第18章 小专题培优13 含图像类电功率计算-【众相原创】2025-2026学年九年级全一册物理分层练（人教版2024）广西专版

九全·第十八章 １０７　 １３ 含图像类电功率计算 基础巩固 !"#$>?&.! １．两只定值电阻Ｒ１和Ｒ２的Ｉ－Ｕ图像如图所示。 当把这两只电阻串联在某电源上时，通过电路中 的电流是０．２Ａ，则电源的电压是　６　Ｖ，在相 同时间内，产生的热量更多的是　Ｒ２　（选填 “Ｒ１”或“Ｒ２”）。 櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 毴 毴毴 毴 变 式 训 练 如图所示是 Ａ、Ｂ两定 值电阻的 Ｕ－Ｉ图像， 由图像中信息可知： ＲＡ　＞　（选填“＞” “＝”或“＜”）ＲＢ；若将 Ａ、Ｂ两电阻并联接在 ４Ｖ电源的两端，ＲＡ和 ＲＢ的电功率之比为 　１∶２　，１ｍｉｎ内电阻 Ａ产生的热量为 　４８　Ｊ。 !")$@AB! ２．小灯泡Ｌ的额定电压为３Ｖ，它的Ｉ－Ｕ图像如 图甲所示，把小灯泡接入图乙所示的电源电 压恒定的电路中，将标有“１０Ω　２Ａ”的滑动 变阻器的滑片Ｐ移至Ｂ端，闭合开关，电压表 示数为１．５Ｖ；再将滑片Ｐ向左移动直到电压 表示数为３Ｖ。下列说法错误的是 （Ｄ ） 甲 　　 乙 Ａ．电源电压为４．５Ｖ Ｂ．小灯泡的额定功率为１．５Ｗ Ｃ．小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路 的阻值为３Ω Ｄ．小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的电 功率为０．４６Ｗ ３．（多选）灯泡Ｌ１（“６Ｖ　６Ｗ”）和灯泡Ｌ２（“６Ｖ 　３Ｗ”）的电流和两端电压的关系曲线如图 甲所示。现将其按图乙所示电路连接，闭合 开关，灯泡Ｌ２恰好正常发光，下列说法正确的 是 （ＢＤ） 甲 　　 乙 Ａ．灯泡Ｌ１的电流为１Ａ Ｂ．灯泡Ｌ２的电阻为１２Ω Ｃ．电压表的示数为６Ｖ Ｄ．灯泡Ｌ１的功率为１Ｗ !";$+,-./! ４．（多选）如图 ａ所示，电源电压保持不变。Ｒ１ 为定值电阻，当闭合开关 Ｓ，调节滑动变阻器 Ｒ２的滑片，使其阻值从最大变化到最小，两个 电阻的Ｕ－Ｉ关系图像如图 ｂ所示，下列判断 正确的是 （ＢＣ） 图ａ 　　 图ｂ Ａ．甲为定值电阻Ｒ１的图像 Ｂ．电源电压为６Ｖ Ｃ．滑片Ｐ向左移动一段距离，电压表Ｖ２示数 的变化量与电流表示数的变化量的比值 不变 Ｄ．整个过程中，电路消耗的总电功率范围为 ０．６～３．６Ｗ                                               １０８　 广西物理（ＲＪ） ５．（多选）如图甲所示的电路，电源电压不变，Ｒ０ 为定值电阻，Ｒ为滑动变阻器。闭合开关，滑 片Ｐ从一端滑到另一端的过程中，电压表示 数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所 示。下列说法正确的是 （ＡＢ） 甲 　　 乙 Ａ．电源电压为６Ｖ Ｂ．电路消耗的最大功率为７．２Ｗ Ｃ．滑片从最左端向最右端滑动过程中，电流 表示数变小 Ｄ．滑片从最左端向最右端滑动过程中，电压 表与电流表示数之比变大 ６．（多选）如图甲所示，电源电压保持不变，Ｒｌ＝ １０Ω。闭合开关 Ｓ，将滑动变阻器 Ｒ２的滑片 Ｐ从ｂ端移动到ａ端的过程中，电流表示数随 滑动变阻器Ｒ２连入电路的阻值的变化关系如 图乙所示。下列说法正确的是 （ＡＣ） 甲 　　 乙 Ａ．电源电压为８Ｖ Ｂ．Ｒ１消耗的最小功率为１．６Ｗ Ｃ．滑动变阻器Ｒ２的最大阻值为３０Ω Ｄ．当滑片Ｐ位于中点时，Ｒ１与Ｒ２的电功率之 比为３∶２ !"C$<=&.! ７．（多选）一个超声波加湿器，其内部湿度监测 装置的简化电路如图甲。已知电源电压恒为 １２Ｖ，定值电阻 Ｒ０的阻值为３０Ω，电流表的 量程为０．２Ａ，电压表的量程为９Ｖ。Ｒ的阻 值随湿度ＲＨ的变化关系如图乙，其最大阻值 为１２０Ω（图像中未画出）。在保证电路安全 工作的前提下，下列说法正确的是 （ＡＤ） 甲 　　 乙 Ａ．湿度增大时，电压表示数变大 Ｂ．当湿度为６０％时，电流表示数为０．１Ａ Ｃ．电路消耗的最大功率为３．６Ｗ Ｄ．装置能检测的最大湿度为８０％ ８．（多选）如图甲为升降机的电路原理图，电源 电压恒为６Ｖ，Ｒ０为定值电阻，电压表量程为 ３Ｖ，压力为０时，电压表的示数为 ２Ｖ，压敏 电阻Ｒ１的阻值与所受压力大小的关系如图乙 所示。下列说法正确的是 （ＢＤ） 甲 　　 乙 Ａ．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而增大 Ｂ．压敏电阻所受压力变大时，电压表的示数 变大 Ｃ．压敏电阻所受压力为 ０时，电路的总功率 为０．２４Ｗ Ｄ．压敏电阻允许承受的最大压力为２５００Ｎ 能力提升 ９．如图甲所示，小灯泡的额定电压为２．５Ｖ，Ｒ为 定值电阻，电源电压可调，图乙是通过定值电 阻Ｒ和小灯泡 Ｌ的电流与电压关系图像；开 关闭合后，若小灯泡正常发光，则电源电压为 　３．５　Ｖ，电阻Ｒ的阻值为　５　Ω，电路的总 功率为　０．７　Ｗ。 甲 　　 乙 １０．如图甲所示电路中，电源电压保持不变，闭合 开关Ｓ，滑片Ｐ从Ａ端移动到Ｂ端的过程中， 电流表示数Ｉ与电压表示数Ｕ的关系图像如 图乙所示。则Ｒ１的阻值为　１０　Ω；图乙中 阴影部分面积表示某一时刻Ｒ２的　电功率　                                                    九全·第十八章 １０９　 （填一物理量名称）；当电路中的电流为　０．３　Ａ 时，Ｒ２消耗的电功率最大，为　０．９　Ｗ。 甲 　　 乙 １１．在如图甲所示电路中，滑动变阻器的规格为 “２０Ω　２Ａ”。闭合开关并将滑片Ｐ从一端 滑到另一端的过程中，滑动变阻器的电功率 与电流表示数的关系图像如图乙所示。则 定值电阻 Ｒ的阻值为　１０　Ω；滑动变阻器 的最大功率为　３．６　Ｗ。 甲 　　 乙 １２．甲和乙的Ｕ－Ｉ图像如图所示，由图像可知甲 的电阻为　２０　Ω；若将甲、乙串联接入某一 电源，乙消耗的功率为 ０．４Ｗ，则电源电压 为　６　Ｖ。 １３．（多选）如图甲所示电路中，小灯泡标有“１０Ｖ ５Ｗ”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），ａ、 ｂ为滑动变阻器两端点。滑片从ｂ端滑动到 某一位置的过程中，滑动变阻器消耗的电功 率Ｐ与其两端电压 Ｕ的关系图像如图乙所 示，则下列说法正确的是 （ＣＤ） 甲 　　 乙 Ａ．电源电压为１６Ｖ Ｂ．小灯泡的阻值为１０Ω Ｃ．滑动变阻器的最大阻值为１００Ω Ｄ．该电路消耗的最大功率为６Ｗ １４．如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变，Ｒ１ 为定值电阻，Ｒ２为滑动变阻器。图乙中 ａ、ｂ 两条线是根据图甲测得的两个电阻的Ｕ－Ｉ曲 线。可知，滑动变阻器的最大阻值为　６０　Ω； 电压表 Ｖ１的最大示数为　８　Ｖ；当电流为 ０．１Ａ时，Ｒ１的电功率为　０．２　Ｗ。 甲 　　 乙 １５．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变。 闭合开关，将滑动变阻器的滑片从一端移动 到另一端的过程中，两电压表示数与电流表 示数的变化关系如图乙所示，则电压表 Ｖ１ 的示数变化是图像　ｂ　（选填“ａ”或“ｂ”）， 电源电压为　１５　Ｖ；滑片移至最左端时， １０ｓ内电流通过Ｒ１产生的热量为　６　Ｊ。 甲 　　 乙 １６．如图甲所示，闭合开关Ｓ，滑动变阻器的滑片 Ｐ从最右端滑至灯正常发光的位置，电流表示 数与两电压表示数的关系如图乙所示，则电源 电压为　１０　Ｖ，灯的额定功率为　５．６　Ｗ，滑 动变阻器的最大阻值为　４５　Ω。 甲 　　 乙                                                    ３０　 Ｗ０＝ＵＩｔ＝（１０Ω×０．２Ａ）×０．２Ａ×２×６０ｓ＝４８Ｊ （２分）… （２）当电压表的示数Ｕ０＝３Ｖ时， 通过Ｒ０的电流Ｉ０＝ Ｕ０ Ｒ０ ＝３Ｖ １０Ω ＝０．３Ａ （２分）…………… 滑动变阻器允许通过的最大电流为０．５Ａ，则电路中的最大 电流为０．３Ａ， ２ｍｉｎ内整个电路消耗的电能 Ｗ＝ＵＩ０ｔ＝６Ｖ×０．３Ａ×２×６０ｓ＝２１６Ｊ （２分）……………… 第２节　电功率 第一课时　电功率的理解及其简单计算 一阶　基础巩固分点练 １．Ｃ ２．电流做的功为５Ｊ　１ｓ内电流做的功为２０００Ｊ　长　短 ３．０．７５　１８０ ４．该灯泡的额定电压是２２０Ｖ　该灯泡的额定功率为１００Ｗ １０ ５．短　多　０．１８　１２１０　２４０００ 二阶　拓展提升综合练 ６．Ｂ ７．Ｃ ８．Ｄ ９．Ａ １０．Ｃ １１．Ｄ １２．７２０００　４０ １３．电流　大 １４．１∶１　２∶１　１∶２　１∶２ １５．０．４５　０．５ 三阶　冲刺Ａ＋培优练 １６．５　２ １７．１２　２．２５ 第二课时　额定功率与实际功率 一阶　基础巩固分点练 １．Ｃ　２．Ｃ ３．甲　暗 ４．Ｃ　５．Ｄ ６．Ｌ１　３ ７．大　小 ８．不变　０．５　２７．５ ９．Ｄ 二阶　拓展提升综合练 １０．Ａ １１．Ｂ １２．Ｄ １３．Ｄ １４．４８４　５０ １５．５　１．２ １６．解：（１）小灯泡Ｌ的额定功率 ＰＬ＝ＵＬＩＬ＝６Ｖ×０．６Ａ＝３．６Ｗ （２分）…………………… （２）由电路图可知，小灯泡Ｌ与电阻Ｒ串联，因串联电路中 总电压等于各分电压之和，所以，Ｒ两端的电压 ＵＲ＝Ｕ－ＵＬ＝９Ｖ－６Ｖ＝３Ｖ （１分）………………………… 因串联电路中各处的电流相等，所以，由Ｉ＝ Ｕ Ｒ 可得，定值电 阻Ｒ的阻值 Ｒ＝ ＵＲ ＩＲ ＝ ＵＲ ＩＬ ＝３Ｖ ０．６Ａ ＝５Ω （２分）…………………………… （３）整个电路１０ｍｉｎ消耗的电能 Ｗ＝ＵＩｔ＝９Ｖ×０．６Ａ×１０×６０ｓ＝３２４０Ｊ （２分）…………… 三阶　冲刺Ａ＋培优练 １７．３．６　１．５ １８．６０　４０ 第３节　跨学科实践：为家庭节约用电提建议 １．发光效率更高（或功率小更节能） ２．１０　１９２０　家用电器在长时间不用时要及时切断电源 ３．（１）３．９２×１０５　（２）①减小通电时间　③减小用电器的电功 率　４８ 第４节　焦耳定律 一阶　基础巩固分点练 １．Ｂ ２．Ｃ ３．热量　热 ４．Ｄ　５．Ｄ ６．焦耳　小 ７．１∶１　２∶１　１∶１　１∶２ ８．４０　２．４×１０４ ９．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分）…………………………………………… （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＝ Ｗ Ｐ ＝３．３６ ×１０５Ｊ ８００Ｗ ＝４２０ｓ （２分）…………………………… 二阶　拓展提升综合练 １０．Ｄ １１．Ｂ 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）左 １４．解：（１）由电路图知，开关Ｓ接高温挡位时，由Ｉ＝ Ｕ Ｒ 可得， 电热丝Ｒ１的阻值Ｒ１＝ Ｕ Ｉ１ ＝２４Ｖ １．５Ａ ＝１６Ω （２分）………… （２）处于“低温”挡加热时， 通过座椅垫的电流Ｉ＝ Ｐ低 Ｕ ＝２４Ｗ ２４Ｖ ＝１Ａ （２分）…………… （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 （２分）……… 小专题培优１１　特殊方法测小灯泡的电功率 １．（１）电流表　（２）②２．５　④电源　（３）０．７５ ２．（１）３．５　（４）０．７ ３．（２）闭合开关Ｓ，断开Ｓ１，再闭合Ｓ２　（３）Ｕ额× Ｕ－Ｕ额 Ｒ０ ４．（２）保持不动　（３）４．５　（４）０．５ ５．（１） Ｕ额 Ｒ０ 　（２）Ｓ和 Ｓ１　（３）Ｕ额×（Ｉ－ Ｕ额 Ｒ０ ） ６．（１）Ｕ额　（２）Ｓ、Ｓ１　（３） Ｕ１Ｕ额（Ｕ－Ｕ额） Ｒ０（Ｕ－Ｕ１） ７．（２）Ｕ额　（３） Ｕ额 ２ Ｒ１ 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１２　电功率相关动态 电路分析与计算 １．Ｃ　２．ＢＣ　３．Ｂ　４．Ｂ　５．Ｃ ６．并　６　１．８ ７．Ｂ　８．Ｃ ９．Ｄ　１０．Ｄ １１．解：（１）小灯泡的电阻 ＲＬ＝ Ｕ２Ｌ ＰＬ ＝（６Ｖ） ２ ６Ｗ ＝６Ω （２分）……………………………… （２）闭合开关 Ｓ，小灯泡和滑动变阻器串联，由题意知小灯 泡正常发光，此时小灯泡两端的电压为６Ｖ， 电路中的电流Ｉ＝ＩＬ＝ ＰＬ ＵＬ ＝６Ｗ ６Ｖ ＝１Ａ （１分）……………… 此时滑动变阻器两端的电压 ＵＲ＝ＩＲ＝１Ａ×３Ω＝３Ｖ （１分）…………………………… 则电源电压Ｕ＝ＵＬ＋ＵＲ＝６Ｖ＋３Ｖ＝９Ｖ （１分）…………… （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， 此时电路中的电流Ｉ′＝ ＵＬ′ ＲＬ ＝１Ｖ ６Ω ＝１ ６ Ａ （１分）…………… 此时整个电路的电功率 Ｐ总＝ＵＩ′＝９Ｖ× １ ６ Ａ＝１．５Ｗ （１分）……………………… １２．解：（１）当开关Ｓ１、Ｓ２断开，Ｓ３闭合时，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＝Ｉ１Ｒ１＝０．３Ａ×１０Ω＝３Ｖ （２分）……… （２）当开关Ｓ１断开，Ｓ２、Ｓ３闭合时，Ｒ１与Ｒ２并联； 由并联电路电流的规律知，通过Ｒ２的电流 Ｉ２＝Ｉ－Ｉ１＝０．４５Ａ－０．３Ａ＝０．１５Ａ （２分）………………… Ｒ２的阻值Ｒ２＝ Ｕ Ｉ２ ＝ ３Ｖ ０．１５Ａ ＝２０Ω （２分）………………… （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′＝ Ｕ Ｒ１＋Ｒ２ ＝ ３Ｖ １０Ω＋２０Ω ＝０．１Ａ （２分）…………………… 通电１０ｓ电阻Ｒ１产生的热量 Ｑ＝Ｉ′２Ｒ１ｔ＝（０．１Ａ） ２×１０Ω×１０ｓ＝１Ｊ （２分）…………… １３．解：（１）由Ｐ＝ＵＩ可得，灯泡正常发光时的电流 ＩＬ＝ ＰＬ ＵＬ ＝３Ｗ ３Ｖ ＝１Ａ （２分）………………………………… 由Ｉ＝ Ｕ Ｒ 可得，灯泡正常发光时的电阻 ＲＬ＝ ＵＬ ＩＬ ＝３Ｖ １Ａ ＝３Ω （１分）………………………………… （２）当Ｓ闭合，Ｓ１、Ｓ２都断开时，灯泡 Ｌ与滑动变阻器 Ｒ１串 联，灯泡正常发光，所以，电路总电阻 Ｒ＝ Ｕ ＩＬ ＝１２Ｖ １Ａ ＝１２Ω （２分）………………………………… 所以，滑动变阻器接入电路的电阻 Ｒ１＝Ｒ－ＲＬ＝１２Ω－３Ω＝９Ω （１分）……………………… （３）闭合Ｓ、Ｓ１、Ｓ２时，Ｒ１与 Ｒ２并联，电流表测干路电流，由 欧姆定律知，通过定值电阻Ｒ２的电流 Ｉ２＝ Ｕ Ｒ２ ＝１２Ｖ １２Ω ＝１Ａ （２分）………………………………… 调节滑动变阻器Ｒ１，使Ｒ１以最大功率工作时，干路电流为 ３Ａ， 通过滑动变阻器的电流 Ｉ１＝Ｉ－Ｉ２＝３Ａ－１Ａ＝２Ａ （１分）…………………………… １ｍｉｎ内电流通过滑动变阻器做的功 Ｗ＝ＵＩ１ｔ＝１２Ｖ×２Ａ×６０ｓ＝１４４０Ｊ （２分）………………… 小专题培优１３　含图像类电功率计算 １．６　Ｒ２　【变式训练】＞　１∶２　４８ ２．Ｄ　３．ＢＤ ４．ＢＣ　５．ＡＢ ６．ＡＣ　７．ＡＤ ８．ＢＤ ９．３．５　５　０．７ １０．１０　电功率　０．３　０．９ １１．１０　３．６ １２．２０　６ １３．ＣＤ １４．６０　８　０．２ １５．ｂ　１５　６ １６．１０　５．６　４５ 小专题培优１４　电功率比值类计算 １．Ｄ ２．６　２∶３ ３．Ｄ ４．Ｄ ５．Ｃ ６．５∶１　１∶４ ７．Ｄ ８．２０　１２ ９．Ｃ １０．１∶２　９∶８ １１．４∶１　４０ １２．９　２０　１∶９ 小专题培优１５　电功率极值、范围类计算 １．１　１２ ２．１０　０．９ ３．Ｃ ４．ＢＣＤ ５．０～８．８　０．２１～１．６５ ６．１５　１．２～２．４ ７．解：（１）由Ｐ＝ＵＩ可知，小灯泡正常工作时的电流 ＩＬ＝ ＰＬ ＵＬ ＝３Ｗ ６Ｖ ＝０．５Ａ （２分）………………………………… （２）当Ｓ２闭合，Ｓ１、Ｓ３断开时，小灯泡与滑动变阻器Ｒ２串联； 要使小灯泡正常发光，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＝ Ｕ Ｉ ＝１５Ｖ ０．５Ａ ＝３０Ω （２分）………………………………… 小灯泡的电阻ＲＬ＝ ＵＬ ＩＬ ＝６Ｖ ０．５Ａ ＝１２Ω （２分）……………… Ｒ２接入电路中的阻值 Ｒ２＝Ｒ－ＲＬ＝３０Ω－１２Ω＝１８Ω （１分）……………………… （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 （２分）……………………………                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　参考答案 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　参考答案 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　参考答案