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．15sC．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=48.6410J=80%Wη⨯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=531.0810J7.210WWP⨯=⨯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．小明设计了一个多档位电加热器，电路如图所示，其中R1、R2、R3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S1闭合时，测得功率为200W；当只S2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7.2WB ．变阻器R 接入电路的最大阻值为120ΩC ．定值电阻R 2的电阻值为20ΩD ．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UI 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 100Ω0.1AU 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0.6A 12V 7.2W P I U ==⨯=大大故A 正确。

故选ACD 。

4．如图所示，电源电压保持不变，L 1上标有“1.2V ？W ”，L 2上标有“9V ？W ”。

闭合开关S 1后，当开关S 接“1”，滑片P 在最左端时，电压表示数为5.4V ， L 1此时的实际功率是额定功率14；当开关S 接2时，P 在中点，电压表示数为2V 。

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 ，下面说法中正确的是（设灯丝电阻不随温度改变） （ ）A ．L 1的额定功率为2WB ．L 2的额定功率为3WC ．电源电压为6VD ．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L 1串联，由于L 1此时的实际功率是额定功率的14，根据功率的计算公式211U P R =说明此时灯泡L 1两端的电压是额定电压的12，所以此时灯泡L 1两端的电压 111.2V 0.6V 2U =⨯= 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16V5.4V 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 22RR 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126V30Ω0.2AR 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121127Ω3Ω2799R R R R ==⨯===Ω， L 1的额定功率()22111 1.2V 0.48W 3ΩU P R === L 2的额定功率()222229V 3W 27ΩU 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 。

5．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0.8WB ．定值电阻R 0的阻值为10ΩC ．当滑片在a 端时，R 0的功率为0.4WD ．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UI 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4V20Ω0.2AU 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 222222222220000()(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010ΩR 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 3V 0.3A 0.9W P U I ==⨯=故A 错误，B 正确；C ．当滑片在a 端时，R 0的功率为06V 0.6A =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6V 0.2A 1.2W P UI ==⨯=小故D 正确。

故选BD 。

6．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 ．1212U U R R I I∆∆+=+∆∆ D ．21212P 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。