小专题培优15 电功率相关动态电路分析与计算-【众相原创】2024-2025学年九年级全一册物理分层练（人教版）广西专版

九全·第十八章 １０７　 　　　　 １５　　　　　电功率相关动态电路分析与计算 类型一　滑动变阻器滑片移动引起的动态电路 １．如图所示的电路中，电源电压保持不变，Ｌ为阻 值不变的灯泡。开关Ｓ闭合后，滑动变阻器Ｒ的 滑片Ｐ向左滑动时，下列说法正确的是 （Ｃ） Ａ．灯泡Ｌ变暗 Ｂ．电压表示数变大 Ｃ．电路的总功率变大 Ｄ．电压表示数与电流表示数的比值变大 ２．如图所示的电路中，电源两端电压保持不变， Ｒ１为定值电阻。开关Ｓ闭合后，在滑动变阻器 Ｒ２的滑片 Ｐ向右移动的过程中，下列说法正 确的是 （Ｃ） Ａ．电流表Ａ的示数变大 Ｂ．电压表 Ｖ２的示数变大 Ｃ．电压表 Ｖ１的示数变大 Ｄ．电路消耗的总功率变大 ３．（多选）喜欢学习物理的小陈，根据所学的物理 知识，设计了如图所示的电路图，按照电路图 连接好电路。电源电压不变，闭合开关 Ｓ后， 当他把滑动变阻器的滑片 Ｐ由中点向右移动 时，下列说法正确的是 （Ｂ） Ａ．滑动变阻器接入电路的电 阻变大，灯泡变暗 Ｂ．电流表的示数变小，灯泡 亮度不变 Ｃ．滑动变阻器接入电路的电阻变大，它两端的 电压不变 Ｄ．电流表的示数变大，电路中的总电阻变大 ４．如图所示电路，滑动变阻器的滑片由中点向下 滑动的过程中，下列说法正确的是 （Ｂ） Ａ．灯泡的额定功率变小 Ｂ．滑动变阻器消耗的电功率 变小 Ｃ．电压表示数变大 Ｄ．电流表Ａ１、Ａ２示数的差值变小 ５．如图所示是实验课上同学们设计的模拟调光 灯的电路图。电源电压恒定不变，小灯泡上标 有“６Ｖ　６Ｗ”的字样。闭合开关Ｓ，当滑动变 阻器接入电路中的电阻为３Ω时，小灯泡正常 发光。（不考虑温度对灯泡电阻的影响）求： （１）灯泡的电阻； （２）电源电压； （３）当滑动变阻器的滑片 Ｐ移至某位置时，电 压表的示数为１Ｖ，此时整个电路的电功率。 解：（１）灯泡的电阻 ＲＬ＝ Ｕ２Ｌ ＰＬ ＝（６Ｖ） ２ ６Ｗ ＝６Ω； （２）闭合开关 Ｓ，灯泡和滑动 变阻器串联，当滑动变阻器接入电路中的电阻 为３Ω时，小灯泡正常发光，此时小灯泡两端 的电压为６Ｖ， 因为串联电路中电流处处相等，所以此时电路 中的电流Ｉ＝ＩＬ＝ ＰＬ ＵＬ ＝６Ｗ６Ｖ＝１Ａ， 此时滑动变阻器两端的电压 ＵＲ＝ＩＲ＝１Ａ×３Ω＝３Ｖ， 则电源电压Ｕ＝ＵＬ＋ＵＲ＝６Ｖ＋３Ｖ＝９Ｖ； （３）当滑动变阻器的滑片 Ｐ移至某位置时，电 压表的示数为１Ｖ， 不考虑温度对灯泡电阻的影响，此时电路中的 电流Ｉ′＝ ＵＬ′ ＲＬ ＝１Ｖ６Ω ＝１６Ａ， 此时整个电路的电功率 Ｐ总 ＝ＵＩ′＝９Ｖ× １ ６Ａ＝１．５Ｗ                                              。 　　　　 １０８　 众相原创 分层练· 广西物理（ＲＪ） 类型二　多开关通断引起的动态电路 ６．如图所示，电源电压不变，若先闭合开关Ｓ１，再 闭合开关Ｓ２，则电路中的电功率将 （Ｂ） Ａ．减小　　　　　　　Ｂ．增大 Ｃ．保持不变 Ｄ．无法判断 第６题图 　　 第７题图 ７．如图所示，闭合开关Ｓ１后，电路中变小的是 （Ａ） Ａ．电路中的总电阻 Ｂ．电流表Ａ的示数 Ｃ．电阻Ｒ１两端的电压 Ｄ．电路消耗的总功率 ８．如图所示，电源电压不变，开关 Ｓ１闭合后，灯 泡Ｌ发光，电压表有示数；再闭合开关 Ｓ２后， 出现的情况是 （Ｄ） Ａ．灯泡Ｌ的亮度不变 Ｂ．电压表的示数变小 Ｃ．电路的总电阻不变 Ｄ．电路的总功率变大 第８题图 　　 第９题图 ９．如图所示，将“６Ｖ　３Ｗ”的灯泡Ｌ１和“６Ｖ　 ６Ｗ”的灯泡Ｌ２并联接在电压恒为６Ｖ的电源 上。下列关于该电路分析正确的是 （Ｃ） Ａ．若只闭合开关Ｓ，电流表的示数为１Ａ Ｂ．若同时闭合开关Ｓ、Ｓ１，两灯均不能正常发光 Ｃ．若同时闭合开关Ｓ、Ｓ１，Ｌ１比Ｌ２要暗些 Ｄ．若先闭合开关Ｓ，电流表示数为Ｉ１；再闭合开 关Ｓ１，电流表示数为Ｉ２，则Ｉ１∶Ｉ２＝１∶２ １０．如图所示，电源电压恒定，小灯泡标有“６Ｖ　 ３Ｗ”的字样，当开关Ｓ１闭合，Ｓ２断开时，小灯 泡正常发光，当开关 Ｓ１、Ｓ２都闭合时，电流表 示数为 ０．６Ａ（灯丝电阻不 变）。求： （１）小灯泡正常发光时的电流 是多大？ （２）当 Ｓ１、Ｓ２都闭合时，电路的总功率是 多大？ 解：（１）当开关 Ｓ１闭合，Ｓ２断开时，电路为 Ｌ 的简单电路，额定电压下灯泡正常发光，则电 源电压 Ｕ＝ＵＬ＝６Ｖ， 由Ｐ＝ＵＩ可得，小灯泡正常发光时的电流 ＩＬ＝ ＰＬ ＵＬ ＝３Ｗ６Ｖ＝０．５Ａ； （２）当Ｓ１、Ｓ２都闭合时，电路的总功率 Ｐ＝ＵＩ＝６Ｖ×０．６Ａ＝３．６Ｗ。 １１．如图所示，电源电压保持不变，定值电阻Ｒ１＝ １０Ω。当开关Ｓ１、Ｓ２断开，Ｓ３闭合时，电流表 的示数为０．３Ａ；当开关 Ｓ１断开，Ｓ２、Ｓ３闭合 时，电流表的示数为０．４５Ａ。求： （１）电源电压； （２）定值电阻Ｒ２的阻值； （３）当开关 Ｓ１闭合，Ｓ２、Ｓ３断开时，通电１０ｓ 电阻Ｒ１产生的热量。 解：（１）当开关 Ｓ１、Ｓ２断开， Ｓ３闭合时，该电路为 Ｒ１的 简单电路，电流表测电路中 的电流；此时电流表的示数 为０．３Ａ，即电路中的电流Ｉ１＝０．３Ａ，由Ｉ＝ Ｕ Ｒ可知， 电源电压Ｕ＝Ｕ１＝ＩＲ１＝０．３Ａ×１０Ω＝３Ｖ； （２）当开关 Ｓ１断开，Ｓ２、Ｓ３闭合时，该电路为 Ｒ１和 Ｒ２的并联电路，电流表测干路中的 电流； 由并联电路电阻的规律知，通过Ｒ２的电流 Ｉ２＝Ｉ－Ｉ１＝０．４５Ａ－０．３Ａ＝０．１５Ａ， Ｒ２的阻值Ｒ２＝ Ｕ Ｉ２ ＝ ３Ｖ０．１５Ａ＝２０Ω； （３）当开关 Ｓ１闭合，Ｓ２、Ｓ３断开时，两电阻串 联，由串联电路电阻的规律和欧姆定律可知 电路中的电流 Ｉ′＝ ＵＲ１＋Ｒ２ ＝ ３Ｖ１０Ω＋２０Ω ＝０．１Ａ， 通电１０ｓ电阻Ｒ１产生的热量 Ｑ＝Ｉ′２Ｒ１ｔ＝（０．１Ａ） ２×１０Ω×１０ｓ＝１Ｊ                                                    。 九全·第十八章 １０９　 　　　　 类型三　敏感电阻引起的动态电路 １２．如图所示是酒精浓度检测仪的简化电路图。 电源电压保持不变，Ｒ１为定值电阻，Ｒ２为酒 精气体传感器，其阻值随酒精气体浓度的增 大而减小。闭合开关 Ｓ，酒后的驾驶员对着 Ｒ２呼出气体，酒精气体浓度增大，则 （Ｂ） Ａ．电路中总电阻增大 Ｂ．电流表Ａ示数增大 Ｃ．电压表Ｖ示数减小 Ｄ．电路的总功率减小 １３．如图甲所示是高铁上烟雾报警器的简化原理 图，其中电源电压保持不变，Ｒ０为定值电阻， Ｒ为光敏电阻，Ｒ的阻值与光照强度的关系如 图乙所示。射向光敏电阻的激光被烟雾遮挡 时，下列说法正确的是 （Ｃ） 甲 　 乙 Ａ．光敏电阻Ｒ的阻值减小 Ｂ．电流表的示数增大 Ｃ．电压表的示数增大 Ｄ．电路中消耗的总功率增大 类型四　综合判断及计算 １４．如图所示的电路，电源电压保持不变，Ｐ为滑 动变阻器 Ｒ的滑片。关于该电路，下列说法 正确的是 （Ｄ） Ａ．只闭合Ｓ１，Ｐ向左移动时，电压表示数不变 Ｂ．只闭合Ｓ１，Ｐ向左移动时，电流表示数变大 Ｃ．Ｓ１和Ｓ２都闭合，Ｐ向右移动时，灯泡变亮 Ｄ．Ｓ１和Ｓ２都闭合，Ｐ向右移动时，电压表示 数变大 １５．如图所示，电源电压为１２Ｖ并且保持不变， 电流表量程为０～３Ａ。滑动变阻器 Ｒ１的最 大阻值为１８Ω，Ｒ２的阻值为１２Ω，小灯泡 Ｌ 上标有“３Ｖ　３Ｗ”字样。 （１）灯泡正常发光时的电流和电阻多大？ （２）当Ｓ闭合，Ｓ１、Ｓ２都断开时，要使灯泡正常 工作，滑动变阻器接入电路中的阻值为多大？ （３）闭合Ｓ、Ｓ１、Ｓ２，调节滑动变阻器 Ｒ１，使 Ｒ１ 以最大功率工作１ｍｉｎ，这１ｍｉｎ内电流通过 滑动变阻器Ｒ１做的功是多少Ｊ？ 解：（１）由Ｐ＝ＵＩ可得，灯 泡正常发光时的电流 ＩＬ＝ ＰＬ ＵＬ ＝３Ｗ３Ｖ＝１Ａ； 由Ｉ＝ＵＲ可得，灯泡正常发光时的电阻 ＲＬ＝ ＵＬ ＩＬ ＝３Ｖ１Ａ＝３Ω； （２）当Ｓ闭合，Ｓ１、Ｓ２都断开时，小灯泡 Ｌ和 滑动变阻器Ｒ１串联，因串联电路中各处的电 流相等，且灯泡正常发光，所以，电路总电阻 Ｒ＝ＵＩＬ ＝１２Ｖ１Ａ＝１２Ω， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所 以，滑动变阻器接入电路的电阻 Ｒ１＝Ｒ－ＲＬ＝１２Ω－３Ω＝９Ω； （３）闭合Ｓ、Ｓ１、Ｓ２时，Ｒ１与Ｒ２并联，电流表测 干路电流，因并联电路中各支路两端的电压 相等，所以，通过定值电阻Ｒ２的电流 Ｉ２＝ Ｕ Ｒ２ ＝１２Ｖ１２Ω ＝１Ａ， 调节滑动变阻器 Ｒ１，使 Ｒ１以最大功率工作 时，干路电流为３Ａ， 因并联电路中干路电流等于各支路电流之 和，所以，通过滑动变阻器的电流 Ｉ１＝Ｉ－Ｉ２＝３Ａ－１Ａ＝２Ａ， １ｍｉｎ内电流通过滑动变阻器做的功 Ｗ＝ＵＩ１ｔ＝１２Ｖ×２Ａ×６０ｓ＝１４４０Ｊ                                                    。 ３０　 （３）整个电路１０ｍｉｎ消耗的电能 Ｗ＝ＵＩｔ＝９Ｖ×０．６Ａ×１０×６０ｓ＝３２４０Ｊ。 三阶　核心素养情境练 １８．６０　４０ 第３节　测量小灯泡的电功率 一阶　基础巩固分点练 １．Ｃ　２．Ｄ　３．Ｂ　４．Ａ　５．ＡＢ　６．Ｂ　７．Ｂ 二阶　拓展提升综合练 ８．２．５　０．７５　９．（１）断开　最大　（２）滑动变阻器　Ａ　（３）Ａ　亮　（４）０．６２５　温度 １０．（１）如答图所示　（２）电流表使用前未调零　（３）Ｄ　（４）左　０．４　１ 　 三阶　核心素养情境练 １１．Ｃ 小专题培优１２　特殊方法测小灯泡的电功率 １．（１）Ｕ－Ｕ额　（３）Ｕ额 × Ｕ０ Ｒ０ 　２．（２）闭合开关Ｓ，断开Ｓ１，再闭合Ｓ２　（３）Ｕ额 × Ｕ－Ｕ额 Ｒ０ ３．（１）Ｕ额　（２）Ｓ、Ｓ１　（３） Ｕ１Ｕ额（Ｕ－Ｕ额） Ｒ０（Ｕ－Ｕ１） 　４．（２）Ｕ额　 Ｕ额 ２ Ｒ１ 　 ５．（１）Ｒ２　（２）Ｓ、Ｓ２　（３） Ｕ－Ｕ２ Ｕ２Ｒ０ Ｕ额 ２　６．（１） Ｕ额 Ｒ０ 　（２）Ｓ和 Ｓ１　（２）Ｕ额 ×（Ｉ－ Ｕ额 Ｒ０ ）　７．（３）Ｉ额（Ｉ－Ｉ额）Ｒ０ ８．（２）保持滑动变阻器Ｒ２的滑片位置不变，调节滑动变阻器Ｒ１的滑片　（３） Ｉ２１ Ｉ２ Ｕ 小专题培优１３　与用电器铭牌相关的电功率问题 １．Ｃ　２．Ｄ　３．Ｄ　４．Ｃ　５．Ｂ　６．Ｃ　７．Ｄ　８．Ｂ 小专题培优１４　与用电器铭牌相关的电功率问题 １．６　Ｒ２　【变式训练】＞　１∶２　４８　２．２　１０　１２０　３．Ｄ　４．３．５　５　０．７　５．ＡＣ　６．ＡＢ　７．ＡＣ　８．１０　电功率　０．３　０．９ ９．１０　３．６　１０．ＡＤ　１１．ＢＤ　１２．２０　６　１３．ＣＤ　１４．６０　８　０．２　【变式训练】ｂ　１５　６　１５．１０　５．６　４５ 小专题培优１５　电功率相关动态电路分析与计算 １．Ｃ　２．Ｃ　３．ＢＣ　４．Ｂ ５．解：（１）灯泡的电阻ＲＬ＝ Ｕ２Ｌ ＰＬ ＝（６Ｖ） ２ ６Ｗ ＝６Ω； （２）闭合开关Ｓ，灯泡和滑动变阻器串联，当滑动变阻器接入电路中的电阻为３Ω时，小灯泡正常发光，此时小灯泡两端的电压为 ６Ｖ，因为串联电路中电流处处相等，所以此时电路中的电流Ｉ＝ＩＬ＝ ＰＬ ＵＬ ＝６Ｗ６Ｖ＝１Ａ， 此时滑动变阻器两端的电压ＵＲ＝ＩＲ＝１Ａ×３Ω＝３Ｖ， 则电源电压Ｕ＝ＵＬ＋ＵＲ＝６Ｖ＋３Ｖ＝９Ｖ； （３）当滑动变阻器的滑片Ｐ移至某位置时，电压表的示数为１Ｖ， 不考虑温度对灯泡电阻的影响，此时电路中的电流Ｉ′＝ ＵＬ′ ＲＬ ＝１Ｖ６Ω ＝１６Ａ， 此时整个电路的电功率Ｐ总 ＝ＵＩ′＝９Ｖ× １ ６Ａ＝１．５Ｗ。 ６．Ｂ　７．Ａ　８．Ｄ　９．Ｃ １０．解：（１）当开关Ｓ１闭合，Ｓ２断开时，电路为Ｌ的简单电路，额定电压下灯泡正常发光，则电源电压Ｕ＝ＵＬ＝６Ｖ， 由Ｐ＝ＵＩ可得，小灯泡正常发光时的电流ＩＬ＝ ＰＬ ＵＬ ＝３Ｗ６Ｖ＝０．５Ａ； （２）当Ｓ１、Ｓ２都闭合时，电路的总功率Ｐ＝ＵＩ＝６Ｖ×０．６Ａ＝３．６Ｗ。 １１．解：（１）当开关Ｓ１、Ｓ２断开，Ｓ３闭合时，该电路为Ｒ１的简单电路，电流表测电路中的电流；此时电流表的示数为０．３Ａ，即电路中 的电流Ｉ１＝０．３Ａ，由Ｉ＝ Ｕ Ｒ可知， 电源电压Ｕ＝Ｕ１＝ＩＲ１＝０．３Ａ×１０Ω＝３Ｖ； （２）当开关Ｓ１断开，Ｓ２、Ｓ３闭合时，该电路为Ｒ１和Ｒ２的并联电路，电流表测干路中的电流； 由并联电路电阻的规律知，通过Ｒ２的电流Ｉ２＝Ｉ－Ｉ１＝０．４５Ａ－０．３Ａ＝０．１５Ａ， Ｒ２的阻值Ｒ２＝ Ｕ Ｉ２ ＝ ３Ｖ０．１５Ａ＝２０Ω； （３）当开关Ｓ１闭合，Ｓ２、Ｓ３断开时，两电阻串联，由串联电路电阻的规律和欧姆定律可知电路中的电流 Ｉ′＝ ＵＲ１＋Ｒ２ ＝ ３Ｖ１０Ω＋２０Ω ＝０．１Ａ， 通电１０ｓ电阻Ｒ１产生的热量Ｑ＝Ｉ′ ２Ｒ１ｔ＝（０．１Ａ） ２×１０Ω×１０ｓ＝１Ｊ。 １２．Ｂ　１３．Ｃ　１４．Ｄ １５．解：（１）由Ｐ＝ＵＩ可得，灯泡正常发光时的电流ＩＬ＝ ＰＬ ＵＬ ＝３Ｗ３Ｖ＝１Ａ； 由Ｉ＝ＵＲ可得，灯泡正常发光时的电阻ＲＬ＝ ＵＬ ＩＬ ＝３Ｖ１Ａ＝３Ω； （２）当Ｓ闭合，Ｓ１、Ｓ２都断开时，小灯泡Ｌ和滑动变阻器Ｒ１串联，因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光，所以，电路总 电阻Ｒ＝ＵＩＬ ＝１２Ｖ１Ａ＝１２Ω， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路的电阻Ｒ１＝Ｒ－ＲＬ＝１２Ω－３Ω＝９Ω； （３）闭合Ｓ、Ｓ１、Ｓ２时，Ｒ１与Ｒ２并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通过定值电阻Ｒ２的电流 Ｉ２＝ Ｕ Ｒ２ ＝１２Ｖ１２Ω ＝１Ａ， 调节滑动变阻器Ｒ１，使Ｒ１以最大功率工作时，干路电流为３Ａ， 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过滑动变阻器的电流Ｉ１＝Ｉ－Ｉ２＝３Ａ－１Ａ＝２Ａ， １ｍｉｎ内电流通过滑动变阻器做的功Ｗ＝ＵＩ１ｔ＝１２Ｖ×２Ａ×６０ｓ＝１４４０Ｊ。 小专题培优１６　电功率比值类计算 １．Ｃ　２．Ｄ　３．Ｄ　４．６　２∶３　５．５∶１　１∶４　６．４∶１　４０　７．２０　１２ 小专题培优１７　电功率极值、范围类计算 １．１　１２　２．１０　０．９　３．Ｄ　４．ＢＣＤ ５．解：（１）由Ｐ＝ＵＩ可知，小灯泡正常工作时的电流ＩＬ＝ ＰＬ ＵＬ ＝３Ｗ６Ｖ＝０．５Ａ； （２）当Ｓ２闭合，Ｓ１、Ｓ３断开时，小灯泡与滑动变阻器Ｒ２串联；要使灯泡正常发光，则此时电路中的电流Ｉ＝ＩＬ＝０．５Ａ， 由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻Ｒ＝ＵＩ＝ １５Ｖ ０．５Ａ＝３０Ω， 灯泡的电阻ＲＬ＝ ＵＬ ＩＬ ＝６Ｖ０．５Ａ＝１２Ω， 根据串联电路的电阻特点可知，Ｒ２接入电路中的阻值Ｒ２＝Ｒ－ＲＬ＝３０Ω－１２Ω＝１８Ω； （３）当Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３都闭合时，Ｒ１、Ｒ２并联，小灯泡被短路；当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时，电路中的总电阻最大，由 Ｐ＝ Ｕ２ Ｒ 可知，整个电路消耗的功率最小；此时Ｒ１的电功率Ｐ１＝ Ｕ２ Ｒ１ ＝（１５Ｖ） ２ １５Ω ＝１５Ｗ， Ｒ２的电功率Ｐ２＝ Ｕ２ Ｒ２大 ＝（１５Ｖ） ２ ３０Ω ＝７．５Ｗ， 则整个电路消耗的最小功率Ｐ＝Ｐ１＋Ｐ２＝１５Ｗ＋７．５Ｗ＝２２．５Ｗ。 ６．Ｃ　７．１５　１．２～２．４ ８．解：（１）由Ｐ＝ＵＩ可知，小灯泡正常发光时的电流ＩＬ＝ ＰＬ ＵＬ ＝３Ｗ６Ｖ＝０．５Ａ； （２）当Ｓ、Ｓ１、Ｓ２都闭合时，Ｌ被短路，该电路为Ｒ和Ｒ０的并联电路，电流表测干路的电流； 滑动变阻器滑到ｂ端时，其接入电路的阻值最大为Ｒ＝２０Ω， 已知Ｒ０＝８Ω，则电路总电阻Ｒ并 ＝ Ｒ×Ｒ０ Ｒ＋Ｒ０ ＝２０Ω×８Ω２０Ω＋８Ω ＝４０７Ω， 已知电流表示数为１．４Ａ，即干路电流Ｉ＝１．４Ａ，由Ｉ＝ＵＲ可知， 电源电压Ｕ＝ＩＲ并 ＝１．４Ａ× ４０ ７Ω＝８Ｖ； （３）当Ｓ闭合，Ｓ１、Ｓ２断开时，该电路为Ｌ和Ｒ的串联电路，电流表测电路中的电流； 已知灯泡的额定电流为０．５Ａ，滑动变阻器允许通过的最大电流为１Ａ，电流表所选量程为０～３Ａ， 因此在保证电路安全前提下，电路中的最大电流Ｉ大 ＝ＩＬ＝０．５Ａ， 则电路消耗的总功率的最大值Ｐ大 ＝Ｉ大Ｕ＝０．５Ａ×８Ｖ＝４Ｗ； 由Ｉ＝ＵＲ可知，小灯泡的电阻ＲＬ＝ ＵＬ ＩＬ ＝６Ｖ０．５Ａ＝１２Ω， 滑动变阻器滑到ｂ端时，其接入电路的阻值最大，此时电路消耗的功率最小为 Ｐ小 ＝ Ｕ２ ＲＬ＋Ｒ ＝ （８Ｖ） ２ １２Ω＋２０Ω ＝２Ｗ； 即电路消耗总功率的范围为２～４Ｗ。 第４节　焦耳定律 一阶　基础巩固分点练 １．Ｃ　２．Ｄ　３．Ｃ　４．焦耳　小　５．１００　６．２００　７．１∶２ ８．解：（１）使水温由２０℃升高到１００℃，水需要吸收热量 Ｑ吸 ＝ｃ水ｍΔｔ＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃）×１ｋｇ×（１００℃－２０℃）＝３．３６×１０５Ｊ； （２）不计热量损失，电热水壶消耗的电能等于水吸收的热量，即Ｗ＝Ｑ吸 ＝３．３６×１０ ５Ｊ， 加热所需要的时间ｔ＝ＷＰ＝ ３．３６×１０５Ｊ ８００Ｗ ＝４２０ｓ。 二阶　拓展提升综合练 ９．Ｃ　１０．Ｃ　１１．用电器　３７４４０　１２．０．６　９０　４０ １３．（１）两侧液面高度差　转换　（２）电流　电阻　（３）电阻　电流　（４）二次方　焦耳定律 １４．解：（１）由电路图知，开关Ｓ接高温挡位时，电路为Ｒ１的基本电路， 根据Ｉ＝ＵＲ可得电热丝Ｒ１的阻值Ｒ１＝ Ｕ Ｉ１ ＝２４Ｖ１．５Ａ＝１６Ω； （２）处于“低温”挡加热时，通过座椅垫的电流Ｉ＝ Ｐ低 Ｕ＝ ２４Ｗ ２４Ｖ＝１Ａ； （３）处于“低温”挡加热５ｍｉｎ电流通过Ｒ１产生的热量Ｑ１＝Ｉ ２Ｒ１ｔ＝（１Ａ） ２×１６Ω×５×６０ｓ＝４８００Ｊ。 小专题培优１８　多挡位家用电器相关判断及计算 １．保温　加热　２．低温　不能　３．低温　９９０　４．冷风　热风　５．低温　中温　高温 ６．解：（１）由题意可知当Ｓ、Ｓ１闭合时，电路处于高温挡；当Ｓ闭合，Ｓ１断开时，电路处于低温挡，故低温挡的电流Ｉ低 ＝ Ｕ Ｒ１ ＝５Ｖ１０Ω ＝０．５Ａ； （２）根据题意，当开关Ｓ、Ｓ１都闭合时，处于高温挡，总电流为１．５Ａ， 故 Ｒ１×Ｒ２ Ｒ１＋Ｒ２ ＝ＵＩ高 ，即 ５Ｖ １．５Ａ＝ １０Ω×Ｒ２ １０Ω＋Ｒ２ ，解得Ｒ２＝５Ω； （３）高温挡的功率Ｐ高 ＝ＵＩ高 ＝５Ｖ×１．５Ａ＝７．５Ｗ。 ７．解：（１）当开关Ｓ１断开，开关Ｓ２接Ａ时，Ｒ１、Ｒ２两电阻串联，此时为低温挡，根据欧姆定律可知，电路中的电流 Ｉ低 ＝ Ｕ Ｒ总 ＝ ＵＲ１＋Ｒ２ ＝ ２２０Ｖ１２１Ω＋５５Ω ＝１．２５Ａ； （２）当开关Ｓ１闭合，开关Ｓ２接Ａ时，只有电阻Ｒ１接入电路，此时为中温挡，空气炸锅处于中温挡时的功率 Ｐ＝Ｕ ２ Ｒ１ ＝（２２０Ｖ） ２ １２１Ω ＝４００Ｗ。 ８．解：（１）由电路图可知，开关Ｓ接触ｂ、ｃ两个触点时，电路为Ｒ１的基本电路，开关Ｓ接触ｃ、ｄ两个触点时，Ｒ１与Ｒ２并联，因并联电 路中总电阻小于任何一个分电阻，所以开关Ｓ接触ｂ、ｃ两个触点时总电阻大，开关Ｓ接触 ｃ、ｄ两个触点时总电阻小，由 Ｐ＝Ｕ ２ Ｒ可 知，开关Ｓ接触ｂ、ｃ两个触点时电热器处于低温挡，开关Ｓ接触ｃ、ｄ两个触点时电热器处于高温挡，根据Ｐ＝Ｕ ２ Ｒ可知，Ｒ１的电阻值 Ｒ１＝ Ｕ２ Ｐ低 ＝（２２０Ｖ） ２ ４４０Ｗ ＝１１０Ω； 因为Ｒ１＝２Ｒ２，所以Ｒ２的电阻值Ｒ２＝ １ ２Ｒ１＝ １ ２×１１０Ω＝５５Ω； （２）Ｒ２的电功率Ｐ２＝ Ｕ２ Ｒ２ ＝（２２０Ｖ） ２ ５５Ω ＝８８０Ｗ， 高温挡时的总功率Ｐ高 ＝Ｐ低 ＋Ｐ２＝４４０Ｗ＋８８０Ｗ＝１３２０Ｗ； （３）高温挡下工作７ｍｉｎ产生的热量Ｑ＝Ｗ＝Ｐ 高 ｔ＝１３２０Ｗ×７×６０ｓ＝５．５４４×１０５Ｊ， 若产生的热量全部被水吸收，则水吸收的热量Ｑ吸 ＝Ｑ＝５．５４４×１０ ５Ｊ， 根据Ｑ吸 ＝ｃｍΔｔ可知，水升高的温度Δｔ＝ Ｑ吸 ｃｍ＝ ５．５４４×１０５Ｊ ４．２×１０３Ｊ／（ｋｇ·℃）×２ｋｇ ＝６６℃， 理论上水的末温为４０℃＋６６℃＝１０６℃； 参考答案 参考答案 参考答案