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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
C．整个电路的最大电功率是11W 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
B．电源的电压为11V
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。
2．如图所示甲是某同学探究电流与电压关系的电路图，开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端，电流表和电压表的示数变化关系如图乙，则由图象可知（ ）
A．电阻R0两端电压与通过R0的电流成正比 B．R0的电阻值是5Ω C．该电路最小功0.3W
D．滑动变阻器R的电功变化范围0~0.45W
【来源】2020年贵州省遵义市桐梓县中考二模物理试题 【答案】BCD 【解析】 【分析】 【详解】
A．由电路图可知，电流表测电路电流，电压表测电阻R0电压，由I-U图象可知，电阻R0的I-U图象是一条倾斜的直线，是正比例函数图象，电阻R0是一个定值，电压表的示数与电流表的示数之比不变，电阻R0两端电流与通过R0的电压成正比，电压决定电流，不能
说电流与电压成正比，故A错误，A不符合题意；
B．由I-U图象可知，滑片P移至b端时滑动变阻器接入阻值为零，此时电压表示数为电源电压，为3V，电路中的电流为0.6A，则
R0?故B正确，B符合题意； C．根据功率公式
U3V? ?5Ω I0.6AU2 P?UI?R当电路电阻最大时，即滑动变阻器接入最大时，功率最小，由I-U图象可知，此时滑片P移至a端，电压表示数为0.5V，电路中的电流为0.1A，则电路总电阻为
R总?则电路最小功率为
U3V? ?30Ω I0.1APmin故C正确，C符合题意； D．根据功率公式
U2(3V)2???0.3W R总30ΩUR21RPR??(U)2?RRR?R0U2U2?2 R0(R?R0)2R??2R0?4R0RR当滑动变阻器接入阻值为零时功率最小，为零；当滑动变阻器接入阻值与电阻R0相等时功率最大，为
Pmax故D正确，D符合题意。 故选BCD。
U2(3V)2???0.45W 4R04?5Ω
3．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
U1:U2?R1:RA?2:1
U?I1?R1?RA?
当开关S1闭合，S2断开滑片P位于最右端时，等效电路图如解图2所示：
此时
U3:U4?R1:R3?1:3
当开关S1断开，S2闭合时，等效电路如解图3所示：
此时
U5:U6?3:1，
则
R1:R2?2:1
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：
U29W?
R?R?R?123?由以上分析可得：
R3?3R1 R2?RA?0.5R1
所以：
U?1A?R1?0.5R1?
U2?9W?R1?0.5R1?3R1?
可求得：U?27V，R1?18?，则R2?RA?9?，R3?54? 当开关S1闭合，S2断开，滑片P位于a点时，R3的功率
P3?I12R4?(1A)2?9??9W
当开关S1、S2断开，调节滑片P时，R3的功率
??UU22P3?IR3???R3?2R?R?R R?R?R??123??123R32?U2???R1?R2??R3??R32?U2???R1?R2??R3???4?R1?R2?R3R3
R3?R1?R2
2?U2???R1?R2??R3???4R?R?12?R32P3的最大值在
时取得，且最大值
PmaxU2??6.75W 4?R1?R2?