期末考前题型专练四　分析与计算题课件2024-2025学年物理鲁科版九年级上册

期末考前题型专练四　 分析与计算题 1 类型一　基本计算类 1. (2023·淄博博山区一模)如图所示的电路中电源电压恒为3 V。闭合开关S后,电阻R1的电功率为3 W,电阻R2的电功率为4.5 W。求: (1)通过电阻R1的电流; 1 解:(1)由电路图可知,电阻R1和电阻R2并联;由并联电路的电压特点可知,R1、R2两端的电压为: U1=U2=U=3 V, 则通过电阻R1的电流: I1===1 A。 1 1. (2023·淄博博山区一模)如图所示的电路中电源电压恒为3 V。闭合开关S后,电阻R1的电功率为3 W,电阻R2的电功率为4.5 W。求: (2)电阻R2的阻值; 解:(2)由P=UI=可知,电阻R2的阻值: R2===2 Ω。 1 1. (2023·淄博博山区一模)如图所示的电路中电源电压恒为3 V。闭合开关S后,电阻R1的电功率为3 W,电阻R2的电功率为4.5 W。求: (3)整个电路在10 s内产生的热量。 解:(3)电路中总功率: P=P1+P2=3 W+4.5 W=7.5 W, 则整个电路在10 s内产生的热量: Q=W=Pt=7.5 W×10 s=75 J。 1 2. (2024·临沂期末)如图所示,R1=6 Ω,灯泡L标有“6 V,6 W”字样(不计温度对灯丝电阻的影响)。当闭合S1,断开S2,S3时,电路中电流为0.5 A。求: (1)电源电压; 1 1 2. (2024·临沂期末)如图所示,R1=6 Ω,灯泡L标有“6 V,6 W”字样(不计温度对灯丝电阻的影响)。当闭合S1,断开S2,S3时,电路中电流为0.5 A。求: (2)当断开S1,闭合S2,S3时,通电1 min,整个电路消耗的电能。 1 解:(2)当断开S1,闭合S2、S3时,灯泡和定值电阻并联; 根据欧姆定律可知通过灯泡的电流 IL===1 A, 通过定值电阻的电流 I1===1 A, 根据并联电路的电流特点可知干路电流 I'=IL+I1=1 A+1 A=2 A, 通电1 min,整个电路消耗的电能W=UI't=6 V×2 A×1×60 s=720 J。 1 类型二　动态电路类 3. (2024·东营期中)如图所示电路,电源电压恒为8 V,小灯泡标有“6 V　3 W“字样。若不考虑温度对灯泡电阻的影响,闭合开关S,求: (1)小灯泡的额定电流; 解:(1)灯泡的额定电压是6 V,额定功率是3 W,由P=UI得,灯泡的额定电流: IL===0.5 A; 1 3. (2024·东营期中)如图所示电路,电源电压恒为8 V,小灯泡标有“6 V　3 W“字样。若不考虑温度对灯泡电阻的影响,闭合开关S,求: (2)小灯泡正常发光时,滑动变阻器R接入电路的阻值。 1 解:(2)灯泡正常工作时电路中的电流为: I=IL=0.5 A, 滑动变阻器两端的电压: U'=U总-U=8 V-6 V=2 V, 所以滑动变阻器的电阻:R'===4 Ω; 1 3. (2024·东营期中)如图所示电路,电源电压恒为8 V,小灯泡标有“6 V　3 W“字样。若不考虑温度对灯泡电阻的影响,闭合开关S,求: (3)移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为3 V时,小灯泡的实际功率。 1 1 4. (2024·淄博临淄区期中)如图所示电路中,电源电压保持不变,灯L标有“12 V　 12 W”字样,R2=36 Ω。当S、S1、S2都闭合时,电流表示数为1.2 A,这时灯L正常发光(不计温度对灯泡电阻的影响)。求: (1)电源电压; 解:(1)当S、S1、S2都闭合时,R2被短路,L和R1并联,电流表测干路中的电流,因为此时灯泡正常发光,所以根据并联电路的电压规律可知,电源电压:U=U1=UL=12 V; 1 4. (2024·淄博临淄区期中)如图所示电路中,电源电压保持不变,灯L标有“12 V　 12 W”字样,R2=36 Ω。当S、S1、S2都闭合时,电流表示数为1.2 A,这时灯L正常发光(不计温度对灯泡电阻的影响)。求: (2)电阻R1的阻值; 1 解:(2)L和R1并联时,灯泡正常发光,由P=UI可得通过灯泡的电流:IL===1 A, 根据并联电路的电流规律可知,通过R1的电流:I1=I-IL=1.2 A-1 A=0.2 A, 则电阻R1的阻值:R1===60 Ω; 1 4. (2024·淄博临淄区期中)如图所示电路中,电源电压保持不变,灯L标有“12 V　 12 W”字样,R2=36 Ω。当S、S1、S2都闭合时,电流表示数为1.2 A,这时灯L正常发光(不计温度对灯泡电阻的影响)。求: (3)若将S闭合,S1、S2都断开时,灯L实际消耗的功率。 1 解:(3)不计温度对电阻的影响,灯泡L的电阻: RL===12 Ω, 当S闭合,S1、S2都断开时,灯泡L和R2串联,根据串联电路的电阻规律可知,此时电路的总电阻:R=RL+R2=12 Ω+36 Ω=48 Ω, 此时电路中的电流:I'===0.25 A, 灯L实际消耗的功率: PL实=I'2RL=(0.25 A)2×12 Ω=0.75 W。 1 5. (2023·淄博一模)如图所示,灯泡L标有“8 V　4 W”的字样,开关S闭合,滑片P在中点时,电压表的示数为4 V,灯泡正常发光(假定灯泡电阻不随温度变化而变化)。求: (1)灯泡的电阻RL; 1 5. (2023·淄博一模)如图所示,灯泡L标有“8 V　4 W”的字样,开关S闭合,滑片P在中点时,电压表的示数为4 V,灯泡正常发光(假定灯泡电阻不随温度变化而变化)。求: (2)电源电压U; 解:(2)当滑片P在中点时,R与灯泡L串联,因为灯泡正常发光,所以UL=U额=8 V, 因为串联电路的电压等于各分电压之和, 所以电源电压U=UR+UL=4 V+8 V=12 V。 1 5. (2023·淄博一模)如图所示,灯泡L标有“8 V　4 W”的字样,开关S闭合,滑片P在中点时,电压表的示数为4 V,灯泡正常发光(假定灯泡电阻不随温度变化而变化)。求: (3)滑动变阻器的最大阻值R; 解: (3)因为灯泡正常发光,所以电路中的电流: IL===0.5 A; 滑动变阻器接入电路的电阻为: R'===8 Ω, 所以变阻器的最大阻值R=2R'=2×8 Ω=16 Ω。 1 5. (2023·淄博一模)如图所示,灯泡L标有“8 V　4 W”的字样,开关S闭合,滑片P在中点时,电压表的示数为4 V,灯泡正常发光(假定灯泡电阻不随温度变化而变化)。求: (4)整个电路的最小功率。 1 类型三　图象分析类 6.(2024·淄博淄川区期中)体重超标已影响了部分中学生的身心健康,为了动态监测学生的体重情况,班级科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计,其电路如图甲所示。已知电源电压恒定,定值电阻R0=5 Ω,R为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,电流表量程为0~0.6 A,踏板重力不计,求: (1)闭合开关,当体重计空载时,电路中的电流为0.12 A,电源电压为多少; 1 解:(1)由题图甲可知,闭合开关,定值电阻R0与压敏电阻R串联,由题图乙可知当体重计空载时,R=45 Ω,I=0.12 A,则电源电压为: U=I(R+R0)=0.12 A×(45 Ω+5 Ω)=6 V; 1 6.(2024·淄博淄川区期中)体重超标已影响了部分中学生的身心健康,为了动态监测学生的体重情况,班级科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计,其电路如图甲所示。已知电源电压恒定,定值电阻R0=5 Ω,R为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,电流表量程为0~0.6 A,踏板重力不计,求: (2)当体重计示数为600 N时,R0消耗的电功率为多少; 1 解:(2)由题图乙可知,当体重计示数为600 N时,压敏电阻的阻值R'=15 Ω,此时电路中电流为: I'===0.3 A; 定值电阻R0消耗的功率为: P=I'2R0=(0.3 A)2×5 Ω=0.45 W; 1 6.(2024·淄博淄川区期中)体重超标已影响了部分中学生的身心健康,为了动态监测学生的体重情况,班级科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计,其电路如图甲所示。已知电源电压恒定,定值电阻R0=5 Ω,R为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,电流表量程为0~0.6 A,踏板重力不计,求: (3)此体重计所能测量的最大体重为多少。 1 解:(3)已知电流表量程为0~0.6 A,当电路中的电流最大为Imax=0.6 A时,体重计测量最大体重,此时压敏电阻的阻值为: R″=-R0=-5 Ω=5 Ω; 由题图乙可知,所能测量的最大体重为1 200 N。 1 7.(2024·济宁期末)如图甲所示电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为12 V,闭合开关S后,当滑片P从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的I-U关系图象如图乙所示。求: (1)小灯泡正常发光的电阻是多少。 1 解:(1)灯泡和滑动变阻器串联,电流表测量电路电流,电压表测量灯泡两端的电压。当滑片滑到最左端时,变阻器接入电路的阻值为零,电路为灯泡的简单电路,电源电压等于此时灯两端的电压, 即电源电压U=UL=12 V,由图乙可知,此时电路中的电流为:Imax=IL=2.0 A,此时灯泡正常发光,由I=可得,灯泡正常发光的电阻: RL===6 Ω; 1 7.(2024·济宁期末)如图甲所示电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为12 V,闭合开关S后,当滑片P从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的I-U关系图象如图乙所示。求: (2)滑动变阻器的最大阻值为多少。 1 解:(2)由图象可知,灯泡两端的最小电压为: UL'=3 V,通过电路的最小电流 Imin=IL'=1.0 A, 滑动变阻器两端的电压: UR=U-UL'=12 V-3 V=9 V, 由I=可得,滑动变阻器的最大阻值: R====9 Ω; 1 7.(2024·济宁期末)如图甲所示电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为12 V,闭合开关S后,当滑片P从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的I-U关系图象如图乙所示。求: (3)该电路总功率变化范围是多少。 1 解: (3)电路消耗的最大功率: Pmax=UImax=12 V×2.0 A=24 W, 电路消耗的最小功率: Pmin=UImin=12 V×1.0 A=12 W, 电路总功率变化范围为12~24 W。 1 类型四　实践应用类 8.(2023·广东中考)如图甲是用某款3D打印笔进行立体绘画时的场景。打印笔通电后,笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化。加热电路简化后如图乙所示,电源电压恒为6 V,R1和R2为发热电阻丝。只闭合S1时低温挡工作,S1、S2都闭合时高温挡工作,高温挡和低温挡的功率比为4∶3,R1=4 Ω,忽略电阻丝阻值随温度变化。求: (1)通过R1的电流; 1 解:(1)电源电压恒为6 V,R1=4 Ω,则通过R1的电流为:I1===1.5 A; 1 8.(2023·广东中考)如图甲是用某款3D打印笔进行立体绘画时的场景。打印笔通电后,笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化。加热电路简化后如图乙所示,电源电压恒为6 V,R1和R2为发热电阻丝。只闭合S1时低温挡工作,S1、S2都闭合时高温挡工作,高温挡和低温挡的功率比为4∶3,R1=4 Ω,忽略电阻丝阻值随温度变化。求: (2)低温挡的功率; 1 解:(2)只闭合S1时低温挡工作,此时电路为只有R1的简单电路,则低温挡的功率为: P低===9 W; 1 8.(2023·广东中考)如图甲是用某款3D打印笔进行立体绘画时的场景。打印笔通电后,笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化。加热电路简化后如图乙所示,电源电压恒为6 V,R1和R2为发热电阻丝。只闭合S1时低温挡工作,S1、S2都闭合时高温挡工作,高温挡和低温挡的功率比为4∶3,R1=4 Ω,忽略电阻丝阻值随温度变化。求: (3)R2的电阻值。 1 解:(3)高温挡和低温挡的功率比为4∶3,则高温挡功率为:P高=P低=×9 W=12 W, S1、S2都闭合时为高温挡,此时R1、R2并联,因R1前后电压不变,电阻不变,所以功率不变,故R2的功率为:P2=P高-P低=12 W-9 W=3 W,则R2的电阻值为:R2===12 Ω。 1 9.(2024·枣庄山亭区期末)如图甲为某品牌的酸奶机,乙图为其内部电路结构图,其中R1与R2均为电热丝,该酸奶机的参数如表所示,接入电路,闭合开关S1和S2,机器进入加热状态;当温度达到设定温度时(一般为35 ℃到45 ℃),温控开关S2自动断开,机器进入保温状态(不考虑温度对电阻的影响)。求: 额定电压 220 V 加热功率 24.2 W 保温功率 4.2 W 容量 1.5 L (1)酸奶机处于加热状态时电路中的总电流; 1 1 9.(2024·枣庄山亭区期末)如图甲为某品牌的酸奶机,乙图为其内部电路结构图,其中R1与R2均为电热丝,该酸奶机的参数如表所示,接入电路,闭合开关S1和S2,机器进入加热状态;当温度达到设定温度时(一般为35 ℃到45 ℃),温控开关S2自动断开,机器进入保温状态(不考虑温度对电阻的影响)。求: 额定电压 220 V 加热功率 24.2 W 保温功率 4.2 W 容量 1.5 L (2)电热丝R2的阻值; 1 解:(2)加热时,R1和R2并联,保温时,R1单独工作,根据并联相互不影响,加热状态时R2的电功率: P2=P加-P保=24.2 W-4.2 W=20 W; 电热丝R2的阻值: R2===2 420 Ω; 1 9.(2024·枣庄山亭区期末)如图甲为某品牌的酸奶机,乙图为其内部电路结构图,其中R1与R2均为电热丝,该酸奶机的参数如表所示,接入电路,闭合开关S1和S2,机器进入加热状态;当温度达到设定温度时(一般为35 ℃到45 ℃),温控开关S2自动断开,机器进入保温状态(不考虑温度对电阻的影响)。求: 额定电压 220 V 加热功率 24.2 W 保温功率 4.2 W 容量 1.5 L (3)某次加热酸奶,刚好是用电高峰时,关闭家中其他用电器,用该酸奶机的加热挡工作450 s时,标有3 600 r/(kW·h)”的电能表的转盘刚好转过了9转,则此时酸奶机两端的实际电压是多大? 1 1 10.空气炸锅是一种新型家电,如图甲是某型号空气炸锅,其工作原理是通过发热管迅速加热锅内空气,利用大功率风扇形成急速循环的热流,使盛放篮内的食品均匀受热,不放油也能达到类似煎炸的效果;其内部电路可简化为图乙,部分参数和食品加热时间如表所示。则: 部分参数 食品加热时间 发热管额 定功率/W 1 210 薯条/min 12~15 风扇额 定功率/W 90 鸡翅/min 18~20 额定电压/V 220     (1)空气炸锅正常工作时,通过发热管的电流是多少A?发热管的电阻为多少Ω? 1 1 10.空气炸锅是一种新型家电,如图甲是某型号空气炸锅,其工作原理是通过发热管迅速加热锅内空气,利用大功率风扇形成急速循环的热流,使盛放篮内的食品均匀受热,不放油也能达到类似煎炸的效果;其内部电路可简化为图乙,部分参数和食品加热时间如表所示。则: 部分参数 食品加热时间 发热管额 定功率/W 1 210 薯条/min 12~15 风扇额 定功率/W 90 鸡翅/min 18~20 额定电压/V 220     (2)某次用该空气炸锅炸一锅薯条耗时15 min,这段时间内,发热管放出了多少J的热量?空气炸锅总共消耗了多少J的电能? 1 解:(2)发热管放出的热量: Q=P热t=1 210 W×15×60 s=1.089×106 J; 空气炸锅消耗的电能为: W=P总t=(1210 W+90 W)×15×60 s=1.17×106 J; 1 10.空气炸锅是一种新型家电,如图甲是某型号空气炸锅,其工作原理是通过发热管迅速加热锅内空气,利用大功率风扇形成急速循环的热流,使盛放篮内的食品均匀受热,不放油也能达到类似煎炸的效果;其内部电路可简化为图乙,部分参数和食品加热时间如表所示。则: 部分参数 食品加热时间 发热管额 定功率/W 1 210 薯条/min 12~15 风扇额 定功率/W 90 鸡翅/min 18~20 额定电压/V 220     (3)若空气炸锅在炸薯条时有效利用的热量为发热管放出热量的84%,则有效利用的热量能使多少kg温度为10 ℃的水烧开?水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),气压为1标准大气压。 1 1 本课结束 1 解:(1)根据P=可知灯泡的电阻 RL===6 Ω; 当闭合S1,断开S2、S3时,R1和灯泡L串联接入电路,电路中电流为0.5 A, 不计温度对灯丝电阻的影响,根据欧姆定律可知小灯泡两端的电压 UL=IRL=0.5 A×6 Ω=3 V, 根据欧姆定律可知定值电阻两端的电压 U1=IR1=0.5 A×6 Ω=3 V, 根据串联电路的电压特点可知电源电压 U=UL+U1=3 V+3 V=6 V。 解: (3)由欧姆定律得,灯泡的电阻: R===12 Ω; 当电压表示数为3 V时,灯泡两端的电压为3 V, 此时灯泡的实际功率为: P实===0.75 W。 解:(1)由P=得灯泡的电阻为: RL===16 Ω; 解:(4)当滑片位于最大阻值处时,电路的最大总电阻: R串=RL+R=16 Ω+16 Ω=32 Ω, 则电路消耗的最小功率为: P最小===4.5 W。 解:(1)酸奶机处于加热状态时电路中的总电流: I===0.11 A; 解: (3)加热挡工作450 s消耗的电能:W=×1 kW·h=9 000 J; 该酸奶机的实际电功率: P实===20 W; 由于加热时,R1和R2并联,故: R并===2 000 Ω; 又因为U2=PR,故解得: U实===200 V。 解:(1)根据表格数据可知,空气炸锅发热管的额定功率P热=1 210 W,由P=UI可知,通过发热管的电流: I===5.5 A; 由I=可知,发热管的电阻为: R===40 Ω; 解:(3)根据题意可知,水吸收的热量:Q吸=84%Q,1个 标准大气压下,水的沸点是100 ℃,由Q吸=cm(t-t0)可知,烧开水的质量:m= ==2.42 kg。 $$