一、初中物理电功率的综合计算问题1．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 ．2R B ．3R 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()()()2222222200000044U 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2204U P R =因为12:3:4P P =，则有2220120200003333444163U R UU 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 。

2．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500WB ．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∶2D ．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2U P R=可得，三个发热电阻的阻值之比222123123111::::::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433500W 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4412()(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47123()(200W 100W 500W)60s 4.810J W P P P t =++=++⨯=⨯故D 错误。

故选AC 。

3．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20ΩB ．电阻R 的阻值是20ΩC ．当开关S 1闭合S 2断开时，电阻R 的功率是1.6WD ．I 1∶I 2=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，电源的电压为12V ，电路中的电流I 1=7.2W12VP U=额=0.6A 灯泡的电阻R L =112V 0.6AU I ==20Ω 故A 正确，不符合题意；BC ．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 2L3.2W=20P R Ω实=0.4A电路中的总电阻R总=212V0.4AUI=30ΩR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。

4．如图所示电路中，电源两端电压为U，且保持不变。

R1、R2和R3为三个定值电阻，已知R1=5Ω。

当只闭合开关S2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S1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，R2=20ΩB．U=9V，R3=30ΩC．R2=20Ω，P∶'P=2∶15D．R3=10Ω，P∶''P=3∶2【来源】湖北武汉洪山区2019-2020学年九年级4月月考物理试题（质量监测)【答案】C【解析】【分析】【详解】当只闭合开关S2时，等效电路图如图1所示；当三个开关都闭合时，等效电路图如图2所示；当只断开开关S1时，等效电路图如图3所示；由图1可得230.3A UI R R ==+…①0.3P UI U ==…②由图2和题意可得1221.95A+0.3A=2.25A 5ΩU U U U I R R R '=+=+=…③ 2.25P UI U '='=…④由图3可得20.45A UI R "==…⑤ 0.45P UI U "="=…⑥由②④⑥式可得:0.3:2.252:15P P U U '== :0.3:0.452:3P P U U "==由①③⑤式可得：U =9V ，R 2=20Ω，R 3=10Ω。

故A 、B 、D 不符合题意，C 符合题意。

故选C 。

5．如图甲所示电路，电源电压不变，R 1 是定值电阻，R 2 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 R 1 的阻值为 10ΩB ．电源电压为 9VC ．定值电阻 R 1 消耗的电功率变化了 4.05WD ．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R 1与滑动变阻器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。

AB ．当R 2接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，此时电路为R 1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 =UR可得，电源的电压 U =I 最大R 1=1.2A ×R 1 -------①当R 2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U 2=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R 1+U 2=0.3A ×R 1+4.5V-------②因电源的电压不变，所以1.2A ×R 1=0.3A ×R 1+4.5V解得：R 1=5Ω，则电源电压U =I 大R 1=1.2A ×5Ω=6V故AB 错误；C ．由P =I 2R 可得定值电阻电功率的最小值P 1最小=I 最小2R 1=（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 2R =(12UR R +)2⨯R 2=()2225ΩU R ⨯+R 2=()22225ΩU R R +=()22225Ω20ΩU R R -+ 当R 2=5Ω时，P 2有最大值P 2max =220ΩU =()26V 20Ω=1.8W故D 正确。

故选D 。

6．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200WC ．发红光时LED 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2U 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，LED 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。