电压表的示数与电流表的示数之比不变，电阻R 0两端电流与通过R 0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

电压，为3V ，电路中的电流为0.6A ，则

03V 5Ω0.6A U R I === 故B 正确，

B 符合题意；

C ．根据功率公式 2

U P UI R

== 当电路电阻最大时，即滑动变阻器接入最大时，功率最小，由I-U 图象可知，此时滑片P 移至a 端，电压表示数为0.5V ，电路中的电流为0.1A ，则电路总电阻为

3V 30Ω0.1A

U R I =

==总 则电路最小功率为 22min

(3V)0.3W 30Ω

U P R ===总 故C 正确，C 符合题意；

D ．根据功率公式 222222

000001()()24R R U R U U P U R R R R R R R R R R R R

====-++++ 当滑动变阻器接入阻值为零时功率最小，为零；当滑动变阻器接入阻值与电阻R 0相等时功率最大，为

22max

0(3V)0.45W 445Ω

U P R ===⨯ 故D 正确，D 符合题意。

故选BCD 。

3．如图甲所示，闭合开关S ，调节滑动变阻器的滑片，从最右端滑至最左端时，小灯泡恰好正常发光。电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙。下列说法中正确的是（ ）

A ．电源电压为9V

B ．滑动变阻器的最大阻值为14Ω

C ．小灯泡的额定功率为6W

D ．电路总功率的变化范围是6W~12W

【来源】2019年辽宁省阜新市中考模拟物理试题

【答案】BCD

【解析】

【分析】

由电路图可知，灯泡L 与定值电阻R 0、滑动变阻器R 串联，电压表V 1测L 与R 0两端的电压之和，电压表V 2测R 0两端的电压，电流表测电路中的电流；当滑片位于最左端时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电路中的电流最大，电路的总功率最大，两电压表的示数最大且电压表V 1测电源两端的电压，根据图像读出电表的示数，根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，利用P UI =求出灯泡的电功率即为额定功率，利用P UI =求出电路的最大总功率；当滑片位于最右端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，电路的总功率最小，根据图像读出V 1的示数和电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出R 两端电压，利用欧姆定律求出变阻器的最大阻值，利用P UI =求出电路的最小总功率，然后得出电路总功率的变化范围。

【详解】

由电路图可知，灯泡L 与定值电阻R 0、滑动变阻器R 串联，电压表V 1测L 与R 0两端的电压之和，电压表V 2测R 0两端的电压，电流表测电路中的电流；

AC ．当滑片位于最左端时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电路中的电流最大，电路的总功率最大，两电压表的示数最大且电压表V 1测电源两端的电压；由图乙可知，电路中的最大电流max 1.0A I =，电压表V 2的示数06V U =，电压表V 1的示数为12V ，即电源的电压U =12V ；因串联电路中总电压等于各分电压之和，则此时灯泡两端的电压

L 012V 6V 6V U U U =-=-=

因此时小灯泡恰好正常发光，则灯泡的额定功率

L L max 6V 1.0A 6W P U I ==⨯=

电路的最大总功率

max max 12V 1.0A 12W P UI ==⨯=

故A 错误、C 正确；

BD ．当滑片位于最右端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，电路的总功率最小，由图像可知，电路中的最小电流min 0.5A I =，电压表V 1的示数U 1=5V ，此时滑动变阻器两端的电压

R 112V 5V 7V U U U =-=-= 由U I R

=可得，滑动变阻器的最大阻值 R min 7V 14Ω0.5A

U R I === 电路的最小总功率

min min 12V 0.5A 6W P UI ==⨯= 则电路总功率的变化范围是6W ∼12W ，故BD 正确。

故选BCD 。