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一、初中物理电功率的综合计算问题
1．如图甲所示电路中，电源电压不变，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器。闭合开关，将滑动变阻器的滑片从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，则此过程中下列选项正确的是( )
A．电路总功率的最大值为43.2W C．滑动变阻器的最大阻值为10Ω 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
R1、R2串联电路中，当I=1.2A时：
B．滑动变阻器最大功率为3.6W D．定值电阻电功率的变化值为8.1W
【来源】江苏省苏州市高新区2019-2020学年九年级（上)期末物理试题
1.2R1=U……①
当I=0.3A时，U2=9V，可得：
0.3R1+9V=U……②
由①②式解得：R1=10?，U=12V。 A．当I=1.2A时，电路总功率最大：
P大=UI大=12V?1.2A=14.4W。
故A错误；
B．由滑动变阻器的功率公式得：
2?U?U2R22P滑=IR2??， ?R2?2?R1?R2??4R1R2?R1?R2?当R2=R1=10?时，P滑有最大值P2大：
P2大故B正确；
?12V?=24?10Ω=3.6W，
C．滑动变阻器最大阻值为：
R滑=故C错误；
U9V?=30Ω， I0.3AD．当I=0.3A时，定值电阻电功率为：
2P?IR1??0.3A??10Ω=0.9W， 12当I=1.2A时，定值电阻电功率为：
2， P1??IR1??1.2A??10Ω=14.4W2所以定值电阻电功率的变化值为：
?P1?P1??P1?14.4W?0.9W=13.5W。
故D错误。
2．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V1、V2示数的变化量分别为?U1、?U2，电流表示数的变化量为?I，阻值相同的定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量分别为?P1、?P2，则下列判断正确的是（）
A．?U1??U2 C．
B．?U1??U2
2D．?P 1??P2??I（R1?R2）?U1?U2??R1?R2 ?I?I【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，R1与R0、R2串联，电压表V1测R0与R2两端的电压之和，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
AB．将滑动变阻器的滑片P从中点向b端移动一段距离，设移动前后电路中的电流分别为I1、I2，由I?U得，可得，电压表V2示数的变化量 R?U2?U2﹣U2??I1R2﹣I2R2?（I﹣1I2）R2??IR2
则
|?U2|?|?IR2|
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电压表V1示数的变化量
?U1?U﹣（U﹣I1R1）?（U﹣I2R1）（?I2﹣I1）R1???IR1 1U1??则
|?U1|?|?IR1|
因R1、R2的阻值相同，所以
|?U1|?|?U2|
故B正确、A错误；
?U1?U2|?R1、||?R2得 ?I?I?U1?U2||?||?R1?R2 ?I?I故C正确；
D．定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量分别为?P1、?P2，则
C．由|?P（I12﹣I22）?（R1?R2）（?I﹣?（I1?I2）?（R1?R2）??（II1?I2）?（R1?R2） 1??P2?1I2）故D错误。 故选BC。
3．把标有“6V 3W”的小灯泡与最大阻值为100Ω的滑动变阻器连接在电源电压恒为18V的电路中，各电表选择的量程如图所示，要求闭合开关后两电表的示数均不超过所选量程，且灯泡两端电压不允许超过额定值（灯丝电阻不变），下列说法正确的是（ ）
A．在滑动变阻器滑片向左移动的过程中，电流表示数变大，电压表示数变小 B．电路的总功率最大值为10.8W C．小灯泡的电功率最小值为0.75W D．滑动变阻器允许调节的范围是24Ω~60Ω 【来源】天津市2018年中考物理模拟试题 【答案】ACD 【解析】 【分析】
分析实物图可知：灯泡与滑动变阻器是串联关系；电流表测量串联电路的电流（所选量程
为0~0.6A），电压表测量滑动变阻器两端的电压（所选量程为0~15V）。
(1)滑片向左移动时，根据滑动变阻器的变阻原理判定连入电路的电阻的变化；再判定总电阻的变化，根据欧姆定律和串联电路的电压关系判定电流表和电压表示数的变化情况； (2)由灯的铭牌求出灯正常发光时的电流和灯丝电阻，确定电路中的最大电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器连入电路的最小电阻，利用P?UI求电路的总功率最大值； (3)为保护电压表，滑动变阻器两端的最大电压为15V，此时滑动变阻器连入的电阻最大，利用串联电路的电压关系求出此时加在灯两端的电压；再利用欧姆定律求出此时电路中的最小电流和滑动变阻器连入的电阻；最后利用P?UI求小灯泡的电功率最小值； (4)由(2)(3)得出滑动变阻器允许调节的范围。 【详解】
A．由图知道，由实物电路图可知：灯泡与滑动变阻器串联；电流表测量串联电路的电流（所选量程为0~0.6A），电压表测量滑动变阻器两端的电压（所选量程为0~15V），当滑片向左移动时，则滑动变阻器连入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，由于电源电压不
U知道，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；滑动变阻器连入电路的电R阻变小、分压变小，所以电压表示数的变小，故A正确；
变，由I?B．由P?UI可知，当灯正常发光时的电流
I额?P额U额?3W?0.5A 6V18V?6V?24Ω
0.5A由于电路中的最大电流是0.5A，则滑动变阻器连入电路的最小电阻
Rmin?此时电路中电功率最大
U?U额Imax?Pmax?UImax?18V?0.5A?9W
故B错误；
U2C．由P?可知，灯泡的电阻
R(6V)2RL???12Ω
P额3W由图知道，为保护电压表，滑动变阻器两端的最大电压为15V，此时滑动变阻器连入的电阻最大，由串联电路电压特点可知，小灯泡两端的最小电压是
2U额UL?U?UR?18V?15V?3V
此时电路中的电流
I?IR?IL?所以滑动变阻器连入的最大电阻
UL3V??0.25A RL12ΩRmax?此时小灯泡的最小电功率
UR15V??60Ω IR0.25APmin?ULIL?3V?0.25A?0.75W
故C正确；
D．由以上计算知道，滑动变阻器允许调节的范围为24Ω~60Ω，故D正确。 故选ACD。
4．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；当开关S1闭合，S2断开，滑片P位于最右端时，电压表V1和V2的示数之比U3:U4?1:3。当开关S1断开，S2闭合，两个电压表V1和V2的示数之比
U5:U6?3:1。通过开关的闭合与断开及调节滑动变阻器的滑片，使电路消耗的功率最小
为9W。下列说法正确的是（ ）
A．当开关S1?S2断开，调节滑片P时，R3的功率不超过6.75W B．当开关S1闭合，S2断开，滑片P位于a点时，R3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S1闭合，S2断开，滑片P位于a点时，等效电路图如解图1所示：
此时