电功率多档位问题---2024-2025学年沪科版物理九年级上学期

初三电学 多档位问题 一、单选题 1．（22-23九年级上·福建福州·期末）如图所示，电源电压12V保持不变，灯泡L1标有“12V 6W”，灯泡L2标有“15V 15W”，设灯丝的电阻不变。只闭合开关S和S1时，电流表示数为2.5A，若只闭合开关S和S2时，虚线框内的电阻均保持不变，则电流表示数将变为（　　） A．3A B．2.8A C．0.8A D．1.5A 2．（23-24九年级上·福建泉州·期末）图甲是一款智能汽车的后视镜，该后视镜有防雾、除雨露、除冰霜三种功能，需要的热量依次增多，图乙是其原理图。已知车载电源电压为12V，电热丝电阻分别为R1＝5Ω，R2＝10Ω，R3＝15Ω，下列说法正确的是（　　） A．开关旋至“1”挡，开启除冰霜功能 B．开启防雾功能，电路总电阻为15Ω C．开启除冰霜功能，电路的总功率为14.4W D．从防雾到除雨露，电路总电流变化0.1A 3．（23-24九年级上·福建龙岩·阶段练习）爱心团队去养老院送电暖气，电暖气有低、中、高三挡，已知R1=55Ω，R2=44Ω，以下说法正确的是（　　） 品牌 型号 HY2215-11E 额定电压 220V 挡位 3挡 额定功率 低温880W 中温1100W 高温1980W A．使用“低温挡”只需要闭合S2 B．使用“高温挡”只需要闭合S2 C．闭合S1、S2时，通过R1、R2的电流之比为5︰4 D．中温挡正常工作1分钟，产生的热量为6.6×104J 4．（2024·福建福州·二模）某家用电热壶有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路如图甲所示，电热丝，。小明为测量该电热壶的实际功率，他把家中的其他用电器都与电源断开，仅让电热壶工作，内电能表（如图乙）的转盘转动了16转。下列说法不正确的是（　　） A．电表的度数是 B．电热壶是利用电流的热效应工作的 C．测量时电热壶的实际加热功率为 D．开关S接“2”时，电热壶为“保温”挡位 5．（2024·福建福州·二模）如图是家用电吹风简化电路，主要技术参数如下表。下列说法正确的是（    ） 热风温度 50~75℃ 额定功率 热风时：1000W 冷风时：120W 额定电压 220V A．选择开关接BC时吹热风 B．选择开关接AB时功率为1000W C．吹热风时通过电路的总电流为0.22A D．吹冷风时每分钟消耗的电能为120J 二、填空题 6．（2024·福建厦门·三模）图为某电热水器内部简化电路图，R1和R2均为电热丝。它有两个档位，加热档功率2200W，保温档功率400W。当开关S1闭合，S2断开时，电热水器处于 档。使用时，用加热档工作35min，水箱内的40kg水由20℃升高到42℃，则电热水器加热档的热效率为 。[水的比热容] 7．（23-24九年级上·福建泉州·阶段练习）某款加热器有高、低温两挡，其简化电路如图所示，R1、R2为定值电阻，R1=5R2，该加热器低温挡工作5min产生的热量为6×104J，R2的阻值为 Ω；高温挡的电功率为 W。 8．（23-24九年级上·福建福州·阶段练习）某款电热饮水机具有加热和保温两挡，额定电压为220V，热水箱容量为1kg；其电路原理如图甲，S0为温控开关，R1、R2为电热丝（阻值不变）。某次饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图像如图乙所示，当饮水机处于保温挡时的电流为 A；当饮水机处于加热挡阶段消耗的电能为 J。 9．（2024·福建厦门·三模）某型号电压力锅简化电路如图所示，它有“低温”和“高温”两个挡位。、是电热丝，，。当开关S与a、b断开，并与c接通时，为 挡位，该挡位通电，电流产生的热量为 J。 10．（2024·福建厦门·三模）小明家新买一个电蒸锅，如图甲所示。图乙为其内部简化电路图，它有加热和保温两个挡位。R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为484Ω，加热挡功率为2000W。则此电蒸锅保温挡的功率为 W；若不计热量损失，用电蒸锅加热挡将2.5kg水从20℃加热到100℃，需要 s。 三、计算题 11．（2024·福建莆田·二模）某款多功能暖菜板有高、低温两挡加热功能。其简化电路图如图所示，其中、为电热丝。已知电源电压为220V，的阻值为110Ω，的阻值为220Ω。当只闭合开关S时，暖菜板处于低温挡加热，再闭合时，处于高温挡加热。求： （1）低温挡加热时经过的电流； （2）高温挡加热的电功率； （3）高温挡加热30s，电路产生的热量。 12．（23-24九年级上·福建福州·阶段练习）如图甲所示是一款深受消费者认可的家用多功能锅，它能实现高温、中温和低温三种加热功能，如表是它的铭牌，图乙是它的内部电路简图。[c粥=4.0×103J/（kg·℃）] 额定电压 220V 高温额定功率 ？？W 中温额定功率 800W 低温额定功率 160W （1）处于低温挡时，电路中电流为多少； （2）求该多功能锅的R1和R2分别是多少； （3）不计热量损失，某次实际使用中温挡将质量为3kg、初温为20℃的一锅粥升至84℃需要25分钟，求此时家庭电路的实际电压。 13．（23-24九年级上·福建龙岩·期中）某品牌电热取暖器的工作原理如图所示，它设计有两种基本工作状态，分别是高温制热挡和低温保温挡，已知R1=60.5Ω，R2=2139.5Ω（忽略温度对电阻的影响）。求： （1）高温制热挡功率； （2）处于低温保温时，工作20min产生的热量； （3）如果要将低温保温挡的功率提升18W，请计算将用多大的电阻替换R2。 14．（23-24九年级上·福建三明·阶段练习）近年冬天，越来越多的人们在使用电热桌垫，好奇的小东同学很想知道它的发热原理，查看说明 书后发现：该电热桌垫由12V电源供电，发热部分由两根电热丝R1、R2组成，设计低温、高温两挡，内部简化电路图如图所示，旋钮开关S可置于“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱，已知低温挡加热的功率P1为24W，R2的阻值为4Ω。求： （1）低温挡加热的电流； （2）R1的阻值； （3）高温挡加热10min电路产生的热量。 15．（21-22九年级下·福建漳州·自主招生）如图所示电路中，电源电压不变，小灯泡L标有“3V 1.5W”的字样，R1、R2为定值电阻，R1=12Ω，R2=36Ω。当开关S闭合，S1、S2都断开时，小灯泡L正常发光（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。求： （1）电压表的示数； （2）当开关S，S1闭合，S2断开时，电流表的示数； （3）当开关S，S1、S2都闭合时，整个电路消耗的电功率。 试卷第1页，共3页 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 初三电学 多档位问题 一、单选题 1．（22-23九年级上·福建福州·期末）如图所示，电源电压12V保持不变，灯泡L1标有“12V 6W”，灯泡L2标有“15V 15W”，设灯丝的电阻不变。只闭合开关S和S1时，电流表示数为2.5A，若只闭合开关S和S2时，虚线框内的电阻均保持不变，则电流表示数将变为（　　） A．3A B．2.8A C．0.8A D．1.5A 【答案】B 【详解】只闭合开关S和S1时，右侧四个定值电阻与灯泡L1并联接入电路，电流表测干路电流，并联电路各支路两端电压相等，此时通过灯泡L1的电流，并联电路干路电流等于各支路电流之和，则通过四个电阻的总电流，灯泡L2的电阻，只闭合开关S和S2时，右侧四个定值电阻与灯泡L2并联接入电路，电流表测干路电流，此时通过灯泡L2的电流 根据并联电路各支路互不影响可知，通过四个定值电阻的电流不变， 此时电流表的示数为，故ACD不符合题意，B符合题意。 2．（23-24九年级上·福建泉州·期末）图甲是一款智能汽车的后视镜，该后视镜有防雾、除雨露、除冰霜三种功能，需要的热量依次增多，图乙是其原理图。已知车载电源电压为12V，电热丝电阻分别为R1＝5Ω，R2＝10Ω，R3＝15Ω，下列说法正确的是（　　） A．开关旋至“1”挡，开启除冰霜功能 B．开启防雾功能，电路总电阻为15Ω C．开启除冰霜功能，电路的总功率为14.4W D．从防雾到除雨露，电路总电流变化0.1A 【答案】C 【详解】旋钮开关1挡位时，R1与R3串联，电阻最大，功率最小，属于防雾档，旋钮开关接2挡位时，R3连入电路，属于除雨露挡位；当旋钮开关接3挡位时，R2接入电路，属于除冰霜挡位。 AB．旋钮开关1挡位时，R1与R3串联，电阻最大，总电阻为，根据得，此时功率最小，属防雾挡，故AB错误； C．当旋钮开关接3挡位时，R2接入电路，属于除冰霜挡位，电路消耗的总功率，故C正确； D．防雾挡电路中的电流，旋钮开关接2挡位时，R3连入电路，属于除雨露挡， 此时电流，防雾到除雨露，电路总电流变化，故D错误。 3．（23-24九年级上·福建龙岩·阶段练习）爱心团队去养老院送电暖气，电暖气有低、中、高三挡，已知R1=55Ω，R2=44Ω，以下说法正确的是（　　） 品牌 型号 HY2215-11E 额定电压 220V 挡位 3挡 额定功率 低温880W 中温1100W 高温1980W A．使用“低温挡”只需要闭合S2 B．使用“高温挡”只需要闭合S2 C．闭合S1、S2时，通过R1、R2的电流之比为5︰4 D．中温挡正常工作1分钟，产生的热量为6.6×104J 【答案】D 【详解】AB．只闭合S1时，电路为只有R1的简单电路；只闭合S2时，电路为只有R2的简单电路；同时闭合两个开关，电路为并联电路，由可知，并联时处于高温挡，只闭合S2时为中温挡，只闭合S1时为低温挡，故AB错误； C．闭合S1、S2时，通过R1的电流为，通过R2的电流为，电流之比为4︰5，故C错误； D．中温挡正常工作1分钟，产生的热量，故D正确。 4．（2024·福建福州·二模）某家用电热壶有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路如图甲所示，电热丝，。小明为测量该电热壶的实际功率，他把家中的其他用电器都与电源断开，仅让电热壶工作，内电能表（如图乙）的转盘转动了16转。下列说法不正确的是（　　） A．电表的度数是 B．电热壶是利用电流的热效应工作的 C．测量时电热壶的实际加热功率为 D．开关S接“2”时，电热壶为“保温”挡位 【答案】C 【详解】A．电能表示数的最后一位是小数，图乙中电能表的示数是2018.5kW·h，故A正确，不符合题意； B．电水壶属于电热器，利用电流的热效应工作的，故B正确，不符合题意； C．电能表的转盘转16r时，电热壶消耗的电能 电热壶的实际加热功率，故C错误，符合题意； D．开关S接“1”时，电路为R1的简单电路，电路中的电阻最小，由可知电功率最大，电热壶为“加热”挡位，开关S接“2”时，电热丝R1、R2串联；电路中的电阻最大，由可知电功率最小，电热壶为“保温”挡位，故D正确，不符合题意。 5．（2024·福建福州·二模）如图是家用电吹风简化电路，主要技术参数如下表。下列说法正确的是（    ） 热风温度 50~75℃ 额定功率 热风时：1000W 冷风时：120W 额定电压 220V A．选择开关接BC时吹热风 B．选择开关接AB时功率为1000W C．吹热风时通过电路的总电流为0.22A D．吹冷风时每分钟消耗的电能为120J 【答案】B 【详解】A．由电路图可知，选择开关接BC时，电路中只有电动机工作，此时吹冷风，故A错误； B．由电路图可知，选择开关接AB时，此时电路中电动机与电热丝并联，都工作，因此为热风，由表中数据可知，此时功率为1000W，故B正确； C．由表中数据可知，吹热风时功率为1000W，根据P=UI可知，通过电路的总电流为 故C错误； D．由表中数据可知，吹冷风时功率为120W，根据W=Pt可知，每分钟消耗的电能为W=P冷t=120W×60s=7200J 故D错误。 二、填空题 6．（2024·福建厦门·三模）图为某电热水器内部简化电路图，R1和R2均为电热丝。它有两个档位，加热档功率2200W，保温档功率400W。当开关S1闭合，S2断开时，电热水器处于 档。使用时，用加热档工作35min，水箱内的40kg水由20℃升高到42℃，则电热水器加热档的热效率为 。[水的比热容] 【答案】 保温 【详解】[1]当开关S1闭合，S2断开时，两个电阻串联，电路总电阻较大，电功率较小，电热水器处于保温挡。 [2]用加热档工作35min，消耗的电能为 水吸收的热量为 电热水器加热档的热效率为 7．（23-24九年级上·福建泉州·阶段练习）某款加热器有高、低温两挡，其简化电路如图所示，R1、R2为定值电阻，R1=5R2，该加热器低温挡工作5min产生的热量为6×104J，R2的阻值为 Ω；高温挡的电功率为 W。 【答案】 48.4 1200 【详解】[1]由题图可知，只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路；两个开关都闭合时，两电阻并联；根据串联电路特点和可得，只闭合开关S1时，电路总电阻最大，电功率最小，加热器处于低温挡；两个开关都闭合时，电路总电阻最小，电功率最大，加热器处于高温挡。该加热器低温挡工作5min产生的热量为6×104J，可得 ，解得，根据可得 解得，所以，R2的阻值为 [2]根据可得，高温挡的电功率为 8．（23-24九年级上·福建福州·阶段练习）某款电热饮水机具有加热和保温两挡，额定电压为220V，热水箱容量为1kg；其电路原理如图甲，S0为温控开关，R1、R2为电热丝（阻值不变）。某次饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图像如图乙所示，当饮水机处于保温挡时的电流为 A；当饮水机处于加热挡阶段消耗的电能为 J。 【答案】 0.5 2.97×105 【详解】[1]由电路图可知，当开关S、S0都闭合时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知此时电路的总电阻最小，由可知，当电压不变时，电阻越小则功率越大，此时为加热挡；当开关S闭合、S0断开时，只有R1工作，电路中的总电阻最大，饮水机处于保温挡。由图乙可知，饮水机保温挡的功率为110W，则当饮水机处于保温挡时的电流为 [2]由图乙可知，饮水机加热挡的功率为990W，工作时间为5min=300s，则当饮水机处于加热挡阶段消耗的电能为 9．（2024·福建厦门·三模）某型号电压力锅简化电路如图所示，它有“低温”和“高温”两个挡位。、是电热丝，，。当开关S与a、b断开，并与c接通时，为 挡位，该挡位通电，电流产生的热量为 J。 【答案】 低温 【详解】[1][2]当开关S与a、b断开，并与c接通时，只有R2工作，电路中总电阻最大，由可知，此时电路的电功率最小，电压力锅处于低温挡；电流产生的热量为 10．（2024·福建厦门·三模）小明家新买一个电蒸锅，如图甲所示。图乙为其内部简化电路图，它有加热和保温两个挡位。R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为484Ω，加热挡功率为2000W。则此电蒸锅保温挡的功率为 W；若不计热量损失，用电蒸锅加热挡将2.5kg水从20℃加热到100℃，需要 s。 【答案】 100 420 【详解】[1]当开关S1、S2都闭合时，R1、R2并联接入电路，当开关S1闭合、S2断开时，R1接入电路，由并联电路电阻的特点及可知当开关S1、S2都闭合时处于加热挡，当开关S1闭合、S2断开时是保温挡，则此时功率为 [2]水吸收的热量为Q吸=c水m（t-t0）=4.2×103J/（kg·℃）×2.5kg×（100℃-20℃）=8.4×105J 不计热量损失，用电蒸锅加热时需要的时间为 三、计算题 11．（2024·福建莆田·二模）某款多功能暖菜板有高、低温两挡加热功能。其简化电路图如图所示，其中、为电热丝。已知电源电压为220V，的阻值为110Ω，的阻值为220Ω。当只闭合开关S时，暖菜板处于低温挡加热，再闭合时，处于高温挡加热。求： （1）低温挡加热时经过的电流； （2）高温挡加热的电功率； （3）高温挡加热30s，电路产生的热量。 【答案】（1）2A（2）660W（3）19800J 【详解】（1）当只闭合开关S时，暖菜板处于低温挡加热，由电路图可知，此时只有R1工作，低温挡加热时经过R1的电流 （2）再闭合S1时，处于高温挡加热，由电路图知道，R1、R2并联，高温挡加热的电功率 （3）高温挡加热30s，电路产生的热量 12．（23-24九年级上·福建福州·阶段练习）如图甲所示是一款深受消费者认可的家用多功能锅，它能实现高温、中温和低温三种加热功能，如表是它的铭牌，图乙是它的内部电路简图。[c粥=4.0×103J/（kg·℃）] （1）处于低温挡时，电路中电流为多少； （2）求该多功能锅的R1和R2分别是多少； （3）不计热量损失，某次实际使用中温挡将质量为3kg、初温为20℃的一锅粥升至84℃需要25分钟，求此时家庭电路的实际电压。 额定电压 220V 高温额定功率 ？？W 中温额定功率 800W 低温额定功率 160W 【答案】（1）0.73A（2）60.5Ω，242Ω（3）176V 【详解】（1）根据P=UI可得，处于低温挡时，电路中电流为 （2）根据串并联特点可知，当开关S1闭合，S2接a时，此时两电阻并联，电路总电阻最小，根据可知，电功率最大，多功能锅处于高温挡；当开关S1断开，S2接b时，两电阻串联，电路的总电阻最大，根据可知，电功率最小，多功能锅处于低温挡；当开关S1闭合，S2接b时，此时电路为R1的简单电路，电路电阻较大，根据可知，电功率较小，多功能锅处于中温挡；所以，R1的阻值为 R1和R2的总电阻为 所以，R2的阻值为 （3）粥吸收的热量为 不计热量损失，消耗的电能为 由可得，此时家庭电路的实际电压为 13．（23-24九年级上·福建龙岩·期中）某品牌电热取暖器的工作原理如图所示，它设计有两种基本工作状态，分别是高温制热挡和低温保温挡，已知R1=60.5Ω，R2=2139.5Ω（忽略温度对电阻的影响）。求： （1）高温制热挡功率； （2）处于低温保温时，工作20min产生的热量； （3）如果要将低温保温挡的功率提升18W，请计算将用多大的电阻替换R2。 【答案】（1）800W（2）2.64×104J（3）1149.5Ω 【详解】（1）由电路图可知，开关S闭合时，电路为只有R1的简单电路，电路的总电阻最小，由可知，电路的总功率最大，则高温制热挡的功率 （2）由电路图可知，开关S断开时，R1与R2串联，电路的总电阻最大，取暖器处于低温保温挡，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则R=R1+R2=60.5Ω+2139.5Ω=2200Ω 20min产生的热量 （3）低温保温挡的功率，当低温保温的功率提升18W时，功率为P'=22W+18W=40W 则此时的总电阻为，因只改变低温保温挡的功率，高温制热挡的功率不变，所以，电路中只能改变R2的阻值，则R2′=R-R1=1210Ω-60.5Ω=1149.5Ω，所以，将R2换成阻值为1149.5Ω的电阻即可。 14．（23-24九年级上·福建三明·阶段练习）近年冬天，越来越多的人们在使用电热桌垫，好奇的小东同学很想知道它的发热原理，查看说明 书后发现：该电热桌垫由12V电源供电，发热部分由两根电热丝R1、R2组成，设计低温、高温两挡，内部简化电路图如图所示，旋钮开关S可置于“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱，已知低温挡加热的功率P1为24W，R2的阻值为4Ω。求： （1）低温挡加热的电流； （2）R1的阻值； （3）高温挡加热10min电路产生的热量。 【答案】（1）2A（2）6Ω（3）36000J 【详解】（1）由可知，低温挡加热的电流 （2）旋钮开关S可置于“2和3”接线柱时，只有R1工作，电路中的总电阻最大，电热桌垫处于低温挡；由可知，R1的阻值为 （3）由图乙可知，旋钮开关S可置于“3和4”接线柱时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，由可知，电路中的总功率最大为高温加热档；高温挡工作时R2的电功率为 高温挡加热的功率 高温挡加热10min电路产生的热量 15．（21-22九年级下·福建漳州·自主招生）如图所示电路中，电源电压不变，小灯泡L标有“3V 1.5W”的字样，R1、R2为定值电阻，R1=12Ω，R2=36Ω。当开关S闭合，S1、S2都断开时，小灯泡L正常发光（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。求： （1）电压表的示数； （2）当开关S，S1闭合，S2断开时，电流表的示数； （3）当开关S，S1、S2都闭合时，整个电路消耗的电功率。 【答案】（1）6V（2）0.75A（3）9W 【详解】（1）小灯泡正常发光的电流为 当开关S闭合，S1、S2都断开时，R1与L串联，电压表测R1的电压，故电压表示数为 （2）根据（2）结合串联电路电压规律可知，电源电压为 当开关S，S1闭合，S2断开时，L短路，电路为R1的简单电路，电流表的示数为 （3）当开关S，S1、S2都闭合时，R1、R2并联，L短路，整个电路消耗的电功率为 试卷第1页，共3页 1 学科网（北京）股份有限公司 $$