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专题 07 电路安全和最大（小）电功率计算问题
随着科技的快速进步和教育的不断深化，电路安全和最大（小）电功率计算问题在中考物理中的重要
性日益凸显。针对这一问题，我们可以预见，2024年中考物理的命题趋势将呈现以下几个特点：
一、注重基础知识的理解和应用
电路安全和电功率计算是物理学中的基础内容，也是日常生活中常见的物理现象。因此，命题者将更
加注重对基础知识的理解和应用能力的考查。考生需要熟练掌握电路的基本组成、电流、电压、电阻等基
本物理量的概念和计算方法，以及电功率的计算公式和应用。
二、强调实际问题的分析和解决能力
中考物理命题将更加注重对实际问题的分析和解决能力的考查。命题者可能会设计一些与日常生活、
生产实践紧密相关的问题情境，要求考生运用所学知识进行分析和解决。例如，可能会给出某个家庭电路
的具体参数，要求考生计算电路的最大功率、最小功率以及可能出现的安全问题等。
三、增加综合性题目的比重
为了考查考生的综合素质和解题能力，命题者可能会增加综合性题目的比重。这些题目可能涉及多个
知识点和多种解题方法，要求考生灵活运用所学知识，综合运用各种方法进行解答。因此，考生需要加强
对知识点的整合和综合运用能力的培养。
四、注重创新思维和科学探究能力的培养
随着新课程改革的深入推进，中考物理命题将更加注重对考生创新思维和科学探究能力的培养。因此，
命题者可能会设计一些开放性问题或实验设计题目，要求考生进行科学探究和实验设计。考生需要加强对
科学探究方法和实验设计能力的培养，提高自主学习和创新探究的能力。
2024年中考物理“电路安全和最大（小）电功率计算问题”命题趋势将更加注重基础知识的理解和应
用、实际问题的分析和解决能力、综合性题目的比重以及创新思维和科学探究能力的培养。因此，考生需
要加强对相关知识的掌握和综合运用能力的培养，提高解题能力和科学素养。同时，教师也应加强对学生
学习方法和思维能力的培养，为学生的未来发展打下坚实的基础。（限时：20分钟）
一、单选题
1．小华用如图所示的电路测小灯泡功率，电路中电源电压恒为4.5V，电压表的量程为0~3V，电流表的量
程为0~0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω；1A”，灯泡标有“2.5V；1.25W”字样。若闭合开关，两电表的
示数均不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法正确的是
（ ）
A．电流表示数的变化范围是0~0.5A
B．滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2.5~20Ω
C．灯泡的最小功率是0.162W
D．该电路的最大功率是2.7W
2．某学习小组设计了一种预防电梯超员的压力传感报警装置，其工作电路如图甲所示。小组同学进行模
拟实验获得的数据如下：电源电压保持3V不变，报警器R 的阻值恒为5Ω，压敏电阻R 随所受压力F的
0 x
变化图象如图乙所示，当R 所受压力达到10N，报警器R 开始发出报警信号，则（ ）
x 0
A．压力越大，电流表的示数越小
B．压力为5N时，R 两端的电压为
x
C．报警器报警时，电流表的示数为
D．报警器报警时，电路消耗的功率为3．如图﹣1所示为一种电子握力计，它的工作原理示意图如图﹣2所示，电源电压不变，握力显示表由电
流表改装而成，定值电阻R 阻值为6Ω；不施加力时弹簧一端的滑片P在电阻R 的最上端，移动到最下端
2 1
时施加的力最大（弹簧的电阻不计）。电路中电流变化的范围为0.1～0.5A，则下列说法正确的是（ ）
A．施加的力越大，电路中电流越大
B．施加的力越小，R 消耗的功率越小
2
C．R 连入电路的阻值变化范围是0～30Ω
1
D．电路消耗的总功率变化范围是0.3～1.5W
二、多选题
4．如图所示，电源电压恒为6V，电流表量程为“ ”，电压表量程“ ”，滑动变阻器、小
灯泡L（灯丝电阻不变）分别标有“ ”、“ ”字样。在保证电路安全的情况下，移动滑动
变阻器的滑片，下列选项中正确的是（ ）
A．电流表的示数变化范围是
B．电压表的示数变化范围是
C．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是
D．滑动变阻器的最大电功率
5．如图甲所示，电源电压不变，电流表的量程为 ，电压表的量程为 ，小灯泡参数“？V？
W”模糊不清。第一次只闭合开关S、 ，滑片P从a端移到b端；第二次只闭合开关S、 ，保证电路中
所有元件都安全的前提下，最大范围内移动滑片P。图乙是这两次实验过程绘制的电压表和电流表示数变
化的关系图像。下列判断正确的是（ ）A．小灯泡的参数为“ ”
B．电源电压为9V
C．只闭合开关S、 ，电路的总功率最大时，灯与滑动变阻器的功率之比为1∶3
D．只闭合开关S、 ，定值电阻的功率最大值与滑动变阻器的功率最大值之比为4∶1
三、填空题
6．如图所示，电源电压不变，定值电阻R=20Ω，小灯泡L标有“8V 4W”字样（灯丝电阻不变），电流表
1
量程为0~3A。当只闭合开关S，滑动变阻器R 的滑片P从b端滑动到某一位置时，变阻器连入电路中的阻
2
值减小了16Ω，电流表示数增大了0.2A，此时小灯泡恰好正常发光。则电源电压为 V；R 的
2
最大阻值为 Ω；在保证电路安全的情况下，开关都闭合时，R 的最大功率为
2
W。
7．如图所示，电源电压 ，定值电阻 为 ，滑动变阻器R规格为“ ”，电流表和电压表
量程分别选择“ “、“ ”。闭合开关S，电路正常工作时，电压表示数范围为 ；
滑动变阻器阻值变化范围为 。四、计算题
8．如图甲所示，是一款养生杯，其铭牌如下表所示。它有着高温消毒、中温加热和低挡保温的功能，其
等效电路结构如图乙所示。已知：电源电压为36V，R 和R 为发热电阻，R 是规格为“20Ω 5A”的滑动变
1 2 3
阻器。S闭合，S、S 均断开时，电器处于低温挡，移动滑片，可以手动调节低温挡的加热功率：S、S 闭
1 2 1
合，通过控制S 的通断，可以使电器处于高温挡或中温挡。
2
（1）养生杯以中温挡正常工作了5min，求发热电阻产生的热量；
（2）电阻R 的阻值大小；
2
（3）电压表的量程为“0~24V”，电流表量程为“0~3A”，在不损坏电路元件的前提下，求低温挡手动调节
时R 的加热功率范围。
1
9．如图所示，电源两端电压不变，灯泡上标有“6V 3W”字样（假设灯泡的电阻不随温度而改变）。当只
闭合开关S 时，电流表的示数为I，电压表的示数为U，电路的总功率是P，当开关S、S、S 都闭合时，
1 1 1 1 1 2 3
电流表的示数为I，电压表示数为U，电路的总功率是P，当只闭合开关S 时，电阻R 的电功率为
2 2 2 2 2
0.72W，已知U∶U=3∶4，I∶I=1∶4。求：
1 2 1 2
（1）灯泡的阻值；
（2）P∶P；
1 2
（3）通过开关的断开或闭合，电路的最大功率和最小功率分别为多少？10．图甲是小雯家空气加湿器电路的示意图。加湿装置上标有“220V 22W”字样，R 是探测空气湿度的湿
1
敏电阻置于加湿器表面，其阻值随空气湿度变化的图像如图乙所示，R 是电磁铁线圈的电阻。当控制电路
0
中的电流增大到某一数值时，衔铁被吸引下来，加湿装置电路断开；当控制电路中的电流减小到某一数值
时，衔铁被拉回，加湿装置电路闭合并开始工作。已知控制电路电源的电压为6V且保持不变，当空气湿
度为40%时，控制电路中的电流为0.04A，现在小雯让加湿器工作时，使卧室内空气湿度控制在40%～
50%。求：
（1）加湿装置正常工作时的电流及电磁铁线圈R 的阻值；
0
（2）湿度控制在40%～50%之间，电磁铁线圈消耗的最小功率；
（3）电流范围不变时，若小雯用阻值为75Ω的线圈替换原电磁铁线圈，加湿器工作时卧室内的空气湿度
最大值是多少？
11．小明参加学校物理社团活动，借助老师的器材设计了一个压力测试机，可以利用电流表的示数来反映
压力的大小，其中用到了压敏电阻 ，其阻值随着压力的增大而减小，小明设计的电路图如图甲所示，电
流 与压力F的关系图象如图乙所示。已知电源电压为36V，定值电阻 的阻值为 ，电流表量程为
。当压力为0N时，电流表示数为 。（1）请计算当压力为0N时， 的阻值；
（2）请写出压力F与 阻值大小的数量关系式，并计算该测试机可以承担的最大压力；
（3）老师告诉小明用阻值为 的定值电阻 替换 可以增大该测试机的量程，替换后测试机的测量范
围为 ，求电流表的示数变化范围。（计算结果保留两位小数）
12．电源电压9V，灯泡L标有“6V 3W”字样。灯泡电阻受温度的影响忽略不计。求：
（1）灯L的电阻多大？
（2）只闭合开关S、S，调节滑片使滑动变阻器连入电路的阻值为其最大值的 时，灯正常发光，则滑动
2
变阻器最大阻值为？
（3）只闭合S、S 时，R 的电功率为灯L的2倍，则R 的电功率多大？
1 1 1
（限时25分钟）
一、单选题
1．如图所示的电路中，电源电压为18V， 为定值电阻， 为滑动变阻器，移动滑片电路中的电流能达到 在确保电路安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片，滑动变阻器的阻值变化范围为 ；用
定值电阻 替换 后，再移动滑动变阻器的滑片，滑动变阻器的阻值变化范围为 ，下列说法正
确的是（ ）
①电流表的量程为 ，电压表量程为15V
② 的阻值为
③ 的阻值为
④滑动变阻器的规格为“ ”
A．①②③ B．②③④ C．②③ D．③④
2．如图甲所示，电源的电压U=12V，R 为定值电阻，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从B端滑至A端的
0
过程中，图乙描述电压表示数随电流表示数的变化规律，图丙描述滑动变阻器的功率随其两端电压的变化
规律，图丁描述滑动变阻器消耗功率与电路消耗总功率之比η随滑动变阻器电阻的变化规律，下列说法正
确的是（ ）
A．定值电阻R 的阻值为5Ω
0
B．图丙上P 的大小为14.4W
1
C．滑动变阻器最大阻值30Ω
D．图乙上经过a点的两条虚线与坐标轴围成的长方形面积为2.4W
3．如图所示，电源电压U保持不变，滑动变阻器R 的最大电阻是25Ω。
0
①当开关S 闭合、S 和S 断开，滑动变阻器的滑片在最右端时，电压表示数是U，R 的功率是P，电流
1 2 3 1 1 1表示数是I；
1
②当开关S 闭合、S 和S 断开，滑动变阻器的滑片在最左端时，电压表示数是 ，R 的功率是1.2W；
2 1 3 2
③当开关S、S 和S 都闭合，滑动变阻器的滑片在最左端时，R 的功率是 ，电流表示数是1；
1 2 3 1 2
已知
I:I=1:7，U:U'=3：2，P:P'=1:36
1 2 1 1 1 1
在开关闭合或断开，移动滑动变阻器的过程中，下列结论错误的是（ ）
A．该电路的最大功率是24.3W
B．电路阻值最大是70
C．电流表的最大示数是2.1A
D．电源电压是9V
二、多选题
4．在如图所示电路中，定值电阻R的阻值未知，当滑片置于滑动变阻器R 的某一点时，电压表的示数为2
1
V，R 的功率为1.2 W，当滑片滑动到另一点时，R和R 两端的电压比为U∶U=1∶4，此时电流表示数为
1 1 1 2
0.16 A，则（ ）
A．滑动变阻器的滑片是向左滑动
B．电阻R的阻值为10 Ω
C．滑动滑片后电压表的示数为6.4 VD．滑动滑片前后定值电阻R的功率之比为25∶16
5．图甲是一种测温电路，温度表由量程为0~3V的电压表改装而成，电源电压U恒为6V，R的阻值为
40Ω，热敏电阻的阻值R随温度t变化的关系如图乙所示。则（ ）
t
A．电路可测量的最高温度为30℃
B．温度表的10℃应标在电压表1V刻度处
C．若仅减小R的阻值，可以提高测量的最高温度
D．若仅将U减小，电路可测量的最高温度将提高
三、填空题
6．如图甲所示电路，电源电压保持不变，滑动变阻器标有“ ”，电流表的量程为 ，电压
表的量程为 。先闭合开关S和S，断开S，在保证电路安全的情况下，将滑动变阻器的滑片从最
1 2
右端滑动到a点，小灯泡正常发光；再断开S，闭合S，将滑动变阻器的滑片从a点向某一方向移动，直
1 2
到电压表示数与小灯泡的额定电压相同。图乙是两次调节过程中电流表与电压表示数变化的关系图像。小
灯泡的额定功率为 W；再断开S，闭合S 时，滑片是从a点向 （选填“左”或
1 2
“右”）移动的；该电路的最小功率为 W。
四、计算题
7．在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器上标有“ ；1A”字样，电阻 的阻值为，电压表所用量程为 ，电流表所用量程为 。只闭合开关S、 ，移动滑片P， 中的电
流与其两端电压变化的关系图像如图乙所示。
（1）求电源电压U；
（2）只闭合开关S、S，为保证电路安全，求滑动变阻器连入电路的阻值范围；
2
（3）只闭合开关S、S，在移动滑片P过程中，求电路总功率的最大值和滑动变阻器的最大功率。
1
8．如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关，当R 的滑片位于最右端时，电路中的电流为0.2A，R
2 2
的功率为0.8W，当R 的滑片移至中点时，R 两端电压变化了1V。求：
2 1
（1）当R 的滑片位于最右端时，R 两端的电压；
2 2
（2）电阻R 的最大阻值；
2
（3）当R 的滑片位于最右端时，通电10s，R 消耗的电能；
2 2
（4）电源电压。
9．如图所示，电源电压不变，定值电阻R=8Ω，R 为滑动电阻器，其最大阻值为24Ω，滑动电阻器的滑片
1 2
P在a端时，电流表的读数为0.5A，求：
（1）电源电压；
（2）滑动变阻器消耗的最大功率。10．在如图甲所示的电路中，电源电压恒为18V，电流表量程为“0-0.6A”和“0-3A”，电压表的量程为
“0-3V”和“0-15V”，表盘如图乙所示。滑动变阻器的规格为“50Ω1A”，小灯泡的规格为“3V1.5W”。求：
（1）小灯泡正常发光时的电阻和此时滑动变阻器的电功率。
（2）用一定值电阻R 替换小灯泡接入电路中，并将一电压表并联在R 两端，不改变电表的量程，在确保
0 0
电路中所有元件均安全的情况下移动滑动变阻器滑片，发现三个电表可以偏转到相同的位置，求满足要求
的R 的最大阻值及该电路的最小电功率。
0
11．如图所示，电源电压16V且恒定不变，小灯泡L额定电压6V，图乙是小灯泡L的I-U图像，电流表量
程0~0.6A，电压表量程0~15V；R 为定值电阻，滑动变阻器R 的铭牌标注“100Ω，1A”。
1 2
（1）求小灯泡L的额定功率？
（2）闭合开关S和S，调节滑动变阻器滑片到中点时，电流表读数为0.2A，求R 的阻值？
1 1
（3）闭合开关S和S，保证各电器元件安全的前提下，求滑动变阻器R 的调节范围。
2 2
12．如图所示，电源电压恒为6V，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，灯泡L 标有“6V 2.4W”
1
字样（L、L 灯丝电阻均不变）。当开关S、S、S 都闭合，且滑动变阻器R的滑片在中点时，电流表示
1 2 1 2数为0.6A；此时L 消耗的功率为P；当只有S 闭合时，L 实际消耗的功率为P，且P∶P=1∶4。
1 1 1 1 2 2 1
（1）灯泡L 正常发光时的电阻；
1
（2）滑动变阻器R的最大阻值；
（3）当只有S闭合时，在电路安全的情况下，电源消耗功率的最大值。
