2020-2021备战中考物理电功率的综合计算问题题试题含答案

一、初中物理电功率的综合计算问题

1．定值电阻 R1、R2 和滑动变阻器R3接入如图电路中，电源电压不变。当开关S1闭合，S2断开，滑片P位于a点时，电压表V1和V2的示数之比U1∶U2＝2∶1.电流表的示数 I1＝1A；滑片 P 位于最右端时，电压表 V1 和 V2 的示数之比 U1′∶U2’＝2∶5.当开关 S1 断开，S2闭合，两个电压表V1 和 V2的示数之比U1’’ ∶U2’’＝3∶l。当通过开关的闭合与 断开及调节滑动变阻器的滑片，可使电路消耗的功率最小为4.5W，则下列说法 正确的是（ ）

A．电源的电压为 10V 耗的最大功率为 4.5W

B．滑动变阻器的最大阻值是 20Ω

D．当开关 S1 闭合，S2 断开，R1 消

C．当开关 S1 断开，S2 闭合，R1 消耗的电功率为 4W

【来源】湖南长沙市广益实验中学2019-2020学年九年级3月月考物理试题 【答案】B 【解析】 【分析】

根据串联电路中电压与电阻成正比，电路最小功率时，就是电压不变时电阻最大解答。 【详解】

A．由上图可知，闭合S1断开S2时R2被短路，电路为R1与滑动变阻器的串联电路，V1测R1的电压，V2测滑动变阻器的电压，根据串联电路中电压与电阻成正比，由题意可得

U12R1 U21Ra推出

R1=2Ra-----------(1)

U12R1 5R3U2推出

5R1=2R3------------(2)

U源1A -----------(3) R1+Ra当闭合S2，断开S1时，滑动变阻器被短路，为R1与R2的串联电路，V1测R1与R2的总电压，V2测R2的电压，根据串联电路中电压与电阻成正比，由题意又可得

U13R1R2 1U2R2推出

R1=2R2-------(4)

电路最小功率时，就是电压不变时电阻最大则有

U2源4.5W --------(5)

R1+R2+R3联立(1) (2) (3) (4) (5)解之得

U源12V ；R18 ；R24 ；R320 ；Ra4

故A错误；

B．滑动变阻器的最大阻值是R320，故B正确；

C．当开关 S1 断开，S2 闭合，滑动变阻器被短路，R１与R２串联这时R１消耗功率

P(不是4W，故C错误；

U源212V2)R1()88W R1+R28+4D．当开关 S1 闭合，S2 断开，R2被短路，当滑动变阻器R3=0时，R1 消耗的功率最大为

U2源(12V)2P18W

R18不是4.5W所以D错误。 故选B。 【点睛】

串联电路中电压与电阻成正比。

2．如图甲所示电路，电源电压不变。R1是滑动变阻器，R2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7.2W C．定值电阻R2的电阻值为20Ω 【答案】ACD 【解析】 【分析】

B．变阻器R接入电路的最大阻值为120Ω D．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

【详解】

BC．由电路图可知，当滑片位于最左端时，电路为R2的简单电路，此时电路中的电流最大，由乙图可知

I大0.6A

由IU可得，电源的电压 RUI大R20.6AR2……①

当滑片位于最右端时，滑动变阻器的最大阻值R1与电阻R2串联，电压表测R1两端的电压，此时电路中的电流最小；由乙图可知

U110V I小0.1A

变阻器R1的最大阻值

R1大U110V100Ω I小0.1A因串联电路中总电压等于各分电压之和，则电源的电压

UU1I小R210V0.1AR2……②

由①②可得

0.6AR210V0.1AR2

解上式可得

R220Ω

故B错误，C正确； D．电源的电压

U0.6AR20.6A20Ω12V

故D正确；

A．电流最大时，电路消耗的最大电功率

P大I大U0.6A12V7.2W

故A正确。 故选ACD。

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=

灯泡的电阻

P额U7.2W=0.6A 12VU12VRL==20Ω I10.6A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=电路中的总电阻

P实RL=3.2W=0.4A 20U12VR总==30Ω I20.4AR的阻值

R=R总-RL=30Ω-20Ω=10Ω

电阻R的功率

PR=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．如图甲所示电路，电源电压保持不变，电流表量程为0~0.6A。图乙中A、B分别是小灯泡和电阻R1两端的电压随电流变化关系图象。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；滑动变阻器的滑片移至b端时，小灯泡恰好正常发光。只闭合开关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。则（ ）

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J

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 【答案】BC 【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

R1=U14V=40 I10.1A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

UULU1U2=2V+0.2A40+0.2A10=12V

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

P额U额I额12V0.5A=6W

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

R2maxU2max10V=50 I20.2A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

U1R14048U12V=V R1R2405092由于R1为纯电阻，则1.5min电流通过R1产生的热量为

48VU12 9W1t1.560s=JR140故C符合题意；

U2D．由于电源电压不变，则由P可知，当电路阻值最大时，电路总功率最小，则闭

R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

Imin则此时电路总电阻为

Pmin1.2W=0.1A U12VRmax则小灯泡此时电阻应为

U12V=120 Imin0.1ARL实=Rmax-R1-R2max=120Ω-40Ω-50Ω=30Ω

此时小灯泡分得电压应为

UL实=Imin RL实=0.1A×30Ω=3V

但由乙图可知，当小灯泡电流为0.1A时，小灯泡两端电压不足2V，前后冲突，故D不符合题意。 故选BC。

5．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是（ ）

A．两灯串联在220V的电路中，甲灯比乙灯亮 B．乙灯的灯丝较细，正常发光时的电流较小 C．两灯均正常发光时，甲灯消耗的电能较小

D．乙灯的实际功率一定是25W

【来源】广东省深圳市福田区2019-2020学年九年级（上)期末物理试题 【答案】B 【解析】 【详解】

U2A．由甲、乙图和电功率变形公式R可知，甲灯的电阻小于乙电阻。当两灯串联时

P电流相等，乙灯的实际功率大于甲灯实际功率，甲灯没有乙灯亮，故A错误； B．乙灯的灯丝较细，电阻大，正常发光时由公式I=B正确；

C．两灯均正常发光时，由于没有给出发光时间，无法比较哪盏灯灯耗电能多，故C错误；

D．乙灯的额定功率为25W，实际功率是实际电压下的功率，如果实际电压不等于额定电压，实际功率就不等于额定功率，故D错误。 故选B。

U可知通过乙灯的电流比甲灯小，故R

6．图甲是小灯泡L1和L2的电流随电压变化的图象。将它们按图乙所示接入电路中，闭合开关S，小灯泡L1的实际功率为1W。下面的说法中正确的是（ ）

A．电源电压为2V C．灯泡L1比L2暗

B．电流表的示数为0.5A

D．电压为0.5V时，灯泡L1的功率为

0.05W

【来源】2019年陕西省渭南市富平县中考二模理综物理试题 【答案】A 【解析】 【详解】

A．由甲图可知，当L1两端的电压U12V时，通过它的电流I1=0.5A，根据PUI可得

L1的实际功率为1W，由乙图知，L1、L2并联，所以

UU1U22V

故A正确；

B．由乙图知，两灯并联，电流表测干路的电流，由甲图知当U22V，通过它的电流I2=0.3A，根据并联电路电流的特点可得，通过电流表的电流为

II1I20.5A0.3A0.8A

故B错误； C．L2的实际功率为

P2U2I22V0.3A0.6W＜1W

小于L1的实际功率，由灯泡的亮暗取决于实际功率的大小知，L1比L2亮，故C错误； D．由甲图知，当电压为U30.5V时，通过灯泡L1的电流为I30.2A，灯泡L1的功率为

P3U3I30.5V0.2A0.1W

故D错误。 故选A。

7．有甲、乙两只灯泡，甲标有“15V 15W”，乙标有“10V 5W”。现把它们串联起来，则该电路两端，允许加的最高电压为(不考虑温度对灯泡电阻的影响)（ ） A．25V 【答案】C 【解析】 【详解】

不考虑温度对灯泡电阻的影响，则甲灯电阻：

B．35V

C．17.5V

D．12.5V

【来源】广东省深圳市福田区2019-2020学年九年级（上)期末物理试题

U1215VR1==15Ω； P15W1乙灯电阻：

2U2210VR2==20Ω； P25W串联电流相等，乙灯电阻大，乙灯可以达到额定电压，由串联电路比例关系甲灯此时的电压为：

2U1R1可知U2R2U1=R115ΩU2=10V=7.5V； R220Ω该电路两端允许加的最高电压为：

UU1U2=7.5V+10V=17.5V；

故C正确。

故选C。

8．如图所示的电路中，滑动变阻器R2上标有“20Ω 1A”字样， 电压表选用的是“0~15V的量程，电流表均选“0~0.6A\"的量程， 电源的电压保持不变。当只闭合开关S1、S3， 滑动变阻器的滑片P滑至最左端时，电路消耗的总功率为2.7W，电流表A的示数为I1，电压表的示数为U1；当只断开开关S1，滑片P滑至最右端时，电流表A的示数为I2，电压表的示数为U2；当只闭合开关S1，滑片P仍在最右端时，电流表A1的示数为I3，电压表的示数为U3。若I1∶I2=5∶3，U2∶U3=3∶5， 则下列结论错误的是（ ）

A．I2∶I3=3∶2 B．U1∶U3=4∶3

C．该电路的最小功率为1.08W D．该电路的最大功率为5.4W

【来源】2019年陕西省西安市西工大附中中考三模物理试题 【答案】B 【解析】 【详解】

根据电路图，分别画出当只闭合开关S1、S3、当只断开开关S1和只闭合开关S1的等效电路图，分别如下图所示：

AB．当只闭合开关S1、S3，滑动变阻器的滑片P滑至最左端时，图1中只有R1连入电路中，所以U=U1， 由欧姆定律可知，电路中电流：I1U， 电路消耗的总功率 R1U2P=2.7W

R1当只断开开关S1，滑片P滑至最右端时，由图2知，R1与R2的最大阻值串联，电压表只测R2两端电压，电流表测电路中电流，由串联电路特点和欧姆定律可知，此时电路中电流

I2由题知

UU

R1R2R120I1: I25: 3

即

UI1R15

UI23R120解得：R1=30Ω， 则

U1UPR12.7W?30Ω=9V

所以

I2则R2两端电压

U9V=0.18A

R12030Ω+20ΩU2I2R20.18A?20Ω=3.6V

当只闭合开关S1，滑片P仍在最右端时，图3中三个电阻串联，电压表测R1和R2的总电压，电流表A1测电路中电流，由题可知

U2: U33: 5

则

55U3U2×3.6V=6V

33此时电路中的电流

I由欧姆定律可得此时电压表的示数

U

R1R2R3U3IR1R2解得：R3=25Ω 则

U9VR1R2=(30Ω+20Ω)=6V

R1R2R33020R3I3所以

U9V=0.12A

R1R2R330Ω+20Ω+25ΩI2: I30.18 A: 0.12 A=3: 2

则电压之比为

U1: U39 V: 6 V=3: 2

故A正确，但不符合题意，故B错误，符合题意；

C．由三个等效电路图可知，当只闭合开关S1时(图3)，滑片在最右端时，电路的总电阻最

U2大，且电压表和电流表都不超过量程，电源电压一定，由P知此时电路中电功率最

R小，所以该电路的最小功率

P最小UI39V?0.12A=1.08W

故C正确，但不符合题意；

D．当闭合开关S1、S2、S3，只有滑动变阻器连入电路中，电流表A量程0−0.6A，所以电路中最大电流为0.6A，此时总功率最大， 所以该电路的最大功率

P最大UI最大9V?0.6A=5.4W

故D正确，但不符合题意。 故选B。

9．将两个定值电阻串联接到电压为 U 的电源两端，R1 消耗的功率为 P1，R2 消耗的功率为 3P1．将这两个定值电阻并联接在电压为U的电源两端时，下列说法中正确的是（ ） A．R1 与 R2 的电阻之比为 3：1

B．并联时通过 R1 与 R2 的电流之比为 1：1

16P1 3【来源】湖南沙市广益实验中学2019-2020学年九年级（下)开学考试物理试题

C．并联时 R2 消耗的功率为

D．并联时两电阻消耗的总功率为

【答案】C 【解析】 【详解】

A．串联电流相等，由P=I2R可知，两电阻功率之比等于电阻之比，即：

16P1 3R1PP111； R2P23P31故A错误；

B．并联电压相等，电阻与电流成反比，即：

I1R23； I2R11故B错误；

C．在串联中时，R1 消耗的功率：

2UU2U22PR1； R11IR12RR16R4R1121所以有：

U2=16P1； R1

并联时R2消耗的功率：

U2U2116P2=16PP11；

R23R133故C正确； D．并联时总功率：

U2U21P=16PP16PP1111； 总R1R2333故D错误。

10．如图所示，电源的电压为12V，且保持不变，R0为“100Ω0.5A”的滑动变阻器，R2=10Ω。c、d和e、f为两对接线柱，另有一只定值电阻R1和一根导线接在两对接线柱上。电路1：当闭合S、S1，断开S2，滑动变阻器的滑片P置于最左端a时，滑动变阻器消耗的功率为P1=1W；电路2：当闭合S、S2，断开S1，滑片P置于中点时，滑动变阻器消耗的功率为P2，下列说法正确的是（ ）

A．R1接在cd之间，导线接在ef之间 B．R1的阻值为20Ω

C．电路2中，当滑片P置于中点时，滑动变阻器消耗的功率P2=4W

D．闭合S、S2，断开S1，使R2消耗的功率不小于0.9W，且保持电路安全工作，则滑动变阻器接入电路的阻值范围为14Ω∼30Ω

【来源】2019年四川省成都市成华区中考二模物理试题 【答案】BD 【解析】 【详解】

A．假设导线的位置在ef之间，定值电阻R1的位置在cd之间，当闭合S、S1，断开S2，滑动变阻器的滑片P置于最左端a时，电路为R0最大阻值的简单电路，则滑动变阻器消耗的功率

U212V2P0== =1.44W≠1W

R0100Ω所以，此种情况不符合题意，故A错误；

BC．假设导线的位置在cd之间，定值电阻R1的位置在ef之间，当闭合S、S1、断开S2，滑动变阻器的滑片P置于最左端a时，R1与R0最大阻值串联，因串联电路中各处的电流相等，所以，由P=I2R可得，电路中的电流

P0'1WI===0.1A

R0100Ω由欧姆定律可得，电路中的总电阻

R=

U12V==120Ω I0.1A因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R1的阻值

R1=R-R0=120Ω-100Ω=20Ω

当闭合S、S2，断开S1，滑片P置于中点时，R2与 0.5R0串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流

U12VI′===0.2A

R00.5R010Ω50Ω滑动变阻器消耗的功率

P0=（I′）2×0.5 R0=（0.2A）2×0.5×100Ω=2W

所以，此种情况符合题意，且R1的电阻为20Ω，故B正确，C错误；

D．闭合S、S2，断开S1，R2与R0串联，因R2消耗的功率不小于0.9W，所以，电路中的

最小电流

I小=电路中的总电阻

P20.9W==0.3A R210ΩU12VR′===40Ω

I小0.3A根据电阻的串联，变阻器接入电路中的最大阻值

R0大=R′-R2=40Ω-10Ω=30Ω

由滑动变阻器的铭牌可知，允许通过的最大电流为0.5A，此时变阻器接入电路中的电阻最小，电路的总电阻

U12VR″===24Ω

I大0.5A变阻器接入电路中的最小阻值

R0小=R″-R2=24Ω-10Ω=14Ω

所以，滑动变阻器接入电路的阻值范围为14Ω～30Ω，故D正确。 故选BD。

11．如图甲所示的电路中，电源电压不变，小灯泡L上标有“6V”字样，通过灯泡L的电流与电压关系如图像所示，电压表选择0~15V的量程，电流表选择0~3A的量程。闭合开关S，断开S1和S2，滑动变阻器的滑片在某处时，电流表的示数为0.4A；变阻器的滑片滑到另一处时，电压表的示数由8V变化到4V，电流表的示数变化了0.4A，已知

R1：R2=1：4， R2为滑动变阻器的最大阻值。在保证各电路元件安全工作的情况下，则下列结果中不正确的是（ ）

A．R1的阻值为5Ω B．电源的电压为11V

C．整个电路的最大电功率是11W 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

D．整个电路的最小电功率是4.4W

【来源】2019年湖北省武汉市武昌区中考二模物理试题

A．闭合开关S，断开S1和S2时，灯泡L与定值电阻R1、滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，因串联电路中电阻越大分得的电压越大，所以，电压表的示数由U2′=8V变化到U2″=4V时，接入电路中的电阻变小，电路中的电流变大，则两种情况下电路中的电流分别为：I′=0.4A，

I″=0.4A+0.4A=0.8A，

由图象可知，两种情况情况下灯泡两端的电压分别为UL=1V，UL=3V，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= UL+I′R1+U2 =1V+0.4A×R1+8V， U= UL+I″R1+ U2=3V+0.8A×R1+4V，

因电源的电压不变，所以，

1V+0.4A×R1+8V=3V+0.8A×R1+4V，

解得：

R1=5Ω，

故A正确，不符合题意； B．电源的电压：

''UL+I′R1+ U2=1V+0.4A×5Ω+8V=11V，

'''''''''故B正确，不符合题意；

C．当开关S、S2闭合，断开S2时，电路为R2的简单电路，因电源的电压小于电压表的量程，所以，当调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数I大=3A时，电路消耗的电功率最大，则：

P大=UI大=11V×3A=33W，

故C错误，符合题意；

D．当闭合开关S，断开S1和S2，且滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电功率最小，则电源的电压：

UL小+I小(R1+ R2)= UL小+I小(R1+4 R1)= UL小+ I小×5 R1

11V= UL小+ I小×25Ω，

由图象可知，当I小=0.4A，UL小=1V符合，则电路的最小电功率：

P小=UI小=11V×0.4A=4.4W，

故D正确，不符合题意。 故选C。

12．图甲为一个超声波加湿器，图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图．已知电源电压

为12V，定值电阻R0的阻值为30Ω，电流表的量程为0~200mA，电压表的量程为0~9V．湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图像如图丙所示，其阻值最大为120Ω(图中未画出)．则在电路安全工作的前提下，计算可得出

A．R的电流最小值为80mA B．R的电功率最大值为0.9W C．R0的电功率最小值为0.3W D．装置能监测湿度最大值为90%

【来源】2017年初中毕业升学考试（重庆B卷)物理（带解析) 【答案】C 【解析】 【分析】

【详解】

UA.因为R0与R串联，当R有最大阻值时电路的电流最小，且最小电流值是Imin=

R0R12V=0.08A=80mA，但R两端的电压U1=9.6V，超出电压表的量程，故当电压表

30W+120W129V=0.1A=100mA，故A错误； 的示数是9V时，R的电流最小，此时I=

30UB. 由欧姆定律可得,电路中的电流I=，则湿敏电阻R的电功率：

R0R=PR=I2R=(

U)2R=

R0R，

所以,当R=R0=30Ω时,R的电功率PR最大,则

U212V2PR最大== =1.2W，

4R0430故B错误；

C.电路有最小电流时，R0的功率最小为P0=I2R0=（0.1A）2×30Ω=0.3W，故C正确； D.由丙图知道，R=100Ω时，能监测湿度为90%，由题意知道当R有最大值时能监测湿度最

大值大于90%，故D错误. 故选C．

13．如图甲所示，已知电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~6V，滑动变阻器R2的规格为“40Ω 0.5A”。闭合开关S后，调节滑动变阻器的滑片P，得到电流表与电压表的示数关系如图乙所示。在保证电路安全的前提下，下列说法中正确的是（ ）

A．R1的阻值为20Ω

B．电压表的变化范围是3V~6V C．滑动变阻器的取值范围是6Ω~40Ω D．电路总功率的变化范围是1.28W~4W

【来源】江苏省扬州市梅岭中学2019届九年级中考二模物理试题 【答案】B 【解析】 【分析】

根据图像，利用串联电路特点和欧姆定律，求出电源电压和电阻R1的值，根据变阻器铭牌和电表的量程，求出变阻器接入电路的阻值范围，由PUI求电路的总功率。 【详解】

A．由甲图知道，R1 与R2 串联，电压表测R2 的电压，根据串联电路特点，由图乙可知

UU滑1I1R15V0.3AR1------① UU滑2I2R13V0.5AR1------②

由①②解得：R1 =10Ω，U=8V，故A错误；

BCD．由滑动变阻器R2的规格为“40Ω 0.5A”，当移动滑片使电流表示数达到I大=0.5A时，变阻器接入电路的电阻最小，电压表的示数最小，由P=UI可得此时电路的总功率最大，则电压表的示数最小为

U小=UI大R18V0.5A10Ω3V

变阻器接入电路的最小电阻

R小电路的最大总功率

U小3V 6Ω I大0.5AP大UI大8V0.5A4W

根据串联电路的分压特点，变阻器接入电路的电阻越大，其两端电压越高，最高电压不超过6V，定值电阻R1两端的电压为

U1UU大8V6V2V

此时的总电流为

I小滑动变阻器的最大电阻为

U12V0.2A R110ΩR大电路的最小功率为

U大6V30Ω I小0.2AU2(8V)2P1.6W 小R1R大10Ω30Ω综上所述，电压表的变化范围是3V~6V；滑动变阻器的取值范围是6Ω~30Ω；电路总功率的变化范围是1.6W~4W，故B正确、CD错误。 故选B。

14．在如图的电路中，电源电压保持不变，R0为定值电阻，滑动变阻器R的最大阻值为RM，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P1，且c点对应的是滑动变阻器的最大电功率P2，且P1:P23:4，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．

R0 2B．

R0 3C．2R0 D．3R0

【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，R0、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P2，此时变阻器将接入电路的阻值为R，则有

2UU2RU2RU2P2R222R0RR0R4R0RR0R4R R0R0R由上面等式可知，当R=R0时，变阻器消耗的电功率最大，即

U2P2

4R0因为P1:P23:4，则有

233U2U23R0UPP3R0 12444R016R02R3R00即当R=3R0时，满足关系式P1:P23:4，故ABC错误，D正确。 故选D。

15．如果加在某定值电阻两端的电压从8 V升高到10 V,通过该电阻的电流变化了0.1 A,则该电阻的电功率变化了 A．0.2 W 【答案】B 【解析】 【详解】

电阻两端的电压变化，电阻保持不变，当电阻两端的电压为8V时，通过电阻的电流为

B．1.8 W

C．2.0 W

D．8.0 W

【来源】2018届九年级人教版物理中考复习测试：第十八章 电功率

U18V①，当电阻两端的电压为10V时，通过电阻的电流为RRU210VI2-②，由于电流的变化量II2I10.1A③，由①②③解

RRI1得R=20Ω，电阻电功率变化量：PP2P1故答案为1.8．

UU1.8W． RR2020222110V28V2

16．如图所示电路，电源电压不变。闭合开关 S，当滑片 P 置于变阻器的 b 端时，电压表的示数为6V，当滑片 P 置于变阻器的中点时，电压表的示数变化了 2V，从 P 置于中点开始在 20s 内定值电 阻 R1 产生的热量为 J，则下列判断正确的是

A．R1 的阻值为 10Ω

B．滑动变阻器 R 的最大阻值为 20Ω C．电源电压为 10V

D．R1 先后两次消耗的电功率之比为 3：4

【来源】湖南师大附中博才学校2018-2019学年九年级（上)期末考试物理试题

【答案】B 【解析】 【详解】

由电路图可知，当滑片P置于变阻器的b端时，定值电阻R1与滑动变阻器的最大阻值串联；当滑片P置于变阻器的中点时，定值电阻R1与滑动变阻器阻值的一半串联。 AB．根据串联电路的分压特点可知，当滑片P置于变阻器的中点时电压表的示数为:

6V−2V=4V，

∵串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和， ∴根据欧姆定律可得：

U=I1R1+6V， U=I2R1+4V， I1=

6V， R4V8VI2=1=，

RR2∵电源的电压不变， ∴

I1R1+6V= I2R1+4V

即:

6V8V R1+6V= R1+4V RR简化可得：

R1=R，

根据Q=I2Rt可得，P置于中点时，在20s内定值电阻R1产生的热量：

8V28V8VQ1=I22 R1t=() R1×20s=×R×20s= ×20s=J，

RR2R解得：

R=20Ω，

即；

R1=20Ω，

故A不正确、B正确； C．电源的电压：

U= I1R1+6V=

故C不正确；

D．根据P=I2R可得，R1先后两次消耗的电功率之比：

P1:P′1=(I1)2 R1:(I2)2 R1=(I1)2: (I2)2=(

226V6V R1+6V=×20Ω+6V=12V， R20Ω6V28V2

):( )=9:16， RR故D不正确。

17．如图所示，电源电压保持6V 不变，电流表的量程为0 ~ 0.6A，电压表的量程为0 ~ 3V，定值电阻的规格为“10

0.5A”，滑动变阻器的规格为“20

1A”。闭合开关，为了保证

电路安全，在变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是

A．电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4W~ 0.9W B．电流表示数允许的变化范围为0.2A~ 0.5A C．变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为2D．电路消耗总功率允许的变化范围为1.2W~ 3W

【来源】2013年初中毕业升学考试（江苏南京卷)物理（带解析) 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】

滑动变阻器R2与定值电阻R1串联，电压表测量定值电阻两端的电压，根据串联电路的分压原理（电阻越大，电阻两端的电压越高），当电压表的示数最小时，变阻器接入电路的电阻最大；当电流表的示数达到最大值时，变阻器接入电路的电阻最小；根据欧姆定律的应用可分别电路中的总电阻和滑动变阻器接入电路中的电阻值，同时可以确定电压表示数、电流表示数以及电路中总功率的变化．电源两端电压为6V保持不变，定值电阻为10Ω；由题意知，当电压表的最大测量值为3V时，此时定值电阻R1两端的电压U1=3V，电路中的电流

~ 20

I1II2U13V0.3A＜0.6A R110因此电路中的最大电流为0.3A；故滑动变阻器接入电路中的最小电阻

R2电路消耗的最大功率

6V3V10 0.3AP=UI=6V×0.3A=1.8W

电阻R1消耗功率最大功率

P=UI=3V×0.3A=0.9W

故BCD错误；当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，即

I1电阻R1消耗的最小功率

6V200.2A 10P′=(I1′)2R1=（0.2A）2×10Ω=0.4W

则电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4W～0.9W；故A选项正确。 故选A。

18．王同学在科技周制作了一个多档位电热器模型。为了分析接入电路的电阻对电热器电功率的影响，他将电表接入电路中，其电路如图所示。电源两端电压不变，R1的阻值为20Ω，滑动变阻器的最大阻值为R2.。当开关S闭合，S1、S2断开时，将滑动变阻器的滑片置于b端，此时电压表示数为U1，R3消耗的功率P3为6.4W；当开关S、S2闭合，S1断开时，电流表的示数为I1，电压表的示数为U2；当开关S、S1、S2都闭合时，将滑动变阻器的滑片置于中点，电流表的示数为I2。已知I1∶I2＝3∶7，U1∶U2＝2∶9。则下列说法中正确的是（ ）

A．R2的阻值为30Ω B．电源电压为30V C．R3的阻值为20Ω

D．当开关S、S1、S2都闭合，将滑动变阻器的滑片置于b端时，多档位电热器消耗的电功率为104.4W

【来源】2020届九年级物理培优压轴题专练专题18-电学大综合 【答案】A 【解析】 【分析】

【详解】

开关S闭合，S1、S2断开，滑片置于b端时，电路图如图一所示。开关S、S2闭合，S1断开时，电路图如图二所示。开关S、S1、S2都闭合时，滑片置于中点时，电路图如图三所示。 ABC．已知R1＝20Ω，P3＝6.4W，I1∶I2＝3∶7，U1∶U2＝2∶9，设电源电压为U，由欧姆定律得

I1R23I2UUR2+2R17

R1R22此为①式，

UR1UR1U1IR1R1R2R3R12 U2U2UR1R2R39此为②式，

P3I2R3(U)2R36.4W

R1R2R3此为③式。由①②③式及R1＝20Ω解得

U＝36V，R2＝30Ω，R3＝40Ω

故A正确，BC错误；

D．开关S、S1、S2都闭合，将滑动变阻器的滑片置于b端时，电热器消耗的电功率为

U2U2U2(36V)2(36V)2(36V)2PP140.4W 1P2P3R1R2R320Ω30Ω40Ω故D错误。 故选A。

19．在如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，滑动变阻器R2上标有“20Ω 0.5A\"，当滑片P由c点移到a端的过程中，电压表示数U随滑动变阻器R2接入电路的阻值变化情况如图乙所示，R1的最小功率是0.4 W。在保证电路元件安全的条件下，下列说法正确的是（ ）

A．电源电压为5 V

C．R2接入电路的最小阻值为2Ω

【来源】2020年四川省雅安市中考物理试题 【答案】C 【解析】 【分析】

B．R1的阻值为20Ω D．R2的最小功率是0.8 W

由图甲所示电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测定值电阻R1两端电压；

(1)根据P=I2R可知：电路中电流最小时R1的功率最小，所以当R1的功率最小时滑动变阻器连入电路的电阻最大，即在a点，由图乙可知，R2为20Ω时，电压表的示数为2V，根据P=UI求出此时电路的电流，然后根据欧姆定律求出两端的电压，根据串联电路的电压特点即可求出电源电压；

(2)根据欧姆定律求出R1的阻值；

(3)由于滑动变阻器R2上标有“20Ω0.5A”，则电路中的最大电流为0.5A，根据欧姆定律求出电路中最小电阻，利用电阻的串联特点即可求出R2接入电路的最小阻值；

(4)根据电路中的电流变化范围，利用P=UI求出滑动变阻器的功率变化范围，据此得出R2的最小功率。 【详解】

由图甲所示电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测定值电阻R1两端电压；

A．由于R1是定值电阻，根据P=I2R可知，电路中电流最小时R1的功率最小，当电流最小时滑动变阻器连入电路的电阻最大，则由图乙知，滑动变阻器连入电路的电阻为20Ω，此时电压表的示数为2V，根据P=UI可得，此时电路的电流

I最小根据IP0.4W1最小0.2A U12VU和串联电路的电压特点可得电源电压 RUI最小R2最大U10.2A20Ω2V6V

故A错误； B．根据IU可得R1的阻值 RR1故B错误；

U12V10Ω I最小0.2AU可RC．由于滑动变阻器R2上标有“20Ω0.5A”，则电路中的最大电流为0.5A，根据I得最小总电阻

R最小则此时滑动变阻器的最小阻值为

U6V12Ω I最大0.5AR2最小R最小R112Ω10Ω2Ω

故C正确；

D．由前面解答可知，电路中电流的取值范围为0.2A∼0.5A，滑动变阻器消耗的功率

P2U2IUU1IUII2R16VI10ΩI20.9W10I0.3W

所以当I0.30时，即I=0.3A时，R2的功率最大P最大=0.9W；根据前面推出的变阻器消耗功率与电流的二次函数表达式作出P−I图像，如图所示：

2

根据图像可知，当电流最大为0.5A时，滑动变阻器消耗的电功率最小，滑动变阻器消耗的最小电功率

2P2最小UI最大I最大R16V0.5A10Ω0.5A0.5W

2故D错误。 故选C。

20．如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R1、R2的滑片可移动的最大距离相等。开始时，R1、R2的滑片均位于变阻器的正中间，开关闭合后，电路的总功率为0.4 W。若将R1的滑片向左移动3 cm，R2的滑片向右移动3 cm，电路的总功率变为0.3 W；若将R1、R2的滑片从正中间均向右移动3 cm，电路的总功率变为0.5 W。已知滑动变阻器电阻丝的阻值与其长度成正比，则滑动变阻器R1的最大阻值与R2的最大阻值之比为（ ）

A．3∶1

B．4∶1

C．5∶1

D．6∶1

【来源】2020年自治区生产建设兵团初中学业水平考试物理试题 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】

设R1、R2的最大阻值分别为R1、R2，设两个变阻器滑片可移动的距离为acm，则滑片移动3cm时，其连入电路电阻的变化量为最大阻值的

3倍。 aU2由公式P可得R1、R2的滑片均位于变阻器的正中间时

RU20.4W……①

0.5R10.5R2将R1的滑片由中间向左移动3 cm，R2的滑片由中间向右移动3 cm时

U2330.5R1R10.5R2R2aa将R1、R2的滑片从正中间均向右移动3 cm时

U2

①:②可得

a=18cm

0.3W ……②

330.5R1R10.5R2R2aa0.5W ……③

将a=18cm分别代入②与③中，将两式相除，整理得

R1:R2=4:1

选项A、C、D错误，不符合题意；选项B正确，符合题意 故选B。

21．如图甲所示，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端的过程中，R2消耗的电功率P与其两端电压U的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）

A．R1的阻值为20 Ω

B．当R2接入阻值为50 Ω时它的功率最大 C．电源电压为6 V

D．该电路消耗的最大电功率为0.9 W

【来源】湖北省武汉二中广雅中学2018～2019学年九年级3月月考物理试题 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

AC．从图乙可以看到，当滑动变阻器两端电压是2V时，其功率是0.8W，可计算得到这时电路中的电流是

I1P0.8W10.4A U12VP20.5W0.1A U25V同理，当滑动变阻器两端电压是5V时，其功率是0.5W，电路中的电流是

I2设电源电压是U电源，可以得到关系式

0.4AR12VU电源 0.1AR15VU电源

解得R110Ω、U电源6V；A错误、C正确；

B．从图乙可以看到，当滑动变阻器两端电压是5V时，其功率是0.5W，这时滑动变阻器接入电路的阻值大小是

R25V20.5W50Ω

当R2接入阻值为50 Ω时它的功率不是最大，B错误；

D．当电路中的电阻最小时，即滑动变阻器接入电路的阻值是0时，电路中的总电阻最小，电路消耗的电功率最大，大小是

2U电源6V3.6W R110Ω2PmaxD错误。 故选C。

22．如图甲的电路中，电源电压保持不变，闭合开关后，滑片P由b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙，则下列说法错误的是（ ）

A．滑动变阻器的最大阻值为12欧 B．电源的电压为9V

C．定值电阻R的阻值为6欧 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】

D．此电路的总功率最小为13. 5W

【来源】2020年黑龙江省哈尔滨市南岗区中考复习模拟试题（二)

ABC．从甲图可以看到，这是一个串联电路，定值电阻R和滑动变阻器串联在电路中，滑片P在b端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，根据串联电路的分压原理可知，这时变阻器两端的电压最大，再根据串联电路的电压规律可知，定值电阻R的电压最小，从乙图可以看到，3V是最小电压，这时电流大小是0.5A；那么滑片P在a端时，电压表的示数是9V，这时只有定值电阻R接入电路中，电源电压的大小是9V；由上述可知，滑片P在b端时，变阻器两端的电压是

U变U总-UR9V-3V6V

那么滑动变阻器的最大阻值是

R变U变I变6V12Ω 0.5AU可知，I由上述可知，定值电阻R两端的电压是9V时，流过它的电流是1.5A，根据R定值电阻R的阻值大小是

RA、B、C正确，不合题意；

UR9V6Ω IR1.5AD．根据PUI可知，电源电压大小不变，要求电路的总功率最小，那么电路中的电流最小，当滑片P在b端时，电路中的总电阻最大，这时电流大小是

Imin此电路的总功率最小是

U总9V9V0.5A R总6Ω12Ω18ΩPminU总Imin9V0.5A4.5W

电路的总功率最小是4.5W，D错误，符合题意。 故选D。