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．10sB．15s
C．由表格数据可知，煤油的密度为0.8×103kg/m3，煤油的比热容为2.1×103J/（kg·℃），我们已知水的密度为1.0×103kg/m3，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 可得，升高的温度之比
故C正确；
D．由表格数据可知，铁的密度为7.9×103kg/m3，铝的密度为2.7×103kg/m3，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
A．闭合S2，断开S1、S3时，通过电阻R1电流为0.2A
B．断开S2，闭合S1、S3时，滑动变阻器R2连入阻值范围5Ω~10Ω
C．闭合开关S3，断开S1、S2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R2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
则当闭合开关S、S2，滑动变阻器的滑片移至a端时，电路为R1与R2串联电路，由串联分压可求R1两端电压为
由于R1为纯电阻，则1.5min电流通过R1产生的热量为
故C符合题意；
D．由于电源电压不变，则由 可知，当电路阻值最大时，电路总功率最小，则闭合开关S、S3，滑片滑到最大阻值处时电路电阻最大，功率最小，若最小功率为1.2W，则此时电路电流为
【详解】
由电路图可知，灯泡L与定值电阻R0、滑动变阻器R串联，电压表V1测L与R0两端的电压之和，电压表V2测R0两端的电压，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V1测电源两端的电压；由图乙可知，电路中的最大电流 ，电压表V2的示数 ，电压表V1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
电压表的示数是
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
C．20sD．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= = 1.08×105J，
电动机线圈电阻的发热功率：
P热=I2R=（20A）2×1Ω=400W，
A．R1：R2=5∶4B．R1：R2= 4∶5C．P1：P2= 9∶4D．P1：P2=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S1和S2都闭合时，电路消耗的总电功率为
当开关S1和S2都断开时，电路消耗的总电功率为
把A、E两点接入电压为U的电源两端且只闭合开关S2时，电路消耗的总电功率为
由以上三式联立求得
，
故AD不符合题意，BC符合题意。
故选BC。
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9VB．滑动变阻器的最大阻值为14Ω
B．由表格数据可知，长1m横截面积1mm2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 的变形式 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；
【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 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；
因此时小灯泡恰好正常发光，则灯泡的额定功率
电路的最大总功率
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 ，电压表V1的示数U1=5V，此时滑动变阻器两端的电压
由 可得，滑动变阻器的最大阻值
电路的最小总功率
则电路总功率的变化范围是6W∼12W，故BD正确。
C．小灯泡的额定功率为6WD．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R0、滑动变阻器R串联，电压表V1测L与R0两端的电压之和，电压表V2测R0两端的电压，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V1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 求出灯泡的电功率即为额定功率，利用 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V1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 求出电路的最小总功率，然后得出电路总功率的变化范围。
此时
当开关 闭合， 断开滑片P位于最右端时，等效电路图如解图2所示：
此时
当开关 断开， 闭合时，等效电路如解图3所示：
此时
，
则
当电路消耗功率最小的时候，电路等效图如解图4所示：
所以：
由以上分析可得：
所以：
可求得： ， ，则 ，
当开关 闭合， 断开，滑片P位于 点时， 的功率
当开关 、 断开，调节滑片P时， 的功率
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
【答案】ACD
【解析】
【分析】
【详解】
A．从图中可以看到，闭合S2，断开S1、S3时，灯泡和电阻R1串联接在电路中，灯泡的电阻大小是
根据欧姆定律可知，通过电阻R1电流大小是
即通过电阻R1电流是 ，A正确；
B．断开S2，闭合S1、S3时，只有滑动变阻器R2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【答案】Biblioteka C【解析】【分析】
【详解】
A．由于灯泡灯丝电阻受温度影响，定值电阻阻值不发生变化，则小灯泡灯丝两端的电压随电流变化关系图象为曲线，定值电阻两端的电压随电流变化关系图象为过原点的直线，则由乙图数据可求R1阻值为
已知闭合S、S3，调节滑片P，当滑动变阻器接入电路中的电阻为10Ω时，小灯泡两端的电压恰好为2V，此时电路为小灯泡与两电阻串联电路，由乙图可知此时电路电流为0.2A，则电源电压为
的最大值在
时取得，且最大值
故选AD。
6．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/m3]
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1mm2的导线在20℃时的电阻值[Ω]
A．电源电压为10V
B．小灯泡L的额定功率6W
C．只闭合开关S、S2，滑动变阻器的滑片移至a端时，1.5min电流通过R1产生的热量为64J
D．闭合开关S，改变其它开关的通断及滑片的位置，电路消耗的最小功率可以达到1.2W
【来源】辽宁省葫芦岛市连山区2019-2020学年九年级（上)期末测试物理试题
A．当开关 ､ 断开，调节滑片P时， 的功率不超过6.75W
B．当开关 闭合， 断开，滑片P位于 点时， 的功率为18W
C．滑动变阻器最大阻值为45Ω
D．电源电压为27V
【来源】【万唯】2019年四川省成都市高中阶段教育学校统一招生考试物理试题（黑卷)
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】
当开关 闭合， 断开，滑片P位于 点时，等效电路图如解图1所示：
故A不符合题意；
B．当闭合开关S、S1，滑动变阻器的滑片移至b端时，小灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器接入阻值为0Ω，此时电路为小灯泡的简单电路，小灯泡此时两端电压等于电源电压为12V，对应乙图可知此时电流为0.5A，则额定功率为
故B符合题意；
C．只闭合开关S、S1，滑动变阻器的滑片P移至a端时，电路中的电流为0.2A，此时电路为小灯泡与滑动变阻器串联电路，且滑动变阻器接入阻值最大，由乙图可知此时小灯泡两端电压为2V，电源电压为12V，则由串联分压可知滑动变阻器两端电压为10V，由欧姆定律可求滑动变阻器最大阻值为