第18章 小专题培优14 电功率比值类计算-【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

１１０　 广西物理（ＲＪ） １４ 电功率比值类计算 !"#$>?&.! １．如图所示，已知电阻Ｒ１＝１０Ω、Ｒ２＝５Ω，当开 关闭合后，下列说法正确的是 （Ｄ ） Ａ．通过Ｒ１与Ｒ２的电流之比为２∶１ Ｂ．Ｒ１与Ｒ２两端的电压之比为１∶１ Ｃ．Ｒ１与Ｒ２消耗的电功之比为１∶２ Ｄ．Ｒ１与Ｒ２的电功率之比为２∶１ ２．如图所示，电源电压为９Ｖ且保持不变，闭合 开关Ｓ时，电压表的示数为５．４Ｖ，电流表的 示数为０．６Ａ，则 Ｒ１＝　６　Ω，Ｒ１、Ｒ２消耗的 电功率之比为　２∶３　。 ３．如图所示电路，电源电压不变，开关Ｓ１和Ｓ２都 闭合时，电流表的示数为 ０．５Ａ，断开开关 Ｓ２ 后，电流表示数变化了０．３Ａ，则当开关 Ｓ１和 Ｓ２都闭合时，下列说法正确的是 （Ｄ ） Ａ．通过Ｒ１和Ｒ２的电流之比为３∶５ Ｂ．Ｒ１和Ｒ２两端电压之比为２∶３ Ｃ．Ｒ１和Ｒ２的电阻之比为２∶３ Ｄ．Ｒ１和Ｒ２的电功率之比为２∶３ !")$@AB! ４．小灯泡Ｌ１、Ｌ２分别标有“６Ｖ　６Ｗ”和“６Ｖ　 ３Ｗ”的字样，忽略温度对灯丝电阻的影响，若 将这两个小灯泡串联在电路中，在保证电路 安全的情况下，电路两端允许接入的最大电 压和此时两灯消耗的功率之比分别为（Ｄ ） Ａ．１２Ｖ　２∶１　　　　　Ｂ．９Ｖ　２∶１ Ｃ．１２Ｖ　１∶２ Ｄ．９Ｖ　１∶２ ５．如图所示，将灯Ｌ１、Ｌ２按甲、乙两种方式接在电 压均为Ｕ的两个电路中，Ｌ１在甲、乙两个电路 中的电功率分别为４Ｗ和９Ｗ，设两灯丝的电 阻不变，下列说法中正确的是 （Ｃ ） 甲 　　 乙 Ａ．Ｌ１、Ｌ２两灯灯丝电阻之比为１∶２ Ｂ．甲图中灯Ｌ１、Ｌ２的功率之比为１∶２ Ｃ．甲、乙两图中灯Ｌ１两端的电压之比为２∶３ Ｄ．甲、乙两图中电路消耗的总功率之比为４∶９ ６．如图所示的电路中，Ｌ１标有“６Ｖ　３Ｗ”字样， Ｌ２标有“３Ｖ　３Ｗ”字样，闭合开关后，两灯均 发光，此时两电压表示数之比Ｕ１∶Ｕ２＝　５∶１　； 若两灯并联接入３Ｖ电路中，则Ｌ１、Ｌ２两灯的 实际功率之比 Ｐ１∶Ｐ２＝　１∶４　。（忽略温度 对灯丝电阻的影响） !";$+,-./! ７．如图所示，电源电压不变，开关 Ｓ闭合，Ｓ１由 闭合到断开，电压表的示数由１２Ｖ变为８Ｖ， 则下列说法中正确的是 （Ｄ ）                                               九全·第十八章 １１１　 Ａ．电源电压为２０Ｖ Ｂ．Ｒ１与Ｒ２的阻值之比为２∶１ Ｃ．Ｓ１断开前后，整个电路消耗的电功率之比 为３∶１ Ｄ．Ｓ１断开前后，Ｒ２消耗的电功率之比为９∶４ ８．如图所示电路，电源电压保持不变，滑动变阻 器Ｒ２的最大阻值是４０Ω，移动滑片至最右端 时，闭合开关，电压表的示数为 ４Ｖ，Ｒ２消耗 的电功率为Ｐ２，移动滑片将其置于某位置时， 电压表示数为６Ｖ，Ｒ２消耗的电功率为Ｐ２′。若 Ｐ２∶Ｐ２′＝８∶９，则第二次滑动变阻器接入电路的阻 值为　２０　Ω，电源电压为　１２　Ｖ。 !"C$<=&.! ９．体育中考跳绳的次数是自动记录，其简化电路 如图甲所示。Ｒ１是光敏电阻，信号处理系统 记录ａ、ｂ间的电压，每当绳子挡住射向 Ｒ１的 红外线时，Ｒ１的阻值会变大，自动计数器会计 数一次。已知电源电压为６Ｖ，ａ、ｂ间电压随 时间变化的图像如图乙所示，下列说法正确 的是 （Ｃ ） 甲 　　 乙 Ａ．该同学匀速连续跳绳１ｍｉｎ的跳绳次数为 １２０次 Ｂ．自动计数器计数时，ａ、ｂ间的电压为２Ｖ Ｃ．有红外线照射和无红外线照射时，光敏电 阻的阻值之比为１∶４ Ｄ．电路的最大总功率与最小总功率之比为３∶１ １０．如图所示是烟雾浓度检测仪的电路原理图， 电源电压为６Ｖ保持不变，Ｒ０为定值电阻， Ｒ１为气敏电阻，阻值随烟雾浓度的增大而增 大，闭合开关Ｓ，某时刻电压表的示数为３Ｖ， 此时Ｒ１的功率为Ｐ１；当烟雾浓度增大时，电 压表的示数为２Ｖ，此时 Ｒ１的功率为 Ｐ２，则 此时Ｒ１与Ｒ１′的阻值之比Ｒ１∶Ｒ１′＝　１∶２　， Ｐ１∶Ｐ２＝　９∶８　。 !"D$E78! １１．如图所示，电源电压保持不变，Ｒ１∶Ｒ２＝１∶４。 只闭合Ｓ１时，电流表的示数为０．１Ａ，Ｒ１消 耗的电功率为Ｐ１；只闭合Ｓ２时，Ｒ０消耗的电 功率为０．１Ｗ，Ｒ２消耗的功率为Ｐ２，且Ｐ１∶Ｐ２＝ １∶１。则 Ｒ０先后两次消耗的电功率之比为 　４∶１　，Ｒ０＝　４０　Ω。 １２．如图所示，电源电压保持不变，电流表选用的 量程为３Ａ，电压表选用的量程为１５Ｖ，Ｒ１＝ １０Ω，滑动变阻器Ｒ２的规格为“５０Ω　１Ａ”。 只闭合Ｓ１，电流表示数为０．９Ａ，则电源电压 是 　９　Ｖ；只闭合 Ｓ３，滑动变阻器滑片置于 中点位置时，电压表的示数为５Ｖ，则 Ｒ３的 阻值为　２０　Ω，此时滑动变阻器Ｒ２的电功 率为Ｐ１；闭合Ｓ１、Ｓ２和Ｓ３，在保证各电路元件 安全的情况下，滑动变阻器Ｒ２的最大电功率 为Ｐ２，则Ｐ１∶Ｐ２＝　１∶９　。                                                    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