专题09 电功率进阶知识-【好题汇编】备战2024-2025学年九年级物理上学期期末真题分类汇编（沪科版）

专题09 电功率进阶知识 电功率动态变化及计算 1．（23-24九年级上·四川广安·期末）甲醛对人体有严重的危害，因此房屋装修后，检测甲醛污染指数很重要。如图甲所示是技术人员设计的检测甲醛污染指数的电路，电源电压恒定，R0为定值电阻，R为可以感知甲醛污染指数的可变电阻，R的阻值随污染指数变化的关系图象如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A．当污染指数增大时，电压表示数变小 B．当污染指数增大时，电路消耗的总功率将变大 C．当污染指数增大时，电压表与电流表示数的比值将变小 D．将电压表表盘改装为刻度盘并标上刻度显示相应的污染指数，刻度盘上的刻度是均匀的 2．（23-24九年级上·吉林·期末）如图所示是体育课中测量肺活量的测试仪原理图，其中R1为定值电阻，气体传感器R2的电阻随气体压强的增大而减小，电源电压不变，闭合开关，如果吹的气越多，则（　　） A．电流表的示数变大 B．定值电阻R1消耗的电功率变小 C．传感器R2两端的电压变大 D．电路消耗的总功率变小 3．（23-24九年级上·湖南长沙·期末）“开车不饮酒，酒后不开车”是每一位司机都必须遵守的交通法规。如图甲是某酒精浓度检测仪的原理图，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为酒精气体敏感电阻，它的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．酒精气体浓度越大，R2的阻值越大 B．酒精气体浓度越大，电压表示数越大 C．酒精气体浓度越小，电路中电流越大 D．酒精气体浓度越小，R1消耗的电功率越大 4．（23-24九年级上·江西赣州·期末）如图甲所示电路，电源电压为3V且保持不变。闭合开关S后，滑片P从a端移到b端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示。求： (1)定值电阻R2的阻值； (2)R1的最大电阻； (3)在中点时，电阻R2消耗的功率多大？ 5．（23-24九年级上·四川眉山·期末）如图所示电路，滑动变阻器上标有“50Ω  lA”，电源电压恒定为6V，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V闭合开关S，移动滑动变阻器滑片到某一位置时，电流表示数为0.2A，电压表示数为2V，求： (1)电阻R1的阻值； (2)此时滑动变阻器消耗的功率； (3)为保证电路安全，求滑动变阻器接入阻值的范围。 6．（23-24九年级上·河北邯郸·期末）如图所示，电源电压恒为3V，小灯泡标有“2.5V  1.25W”（小灯泡电阻不变），滑动变阻器的最大阻值为。求： （1）小灯泡正常发光时的电流； （2）小灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值； （3）电路总功率的变化范围。 7．（23-24九年级上·山东济宁·期末）小明设计了如图甲所示的模拟智能测温报警电路：电源电压调为24V，报警器（电阻不计）通过的电流超过0.2A时就会报警但不会自动切断电路，热敏电阻RT其阻值随温度T的变化关系如图乙所示。要求：当所测温度达到或超过37.3℃时，系统报警。求： （1）R0的阻值； （2）所测温度为40℃时电路中的总电流为多少A； （3）36℃到40℃的过程中，电路最大总功率。 多档位计算问题 1．（多选）（23-24九年级上·河南信阳·期末）如图是一款智能汽车后视镜及其电路原理图，该智能后视镜有三个挡位工作，分别能够防雾、除雨露、除冰霜。防雾、除雨露、除冰霜依次需要后视镜提供更多的热量，车主通过转动旋钮开关可调节挡位。已知车载电源电压为100V，电热丝R1=100Ω，R2=200Ω，R3=300Ω，设电热丝的电阻值均不受温度的影响。则下列说法正确的是（　　） A．当车主开启防雾功能时，开关置于3 B．当车主开启除冰霜功能时，开关置于3 C．要除冰霜时，该电路的总功率是50 W D．旋钮开关旋至防雾挡位时，电路中的电流为1 A 2．（23-24九年级上·吉林·期末）如图是某电饭锅电路图。开关S断开时，电路中的电流是0.5A，通电1min后，电路消耗的电能是 J；开关S断开时，电饭锅处于 （填“加热”或“保温”）状态。 3．（21-22九年级上·辽宁沈阳·期末）某电饭锅及内部电路如图，是加热电阻，是限流电阻。开关需手动闭合，但当锅内温度达到103℃时，会自动断开；是一个自动温控开关。请回答：电饭锅加热煮饭时，开关处于 状态。 4．（23-24九年级上·陕西西安·期末）冬季的东北地区非常寒冷，如图﹣1是物理研发小组为寒冷地区工作人员设计的一款智能抗寒服，抗寒服内有输出电压为5V的充电宝，为内部电加热模块供电。如图﹣2所示为其简化电路图，R1、R2为阻值不变的发热丝，抗寒服有低温挡（5W）和高温挡（15W）两挡，可实现“保暖”和“速热”功能，当开关S1闭合、S2断开时，抗寒服处于 挡，电阻R1的阻值是 ，处于“速热”挡时，通过R2的电流是 A，若增大R2的阻值，高温挡的功率 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 5．（21-22九年级上·山东临沂·期末）如图所示是某款电养生壶及其铭牌的部分参数，当养生壶正常工作时，额定电压220V，频率50Hz，已知养生壶，额定加热功率1100W，容量1L。求： （1）开关S闭合时，电饭锅处于 （选填“加热”或“保温”）状态；养生壶加热时的电阻值？ 当电饭锅处于保温状态时，电路中的电流是多大？ （2）若该养生壶的加热效率为80%，在标准大气压下，将初温是12℃的一壶水烧开，至少多长时间？[，] （3）小明家的实际功率为198V，假设养生壶的电阻不变，求电养生壶加热时的实际功率。 6．（23-24九年级上·陕西西安·期末）如图甲是某品牌养生壶，该养生壶有加热挡和保温挡两个挡位。其内部简化电路图如图乙。R1和R2均为发热电阻，其部分参数如表所示： 额定电压 220 V 额定功率 加热挡 1100 W 保温挡 300 W 容量 2L （1）当开关S1闭合，S2断开时，养生壶处于 挡； （2）加热挡工作2min消耗的电能是多少 ？电阻R2的阻值是多少 ？ （3）若将2L的水从12℃加热到100℃，至少需要加热多长时间 ？[水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃）] 7．（23-24九年级上·河南郑州·期末）如图甲为一款养生壶，其加热原理如图乙所示。养生壶的额定电压为、、均是发热电阻，。当家庭电路中只有养生壶工作且处于加热状态正常工作时，内电能表铝制圆盘转过。求： (1)养生壶加热状态正常工作时的电功率？ (2)发热电阻的阻值？ (3)养生壶保温状态正常工作时的电功率？ 1．（23-24九年级上·山西临汾·期末）如图甲所示电路，电源电压恒定。闭合开关S，滑片P从图甲中位置由右向左滑动的过程中，分别记录了灯泡两端电压、滑动变阻器两端电压和电流表的示数。依据实验数据，绘出灯泡和滑动变阻器的I-U图像，如图乙所示。请结合图像信息，判断下列说法正确的是（　　） A．图线b描述的是通过灯泡L的电流随其两端电压的变化 B．电源两端输出的电压大小是3V C．通过灯泡L的电流与其两端电压的比值逐渐变大 D．滑动变阻器的铭牌可能是“20Ω，1A” 2．（23-24九年级上·湖南常德·期末）如图所示的电路中，电源电压且保持不变，电阻，变阻器的最大值为，电流表量程为，电压表量程为，为保障电路安全，下列说法正确的是（　　） A．变阻器连入电路的阻值范围是 B．变阻器连入电路的阻值范围是 C．电流表示数的最小值是0.25A D．电路消耗的最小功率为0.81W 3．（23-24九年级上·四川广安·期末）如图甲所示电路，电源电压保持不变，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~15V，滑动变阻器R1的阻值变化范围为0~20Ω，R2 为定值电阻。闭合开关S，滑片P在某两点间移动时电流表示数与电压表示数的变化关系图象如图乙所示。在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（ ） ①R2的阻值为5Ω ②R1消耗的最大电功率为4.05W ③电源电压为9V ④电压表的最小示数与最大示数之比为13:14 A．①和② B．②和③ C．①和③ D．①和④ 4．（23-24九年级上·四川广元·期末）如图甲所示是某款电热水龙头，图乙所示是它的电路原理图，其中R1、R2是电热丝， 使用时，通过旋转手柄使扇形开关S同时接触两个相邻触点，以实现冷水、温水、热水档的切换。当开关S接触2、3 触点时，水龙头放出的是 水；不考虑温度对电热丝阻值的影响，水龙头在热水档位工作时的功率是 W。 5．（23-24九年级上·河北石家庄·期末）某电热水壶具有加热和保温的功能，其铭牌和工作电路如图所示，虚线框内的加热部位由定值电阻R0和R1（最大阻值为840的可变电阻）构成；可以将滑片滑在滑阻一端到另一端之间的任意位置，通过调节R1可改变电热水壶的功率，进而调控水的温度。 (1)R0的阻值为多少？ (2)在保温状态下，电热水壶每秒向外散失的热量Q跟电热水壶表面温度与环境温度的温差关系如图丙所示（壶内水温跟壶表面温度一致），当R1=510时，在温度为20℃的房间使用，该电热水壶将水温保持在多少？（该热水壶处于额定电压） (3)将该电热水以最大功率的状态接入电路，关闭其他用电器，发现标有“3000imp/kW·h”的电能表在1分钟内，小灯闪烁50次，求实际电压为多少？ 6．（23-24九年级上·上海·期末）电饭煲是我国家电产品中的优秀代表之一，据海关统计，某年我国电饭煲出口金额约为进口金额的14倍，中国制造深受全球市场认可。某电饭煲有“快煮”“精煮”“保温”三种基本模式；图为该电饭煲的基本原理简化电路图，额定电压U0=220V；当S1置于a、S2置于d时处于“快煮”模式，电饭煲的额定功率P1=1210W；当S1置于a、S2断开时处于“精煮”模式，电饭煲的额定功率P2=484W；当S1置于b、S2置于c时，处于“保温”模式。求： (1)R1的阻值； (2)小明采用“精煮”模式将饭煮熟用时t=50min，求该电饭煲一次精煮过程消耗的电能E； (3)该电饭煲保温模式下的额定功率P3。 7．（21-22九年级上·河南信阳·期末）为满足冬天办公需要，市场上出现了一款电脑桌面暖手加热鼠标垫（如图甲），它有高温、中温、低温三挡加热功率，内部简化加热电路如图乙所示（R1>R2），下表列出了部分参数。求： 指标 参数 尺寸 65cm×35cm 质量 525g 额定电压 24V 高温挡功率 80W 低温挡功率 20W （1）该鼠标垫高温挡工作5h消耗的电能； （2）该鼠标垫中温挡的工作电流； （3）该鼠标垫加热电阻R1的阻值。 8．（23-24九年级上·江西南昌·期末）如图是某智能电热壶的内部简化电路图，其中只有为加热管（只有加热管放出的热量能被水吸收），为限流电阻。已知该壶的额定电压为220V，其加热时的额定功率为1210W。阻值为70Ω。求： （1）的阻值； （2）保温状态时加热管的功率为多少？ （3）正常工作并处于“加热”状态5min，该智能电热壶消耗的电能。 9．（23-24九年级上·安徽宣城·期末）如图甲是某电烤箱的电路图，均为发热电阻丝且阻值不变，开关不同状态可构成三挡功率（高温挡、中温挡、低温挡）调节。其中开关闭合、掷于端时为中温挡；开关断开，接时，为低温挡。其铭牌如下表所示，其中高温挡额定功率模糊不清。 XX牌电烤箱 额定电压 额定功率 高温挡 中温挡 低温挡 电源频率 （1）求的阻值； （2）在用电高峰时段，小果同学利用家中电能表（如图乙）测出了家庭电路的实际电压。他断开其他用电器开关，仅让电烤箱在高温挡下工作，电能表的指示灯闪烁90次用时，求此时家庭电路的实际电压是多少? 10．（22-23九年级上·四川德阳·期末）如图所示，电源电压保持12V不变，电阻R1=50Ω小灯泡L标有“12Vㅤ4W”的字样，只闭合开S3，将滑动变阻器R2的滑片P移到中点时，电流表示数为0.25A；电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，（不考虑温度对灯丝电阻的影响）求 （1）当开关S1、S2、S3都闭合时，通过R1的电流是多少？ （2）只闭合开关S3，滑片P在中点时，电压表的示数是多少？滑动变阻器的最大阻值是多少？ （3）只闭合开关S1时，在保证电路安全的条件下，求电路消耗的最小电功率是多少？ 10．（23-24九年级上·福建莆田·期末）蹦床是青少年喜爱的一种活动，如图甲所示，某物理兴趣小组设计了一种测定蹦床所受压力的装置，其原理图如图乙所示。压敏电阻的阻值随压力的变化而变化，其阻值R与压力F的关系如图丙所示。已知电源电压为5V且保持不变，定值电阻R1＝3Ω，电压表的量程为0～3V。求： （1）该装置的最小电功率； （2）在满足该电路安全的前提下，可以测量的最大压力； （3）若电压表量程不变，只在电路中添加一个定值电阻R0，使该装置可测量的最大压力增加到600N，该如何连接？添加的定值电阻R0的阻值为多少？ 11．（23-24九年级上·安徽淮北·期末）图甲为电子台秤原理图，定值电阻R0=15Ω，图乙是压敏电阻R受到压力F和压敏电阻的变化关系图像，电源电压恒为12V，电流表的量程为0.6A。（忽略秤盘的质量，g取10N/kg）求： （1）测量质量为4kg时，电流表的示数； （2）质量为4kg的物体放在台秤上，10 s内电阻R0产生的热量； （3）该台秤能够测量的最大质量。      原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题09 电功率进阶知识 电功率动态变化及计算 1．（23-24九年级上·四川广安·期末）甲醛对人体有严重的危害，因此房屋装修后，检测甲醛污染指数很重要。如图甲所示是技术人员设计的检测甲醛污染指数的电路，电源电压恒定，R0为定值电阻，R为可以感知甲醛污染指数的可变电阻，R的阻值随污染指数变化的关系图象如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A．当污染指数增大时，电压表示数变小 B．当污染指数增大时，电路消耗的总功率将变大 C．当污染指数增大时，电压表与电流表示数的比值将变小 D．将电压表表盘改装为刻度盘并标上刻度显示相应的污染指数，刻度盘上的刻度是均匀的 【答案】B 【解析】由电路图可知，闭合开关S后，定值电阻R0与可变电阻R串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。 A．由图乙可知，当污染指数增大时，可变电阻R的阻值变小，电路的总电阻变小，由可知电路中的电流变大，由可知R0两端的电压变大，即电压表示数变大，故A错误； B．电源电压恒定，电路中的电流变大，由可知，电路消耗的总功率将变大，故B正确； C．由可知，电压表与电流表示数的比值等于定值电阻R0的阻值，则该比值不变，故C错误； D．由图乙可知，可变电阻R的阻值与污染指数成一次函数关系，设污染指数为x，则 根据电阻的串联和欧姆定律可得，电压表的示数即R0两端的电压为 由此可知，U0与污染指数x不成线性函数关系，即刻度盘上的刻度不是均匀的，故D错误。 故选B。 2．（23-24九年级上·吉林·期末）如图所示是体育课中测量肺活量的测试仪原理图，其中R1为定值电阻，气体传感器R2的电阻随气体压强的增大而减小，电源电压不变，闭合开关，如果吹的气越多，则（　　） A．电流表的示数变大 B．定值电阻R1消耗的电功率变小 C．传感器R2两端的电压变大 D．电路消耗的总功率变小 【答案】A 【解析】AC．由电路图可知R1与气体传感器串联，电流表测电路电流；若吹的气越多，气压越大，则气体传感器的电阻越小，电路的总电阻越小，由可知，电路中电流越大，即电流表的示数变大，由可知定值电阻的电压增大，由串联电路电压特点可知传感器R2的电压变小，故A符合题意，C不符合题意； B．因电路中电流变大，由可知，定值电阻R1消耗的电功率变大，故B不符合题意； D．电源电压不变，电路中电流变大，由可知电路中消耗的总功率变大，故D不符合题意。 故选A。 3．（23-24九年级上·湖南长沙·期末）“开车不饮酒，酒后不开车”是每一位司机都必须遵守的交通法规。如图甲是某酒精浓度检测仪的原理图，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为酒精气体敏感电阻，它的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．酒精气体浓度越大，R2的阻值越大 B．酒精气体浓度越大，电压表示数越大 C．酒精气体浓度越小，电路中电流越大 D．酒精气体浓度越小，R1消耗的电功率越大 【答案】B 【解析】AB．闭合开关，R1和R2串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量定值电阻R1两端的电压。由图乙知，酒精气体浓度越大， R2的阻值越小，根据电阻串联的特点可知，电源电压不变，由可知电路中的电流越大，根据U=IR1可知，定值电阻R1两端的电压越大，故A错误，B正确； CD．酒精气体浓度越小，R2的阻值越大，根据电阻串联的特点可知，电源电压不变，由可知电路中的电流越小，由知，R1消耗的电功率越小，故CD错误。 故选B。 4．（23-24九年级上·江西赣州·期末）如图甲所示电路，电源电压为3V且保持不变。闭合开关S后，滑片P从a端移到b端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示。求： (1)定值电阻R2的阻值； (2)R1的最大电阻； (3)在中点时，电阻R2消耗的功率多大？ 【答案】(1)5Ω (2)10Ω (3)0.45W 【解析】（1）由图甲可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。 当滑片位于b端时，接入电路中的电阻为零，只R2接入电路，电路中的电流最大，由图乙可知，电路中的最大电流 I1=0.6A 由得，R2的阻值 （2）当滑片位于a端时，接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，电压表的示数最大，由图乙可知，电路中的最小电流0.2A，电压表的最大示数2V，则滑动变阻器的最大阻值 （3）当滑动变阻器滑片置于中点时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，故总电阻为 所以，电路中电流表的示数 电阻R2消耗的功率 5．（23-24九年级上·四川眉山·期末）如图所示电路，滑动变阻器上标有“50Ω  lA”，电源电压恒定为6V，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V闭合开关S，移动滑动变阻器滑片到某一位置时，电流表示数为0.2A，电压表示数为2V，求： (1)电阻R1的阻值； (2)此时滑动变阻器消耗的功率； (3)为保证电路安全，求滑动变阻器接入阻值的范围。 【答案】(1)10Ω (2)0.8W (3)10Ω~50Ω 【解析】（1）如图，R1和R2串联，电压表测量R1两端的电压，电阻R1的阻值为 （2）由串联电路中电压的规律知，此时滑动变阻器两端的电压为 U2＝U－U1＝6V－2V＝4V 所以此时滑动变阻器消耗的功率为 P2＝U2I＝4V×0.2A＝0.8W （3）当滑动变阻器阻值越大，电流表和电压表示数均越小，故滑动变阻器阻值可以取最大值50Ω；当电压表示数为3V时，电路中的电流为 滑动变阻器的阻值越小，电压表和电流表示数均越大，所以，当电压表示数为3V时，滑动变阻器的阻值最小，此时滑动变阻器两端的电压为 U2'＝U－U1'＝6V－3V＝3V 滑动变阻器的最小阻值为 故为保证电路安全，滑动变阻器接入阻值的范围为10Ω~50Ω。 6．（23-24九年级上·河北邯郸·期末）如图所示，电源电压恒为3V，小灯泡标有“2.5V  1.25W”（小灯泡电阻不变），滑动变阻器的最大阻值为。求： （1）小灯泡正常发光时的电流； （2）小灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值； （3）电路总功率的变化范围。 【答案】（1）0.5A；（2）1Ω；（3） 【解析】解：（1）灯泡正常发光时的电流 (2)灯泡正常发光时的电阻 滑动变阻器接入电路的阻值 （3）小灯泡正常发光时，电路中的电流最大，电路的总功率最大，电路的最大总功率 当滑动变阻器阻值最大时电路中的电流最小，电路的总功率最小，电路的最小电流 电路的最小总功率 电路总功率的变化范围为。 答：（1）小灯泡正常发光时的电流为0.5A； （2）小灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值为1Ω； （3）电路总功率的变化范围为。 7．（23-24九年级上·山东济宁·期末）小明设计了如图甲所示的模拟智能测温报警电路：电源电压调为24V，报警器（电阻不计）通过的电流超过0.2A时就会报警但不会自动切断电路，热敏电阻RT其阻值随温度T的变化关系如图乙所示。要求：当所测温度达到或超过37.3℃时，系统报警。求： （1）R0的阻值； （2）所测温度为40℃时电路中的总电流为多少A； （3）36℃到40℃的过程中，电路最大总功率。 【答案】（1）80Ω；（2）0.24A；（3）5.76W 【解析】解：（1）由题意知，电源电压为24V，通过的电流超过0.2A时就会报警，此时电路的电阻为 当所测温度达到或超过37.3℃时，系统报警，由图乙知，此时热敏电阻RT的阻值为40Ω，则R0的阻值 R0=R总-RT=120Ω-40Ω=80Ω （2）当所测温度达到40℃时，此时热敏电阻RT的阻值为20Ω，所以此时电路中的总电流为 （3）根据P=UI可知，当电路中电流最大时有最大总功率，由图乙知，当温度为40℃时，热敏电阻RT的阻值最小，电路的总电阻最小，电流最大，所以电路最大总功率为 P大=UI1=24V×0.24A=5.76W 答：（1）R0的阻值为80Ω； （2）所测温度为40℃时电路中的总电流为0.24A； （3）36℃到40℃的过程中，电路最大总功率为5.76W。 多档位计算问题 1．（多选）（23-24九年级上·河南信阳·期末）如图是一款智能汽车后视镜及其电路原理图，该智能后视镜有三个挡位工作，分别能够防雾、除雨露、除冰霜。防雾、除雨露、除冰霜依次需要后视镜提供更多的热量，车主通过转动旋钮开关可调节挡位。已知车载电源电压为100V，电热丝R1=100Ω，R2=200Ω，R3=300Ω，设电热丝的电阻值均不受温度的影响。则下列说法正确的是（　　） A．当车主开启防雾功能时，开关置于3 B．当车主开启除冰霜功能时，开关置于3 C．要除冰霜时，该电路的总功率是50 W D．旋钮开关旋至防雾挡位时，电路中的电流为1 A 【答案】BC 【解析】AB．由题知，防雾、除雨露、除冰霜依次需要后视镜提供更高的热量，则 P防雾＜P除雨露＜P除冰霜 由图2知，旋钮接1时，R1与R3串联；旋钮接2时，只有R3接入电路中；旋钮接3时，只有R2接入电路中。由题知 R1＜R2＜R3 电源电压一定，旋钮接1时电阻最大，由 可知，功率最小；旋钮接3时，电阻最小，功率最大；则旋钮接2时，功率较大。所以，要防雾应将开关置于1档，要除雨露应将开关置于2档，要除冰霜应将开关置于3档，故A错误，B正确； C．除冰霜时电路为R2的简单电路，该电路的总功率 故C正确； D．旋钮开关旋至防雾档位时，R1与R3串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则电路中的电流 故D错误。 故选BC。 2．（23-24九年级上·吉林·期末）如图是某电饭锅电路图。开关S断开时，电路中的电流是0.5A，通电1min后，电路消耗的电能是 J；开关S断开时，电饭锅处于 （填“加热”或“保温”）状态。 【答案】 6600 保温 【解析】[1]开关S断开时，R0与R串联，电路中的电流是0.5A，通电1min后，电路中消耗的电能是 [2]加热状态比保温状态时的电功率大，由图可知，当开关S断开时，两电阻串联，电路中的总电阻最大，由可知，在电压一定时，电阻越大，电功率越小，因此电饭锅此时处于保温状态。 3．（21-22九年级上·辽宁沈阳·期末）某电饭锅及内部电路如图，是加热电阻，是限流电阻。开关需手动闭合，但当锅内温度达到103℃时，会自动断开；是一个自动温控开关。请回答：电饭锅加热煮饭时，开关处于 状态。 【答案】闭合 【解析】电源电压是220V不变，根据可知当S1处于闭合时，R2就短路，只有R1工作，当S1和S2都断开，两电阻串联，总电阻为R1和R2电阻之和，由于S1闭合时比断开时电路中总电阻小，故S1闭合时电功率大，煮饭时需要的功率大，所以需要S1处于闭合状态。 4．（23-24九年级上·陕西西安·期末）冬季的东北地区非常寒冷，如图﹣1是物理研发小组为寒冷地区工作人员设计的一款智能抗寒服，抗寒服内有输出电压为5V的充电宝，为内部电加热模块供电。如图﹣2所示为其简化电路图，R1、R2为阻值不变的发热丝，抗寒服有低温挡（5W）和高温挡（15W）两挡，可实现“保暖”和“速热”功能，当开关S1闭合、S2断开时，抗寒服处于 挡，电阻R1的阻值是 ，处于“速热”挡时，通过R2的电流是 A，若增大R2的阻值，高温挡的功率 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 低温 5Ω 2 变小 【解析】[1]当开关S1闭合、S2断开时，电路为电阻R1的简单电路，再闭合S2，两电阻并联接入电路，并联电路总电阻小于任一分电阻，由可知此时电路电功率较大，抗寒服处于高温挡，则只闭合开关S1时，抗寒服处于低温挡。 [2]电阻R1的阻值是 [3]高温档时，两电阻并联，R2的功率为 通过R2的电流为 [4]并联电路各支路两端电压相等，根据可知增大R2的阻值，R2消耗的电功率变小，高温挡的功率等于两电阻的电功率之和，所以高温挡的功率变小。 5．（21-22九年级上·山东临沂·期末）如图所示是某款电养生壶及其铭牌的部分参数，当养生壶正常工作时，额定电压220V，频率50Hz，已知养生壶，额定加热功率1100W，容量1L。求： （1）开关S闭合时，电饭锅处于 （选填“加热”或“保温”）状态；养生壶加热时的电阻值？ 当电饭锅处于保温状态时，电路中的电流是多大？ （2）若该养生壶的加热效率为80%，在标准大气压下，将初温是12℃的一壶水烧开，至少多长时间？[，] （3）小明家的实际功率为198V，假设养生壶的电阻不变，求电养生壶加热时的实际功率。 【答案】 加热 【解析】（1）[1]开关S闭合时，R2被短路，只有R1工作，电路总电阻较小，根据可知，电饭锅处于加热挡。 [2]养生壶加热时的电阻值为 [3]当S断开时，两电阻串联，此时电路中电阻较大，根据可知，电饭锅处于保温挡，电路总电阻为 当电饭锅处于保温状态时，电路中的电流是 （2）[4]一壶水的质量为 将初温是12℃的一壶水烧开，水吸收的热量为 此过程中消耗的电能为 至少需要的时间为 （3）[5]电养生壶加热时的实际功率为 6．（23-24九年级上·陕西西安·期末）如图甲是某品牌养生壶，该养生壶有加热挡和保温挡两个挡位。其内部简化电路图如图乙。R1和R2均为发热电阻，其部分参数如表所示： 额定电压 220 V 额定功率 加热挡 1100 W 保温挡 300 W 容量 2L （1）当开关S1闭合，S2断开时，养生壶处于 挡； （2）加热挡工作2min消耗的电能是多少 ？电阻R2的阻值是多少 ？ （3）若将2L的水从12℃加热到100℃，至少需要加热多长时间 ？[水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃）] 【答案】 保温 1.32×105J 60.5Ω 672s 【解析】（1）[1]由电路图可知，闭合开关S1、S2时，电阻R1与R2并联，电路电阻最小，由得，电路电功率最小，为加热挡；当开关S1闭合，S2断开时，电路为R1的简单电路，此时电路中的总电阻最大（比并联的总电阻大），由得，，处于保温挡。 （2）[2]根据得，加热挡工作2min消耗的电能为 [3]R2的电功率为 由得，R2的电阻为 （3）[4]由得，水的质量为 标准大气压下水的沸点为100℃，加热过程水吸收的热量为 由得，加热的最少时间为 答： （2）加热挡工作2min消耗的电能是1.32×102J；电阻R2的阻值是60.5Ω； （3）若将5L的水从12℃加热到100℃，至少需要加热672s。 7．（23-24九年级上·河南郑州·期末）如图甲为一款养生壶，其加热原理如图乙所示。养生壶的额定电压为、、均是发热电阻，。当家庭电路中只有养生壶工作且处于加热状态正常工作时，内电能表铝制圆盘转过。求： (1)养生壶加热状态正常工作时的电功率？ (2)发热电阻的阻值？ (3)养生壶保温状态正常工作时的电功率？ 【答案】(1) (2) (3) 【解析】（1）内电能表铝制圆盘转过，其消耗的电能为 则正常工作时的电功率为 （2）当开关S接1位置时，养生壶处于加热状态，此时电路中只有电阻，则其电阻大小为 （3）当开关S接2位置时，养生壶处于保温状态，此时电路中只有电阻和串联，则其正常工作时的电功率为 1．（23-24九年级上·山西临汾·期末）如图甲所示电路，电源电压恒定。闭合开关S，滑片P从图甲中位置由右向左滑动的过程中，分别记录了灯泡两端电压、滑动变阻器两端电压和电流表的示数。依据实验数据，绘出灯泡和滑动变阻器的I-U图像，如图乙所示。请结合图像信息，判断下列说法正确的是（　　） A．图线b描述的是通过灯泡L的电流随其两端电压的变化 B．电源两端输出的电压大小是3V C．通过灯泡L的电流与其两端电压的比值逐渐变大 D．滑动变阻器的铭牌可能是“20Ω，1A” 【答案】B 【解析】由电路图可知，闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电压表V1测滑动变阻器两端的电压，电压表V2测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流； A．滑片P从图甲中位置由右向左滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻变小，根据串联分压的规律可知滑动变阻器两端的电压变小，由串联电路的电压特点可知灯泡两端的电压变大，此过程中变阻器接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，根据欧姆定律知道,通过电路的电流变大，所以，通过灯泡的电流随灯泡两端电压的增大而增大，而通过变阻器的电流随变阻器两端电压的增大而减小，由此可知，图线a描述的是通过灯泡L的电流随其两端电压的变化，图线b描述的是通过滑动变阻器的电流随其两端电压的变化，故A错误； B．ab两图线的交点表示灯泡和滑动变阻器两端的电压相等，由图像知道，此时灯泡和滑动变阻器两端的电压都为1.5V，因串联电路的总电压等于各部分电压之和，则电源电压为 故B正确； C．由图线a知道，灯泡两端的电压每增大1V时，通过灯泡的电流增加量逐渐变小，所以通过灯泡L的电流与其两端电压的比值逐渐变小，故C错误； D．由图像可知电路中的最小电流为0.1A，由欧姆定律知道，此时滑动变阻器接入电路的电阻最大，根据图像可知此时滑动变阻器两端的电压为2.5V，由欧姆定律知道，此时变阻器接入电路的阻值 因图甲中滑片不是在最大阻值处，所以变阻器的最大电阻一定大于25Ω，即滑动变阻器的铭牌不可能是“20Ω，1A”，故D错误。 故选B。 2．（23-24九年级上·湖南常德·期末）如图所示的电路中，电源电压且保持不变，电阻，变阻器的最大值为，电流表量程为，电压表量程为，为保障电路安全，下列说法正确的是（　　） A．变阻器连入电路的阻值范围是 B．变阻器连入电路的阻值范围是 C．电流表示数的最小值是0.25A D．电路消耗的最小功率为0.81W 【答案】A 【解析】ABC．由电路图可知，滑动变阻器与电阻串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路总电流，已知电流表量程为，所以电路中允许通过的最大电流，电流最大时，总电阻最小，滑动变阻器接入电路的电阻最小，根据欧姆定律可得，电阻两端的电压 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的最小电压 因串联电路中各处的电流相等，所以，根据可得滑动变阻器连入电路的最小电阻 当电压表示数最大为时，根据分压原理可知，滑动变阻器接入电路的电阻最大，此时两端电压 电路中的最小电流为 滑动变阻器接入电路的最大电阻 变阻器接入电路的阻值范围为，电流表示数的最小值是0.3A，故A正确，BC错误； D.电路消耗的最小功率 故D错误。 故选A。 3．（23-24九年级上·四川广安·期末）如图甲所示电路，电源电压保持不变，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~15V，滑动变阻器R1的阻值变化范围为0~20Ω，R2 为定值电阻。闭合开关S，滑片P在某两点间移动时电流表示数与电压表示数的变化关系图象如图乙所示。在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（ ） ①R2的阻值为5Ω ②R1消耗的最大电功率为4.05W ③电源电压为9V ④电压表的最小示数与最大示数之比为13:14 A．①和② B．②和③ C．①和③ D．①和④ 【答案】C 【解析】由图甲可知，闭合开关，滑动变阻器R1和定值电阻R2串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；由图乙可知，变阻器两端的电压为7.0V时，电路中电流为0.4A，根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得电源电压 当变阻器两端的电压为6.5V时，电路中电流为0.5A，同理可得电源电压 因电源电压不变，所以 解得，故①正确； 电源电压 故③正确； 因总功率等于各电阻消耗电功率之和，则滑动变阻器R1消耗的功率 由此可知，P1与I为二次函数关系，其图像开口向下，对称轴I=0.9A，理论上当I=0.9A时，滑动变阻器R1消耗的功率最大，但电路中的电流范围为，则越靠近对称轴时，变阻器的功率P1越大，所以，当I=0.6A时，变阻器的功率P1有最大值，则根据上面表达式可得 故②错误； 电流表的量程为0~0.6A，串联电路各处电流相等，所以通过电路的最大电流为0.6A，此时变阻器接入电路的阻值最小，由串联分压的规律可知此时变阻器两端的电压最小，即电压表示数最小，由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，滑动变阻器分得的最小电压（电压表的最小示数） 因电源电压为9V，电压表的量程为0~15V，则电压表一定安全，当变阻器接入电路的阻值最大时，电路中电流最小，且由串联分压的规律可知此时变阻器两端的电压最大，即电压表示数最大，电路中的最小电流 则滑动变阻器分得的最大电压（电压表的最大示数） 所以，电压表的最小示数与最大示数之比为 故④错误。 故C正确，ABD错误。 故选C。 4．（23-24九年级上·四川广元·期末）如图甲所示是某款电热水龙头，图乙所示是它的电路原理图，其中R1、R2是电热丝， 使用时，通过旋转手柄使扇形开关S同时接触两个相邻触点，以实现冷水、温水、热水档的切换。当开关S接触2、3 触点时，水龙头放出的是 水；不考虑温度对电热丝阻值的影响，水龙头在热水档位工作时的功率是 W。 【答案】 热 1815 【解析】[1]当开关S接触2、3触点时，两电阻并联接入电路，电路的电阻最小，由可知，电源的电压一定时，电路的电功率最大，水龙头放出的是热水。 [2]当开关S接触2、3触点时，电阻R1和R2并联，电路的总电阻最小，总功率最大，水龙头处于热水挡，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，电路中的总电阻 水龙头在热水挡位正常工作时电路消耗的功率 5．（23-24九年级上·河北石家庄·期末）某电热水壶具有加热和保温的功能，其铭牌和工作电路如图所示，虚线框内的加热部位由定值电阻R0和R1（最大阻值为840的可变电阻）构成；可以将滑片滑在滑阻一端到另一端之间的任意位置，通过调节R1可改变电热水壶的功率，进而调控水的温度。 (1)R0的阻值为多少？ (2)在保温状态下，电热水壶每秒向外散失的热量Q跟电热水壶表面温度与环境温度的温差关系如图丙所示（壶内水温跟壶表面温度一致），当R1=510时，在温度为20℃的房间使用，该电热水壶将水温保持在多少？（该热水壶处于额定电压） (3)将该电热水以最大功率的状态接入电路，关闭其他用电器，发现标有“3000imp/kW·h”的电能表在1分钟内，小灯闪烁50次，求实际电压为多少？ 【答案】(1)； (2)； (3) 【解析】（1）由乙图可知，定值电阻R0和滑动变阻器R1串联，由知，当滑动变阻器连入电路的阻值最小时，电路中总电阻最小为R0时，电热水壶的功率最大为1210W，R0的阻值为 （2）当R1=510时，由知，此时电热水壶的功率为 由知，在保温状态下，电热水壶每秒向外散失的热量Q为。由丙图可知，此时电热水壶表面温度与环境温度的温差为，室温为20℃，则电热水壶将水温保持在 （3）标有“3000imp/kW·h”的电能表在1分钟内，小灯闪烁50次，则电流经过该电热水壶做的功为 由知，该电热水壶的实际功率为 该电热水以最大功率的状态接入电路时，滑动变阻器R1接入电路的阻值为0，电路的总电阻为R0，由知，实际电压为 6．（23-24九年级上·上海·期末）电饭煲是我国家电产品中的优秀代表之一，据海关统计，某年我国电饭煲出口金额约为进口金额的14倍，中国制造深受全球市场认可。某电饭煲有“快煮”“精煮”“保温”三种基本模式；图为该电饭煲的基本原理简化电路图，额定电压U0=220V；当S1置于a、S2置于d时处于“快煮”模式，电饭煲的额定功率P1=1210W；当S1置于a、S2断开时处于“精煮”模式，电饭煲的额定功率P2=484W；当S1置于b、S2置于c时，处于“保温”模式。求： (1)R1的阻值； (2)小明采用“精煮”模式将饭煮熟用时t=50min，求该电饭煲一次精煮过程消耗的电能E； (3)该电饭煲保温模式下的额定功率P3。 【答案】(1)100Ω (2)1.452×106J (3)290.4W 【解析】（1）由题知，当置于、断开时，电阻断路，电路中只有电阻R1工作，电饭煲处于“精煮”模式，电阻R1的阻值为 （2）电饭煲在“精煮”模式下，工作消耗的电能为 （3）由题知，当电饭煲处于“快煮”模式时，电阻和并联，且同时工作，根据并联电路的电功率关系得，在“快煮”模式下，电阻的功率为 电阻的阻值为 当置于、置于时，电阻和串联，处于“保温”模式，根据串联电路电阻规律得，此时电路中的总电阻为 则电饭煲保温模式下的额定功率为 7．（21-22九年级上·河南信阳·期末）为满足冬天办公需要，市场上出现了一款电脑桌面暖手加热鼠标垫（如图甲），它有高温、中温、低温三挡加热功率，内部简化加热电路如图乙所示（R1>R2），下表列出了部分参数。求： 指标 参数 尺寸 65cm×35cm 质量 525g 额定电压 24V 高温挡功率 80W 低温挡功率 20W （1）该鼠标垫高温挡工作5h消耗的电能； （2）该鼠标垫中温挡的工作电流； （3）该鼠标垫加热电阻R1的阻值。 【答案】（1）；（2）2.5A；（3） 【解析】。解：（1）鼠标垫高温挡工作5h消耗的电能 （2）由 可得，两只开关均闭合时两电阻并联，为高温挡，只闭合开关S1时，为低温挡，只闭合开关S2时，为中温挡。则鼠标垫中温挡的功率 鼠标垫中温挡的工作电流 （3）由 可得，加热电阻R1的阻值 答：（1）该鼠标垫高温挡工作5h消耗的电能为； （2）该鼠标垫中温挡的工作电流为2.5A； （3）该鼠标垫加热电阻R1的阻值为。 8．（23-24九年级上·江西南昌·期末）如图是某智能电热壶的内部简化电路图，其中只有为加热管（只有加热管放出的热量能被水吸收），为限流电阻。已知该壶的额定电压为220V，其加热时的额定功率为1210W。阻值为70Ω。求： （1）的阻值； （2）保温状态时加热管的功率为多少？ （3）正常工作并处于“加热”状态5min，该智能电热壶消耗的电能。 【答案】（1）40Ω；（2）160W；（3） 【解析】解：（1）由图可知，两个开关闭合，被短路，只有的简单电路，电路的总电阻最小，由可知电路的总功率最大，处于加热状态，电热中药壶加热时，额定功率为1210W，电热中药壶正常工作时，通过加热管的电流为 （2）由图可知，只闭合开关S，两个电阻串联，电路的总电阻最大，由可知电路的总功率最小，处于保温状态，已知加热的电阻为40Ω，此时电路的电流为 加热管的功率为 （3）正常工作并处于“加热”状态5min，该智能电热壶消耗的电能 答：（1）的阻值为40Ω； （2）保温状态时加热管的功率为160W； （3）正常工作并处于“加热”状态5min，该智能电热壶消耗的电能为。 9．（23-24九年级上·安徽宣城·期末）如图甲是某电烤箱的电路图，均为发热电阻丝且阻值不变，开关不同状态可构成三挡功率（高温挡、中温挡、低温挡）调节。其中开关闭合、掷于端时为中温挡；开关断开，接时，为低温挡。其铭牌如下表所示，其中高温挡额定功率模糊不清。 XX牌电烤箱 额定电压 额定功率 高温挡 中温挡 低温挡 电源频率 （1）求的阻值； （2）在用电高峰时段，小果同学利用家中电能表（如图乙）测出了家庭电路的实际电压。他断开其他用电器开关，仅让电烤箱在高温挡下工作，电能表的指示灯闪烁90次用时，求此时家庭电路的实际电压是多少? 【答案】（1），；（2） 【解析】解：（1）由题可知，闭合、掷于a端时，两电阻并联，电路中电阻最小，为高温挡；由题可知，闭合、掷于端时为中温挡时，只有接入电路，由得 断开开关，开关接时为低温挡，与串联，此时该电路的总电阻为 则的阻值为 （2）由表盘可知每消耗的电能，电能表的表盘闪3600次，指示灯闪烁90次消耗的电能为 电烤箱处于高温挡时的实际功率 与并联，并联电路总电阻的倒数等于各并联支路电阻的倒数之和，则并联电路的总电阻 该电路的实际电压 答：（1）的阻值为，； （2）此时家庭电路的实际电压是。 10．（22-23九年级上·四川德阳·期末）如图所示，电源电压保持12V不变，电阻R1=50Ω小灯泡L标有“12Vㅤ4W”的字样，只闭合开S3，将滑动变阻器R2的滑片P移到中点时，电流表示数为0.25A；电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，（不考虑温度对灯丝电阻的影响）求 （1）当开关S1、S2、S3都闭合时，通过R1的电流是多少？ （2）只闭合开关S3，滑片P在中点时，电压表的示数是多少？滑动变阻器的最大阻值是多少？ （3）只闭合开关S1时，在保证电路安全的条件下，求电路消耗的最小电功率是多少？ 【答案】（1）0.24A；（2）3V； 24Ω；（3）2.16W。 【解析】解：（1）当开关S1、S2、S3都闭合时，滑动变阻器被短路，R1和L并联，通过R1的电流为 （2）小灯泡L标有“12Vㅤ4W”的字样，由 可得，小灯泡的阻值为 只闭合开关S3，滑片P在中点时，灯泡和滑动变阻器串联，电流表示数为0.25A，灯的电压为 根据串联电路电压的规律，变阻器的电压为 即电压表示数为3V；变阻器的最大阻值为 （3）电源电压不变，只闭合开关S1时，R1和R2串联，电路中的总电阻最大时，根据 电路消耗的功率最小，为了保护电路安全，电压表示数不能超过3V，此时R1两端的最小电压为 电路中的最小电流为 电路消耗的最小功率为 答：（1）当开关S1、S2、S3都闭合时，通过R1的电流是0.24A； （2）只闭合开关S3，滑片P在中点时，电压表的示数是3V；滑动变阻器的最大阻值是24Ω； （3）只闭合开关S1时，在保证电路安全的条件下，求电路消耗的最小电功率是2.16W。 10．（23-24九年级上·福建莆田·期末）蹦床是青少年喜爱的一种活动，如图甲所示，某物理兴趣小组设计了一种测定蹦床所受压力的装置，其原理图如图乙所示。压敏电阻的阻值随压力的变化而变化，其阻值R与压力F的关系如图丙所示。已知电源电压为5V且保持不变，定值电阻R1＝3Ω，电压表的量程为0～3V。求： （1）该装置的最小电功率； （2）在满足该电路安全的前提下，可以测量的最大压力； （3）若电压表量程不变，只在电路中添加一个定值电阻R0，使该装置可测量的最大压力增加到600N，该如何连接？添加的定值电阻R0的阻值为多少？ 【答案】（1）2.5W；（2）500N；（3）为使该装置可测量的最大压力增加到600N，可以在电路中串联一个阻值为1Ω的定值电阻R0，或在R1两端并联一个阻值为3Ω的R0 【解析】解：（1）由图乙可知，闭合开关，R与R1串联，电压表测量R1两端的电压，电流表测量电路中的电流；由图丙可知，当R受到的压力为0时，R的阻值最大，最大阻值 根据串联电路的电阻特点可知，电路中的最大阻值 由于电源电压不变，由可知，此时电路中的总功率最小，该装置的最小电功率 （2）根据电压表量程可知，R1两端的最大电压 此时电路中的电流 根据串联电路的电压特点可知，R两端的最小电压 由欧姆定律可知，R的最小阻值 由图丙可知，此时R受到的最大压力位500Ω； （3）由图丙可知，R两端受到的压力越大，R的阻值越小，由欧姆定律可知，电路中的电流越大，当电压表的示数最大为3V时，电路中的最大电流 由欧姆定律可知，电路中的最小总电阻 由图丙可知，当R受到的压力为600N时，R的阻值为1Ω；根据题意可知，R1的阻值为3Ω，电路中为了得到5Ω的总电阻，应该在电路中串联一个定值电阻R0，根据串联电路的电阻特点可知，定值电阻R0的阻值 当压力为600N时，压敏电阻的阻值为1Ω，此时电压表示数为3V，根据串联电路的电压特点可知，压敏电阻两端的电压为 电路中的电流为 由欧姆定律可知，与电压表并联的总电阻 根据并联电路电阻规律可得 解得R0的阻值 答：（1）该装置的最小电功率为2.5W； （2）在满足该电路安全的前提下，可以测量的最大压力为500N； （3）为使该装置可测量的最大压力增加到600N，可以在电路中串联一个阻值为1Ω的定值电阻R0，或在R1两端并联一个阻值为3Ω的R0。 11．（23-24九年级上·安徽淮北·期末）图甲为电子台秤原理图，定值电阻R0=15Ω，图乙是压敏电阻R受到压力F和压敏电阻的变化关系图像，电源电压恒为12V，电流表的量程为0.6A。（忽略秤盘的质量，g取10N/kg）求： （1）测量质量为4kg时，电流表的示数； （2）质量为4kg的物体放在台秤上，10 s内电阻R0产生的热量； （3）该台秤能够测量的最大质量。      【答案】（1）0.4A；（2）24J；（3）10kg 【解析】 解：（1）由图像可知：测量质量为4kg时，压敏电阻R的阻值为15Ω，电路的总电阻 电流表的示数 （2）电阻产生的热量 （3）电流表的量程为0.6A，则电路的最小总电阻 对照图像查出压敏电阻受到的压力为100N，则该台称能够测量的最大质量 答：（1）测量质量为4kg时，电流表的示数为0.4A； （2）质量为4kg的物体放在台秤上，10 s内电阻R0产生的热量为24J； （3）该台秤能够测量的最大质量为10kg。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$