第18章 小专题培优15 电功率极值、范围类计算-【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

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 ３１　 　 Ｒ２的电功率Ｐ２＝ Ｕ２ Ｒ２大 ＝（１５Ｖ） ２ ３０Ω ＝７．５Ｗ （２分）…………… 则整个电路消耗的最小功率 Ｐ＝Ｐ１＋Ｐ２＝１５Ｗ＋７．５Ｗ＝２２．５Ｗ （２分）………………… ８．解：（１）由 Ｐ＝ＵＩ可知，小灯泡正常发光时的电流 ＩＬ＝ ＰＬ ＵＬ ＝ ３Ｗ ６Ｖ ＝０．５Ａ （２分）………………………………………… （２）当Ｓ、Ｓ１、Ｓ２都闭合时，Ｌ被短路，Ｒ和 Ｒ０并联，电流表测 干路的电流； 滑动变阻器的滑片滑到 ｂ端时，其接入电路的阻值最大为 Ｒ＝２０Ω， 此时电路总电阻 Ｒ并＝ Ｒ×Ｒ０ Ｒ＋Ｒ０ ＝２０Ω ×８Ω ２０Ω＋８Ω ＝４０ ７Ω （１分）……………………… 已知电流表示数为 １．４Ａ，即干路电流 Ｉ＝１．４Ａ，由 Ｉ＝ Ｕ Ｒ 可知， 电源电压Ｕ＝ＩＲ并＝１．４Ａ× ４０ ７Ω ＝８Ｖ （１分）……………… （３）当Ｓ闭合，Ｓ１、Ｓ２断开时，Ｌ和Ｒ串联，电流表测电路中的 电流； 已知ＩＬ＝０．５Ａ，结合题意可知， 在保证电路安全的前提下，电路中的最大电流 Ｉ大＝ＩＬ＝０．５Ａ （１分）………………………………………… 则电路消耗的总功率的最大值 Ｐ大＝Ｉ大 Ｕ＝０．５Ａ×８Ｖ＝４Ｗ （１分）……………………… 由Ｉ＝ Ｕ Ｒ 可知，小灯泡的电阻 ＲＬ＝ ＵＬ ＩＬ ＝６Ｖ ０．５Ａ ＝１２Ω 滑动变阻器的滑片滑到 ｂ端时，其接入电路的阻值最大，此 时电路消耗的功率最小值为 Ｐ小＝ Ｕ２ ＲＬ＋Ｒ ＝ （８Ｖ） ２ １２Ω＋２０Ω ＝２Ｗ （１分）……………………… 即电路消耗总功率的范围为２～４Ｗ （１分）……………… 小专题培优１６　多挡位家用 电器相关判断及计算 １．Ｃ ２．低温　不能 ３．冷风　热风 ４．高　２６４０ ５．低温　中温　高温 ６．解：（１）由题意可知当Ｓ、Ｓ１闭合时，电路处于高温挡；当Ｓ闭 合、Ｓ１断开时，电路处于低温挡，故低温挡的电流 Ｉ低 ＝ Ｕ Ｒ１ ＝ ５Ｖ １０Ω ＝０．５Ａ （２分）………………………………………… （２）根据题意，当开关Ｓ、Ｓ１都闭合时，电路处于高温挡，此时 电路中的总电流为１．５Ａ， 故 Ｒ１×Ｒ２ Ｒ１＋Ｒ２ ＝Ｕ Ｉ高 ，即 ５Ｖ １．５Ａ ＝ １０Ω×Ｒ２ １０Ω＋Ｒ２ ， 解得Ｒ２＝５Ω （２分）………………………………………… （３）高温挡的功率 Ｐ高＝ＵＩ高＝５Ｖ×１．５Ａ＝７．５Ｗ （２分）……………………… ７．解：（１）由电路图可知，开关 Ｓ接触 ｂ、ｃ两个触点时，总电阻 大，由Ｐ＝ Ｕ２ Ｒ 可知，电热器处于低温挡，同理开关 Ｓ接触 ｃ、ｄ 两个触点时电热器处于高温挡，则Ｒ１的阻值 Ｒ１＝ Ｕ２ Ｐ低 ＝（２２０Ｖ） ２ ４４０Ｗ ＝１１０Ω （２分）………………………… 因为Ｒ１＝２Ｒ２，所以Ｒ２的电阻值 Ｒ２＝ １ ２ Ｒ１＝ １ ２ ×１１０Ω＝５５Ω （１分）………………………… （２）Ｒ２的电功率 Ｐ２＝ Ｕ２ Ｒ２ ＝（２２０Ｖ） ２ ５５Ω ＝８８０Ｗ （２分）………………………… 高温挡时的总功率 Ｐ高＝Ｐ低＋Ｐ２＝４４０Ｗ＋８８０Ｗ＝１３２０Ｗ （１分）…………… （３）高温挡下工作７ｍｉｎ产生的热量 Ｑ＝Ｗ＝Ｐ 高 ｔ＝１３２０Ｗ×７×６０ｓ＝５．５４４×１０５Ｊ （１分）………… 若产生的热量全部被水吸收，则水吸收的热量 Ｑ吸＝Ｑ＝５．５４４×１０ ５Ｊ， 根据Ｑ吸＝ｃｍΔｔ可知，水升高的温度 Δｔ＝ Ｑ吸 ｃｍ ＝ ５．５４４ ×１０５Ｊ ４．２×１０３Ｊ／（ｋｇ·℃）×２ｋｇ ＝６６℃ （２分）………… 理论上水的末温为４０℃＋６６℃＝１０６℃； 因为在标准大气压下水的沸点是１００℃，所以水升高的温度 Δｔ′＝１００℃－４０℃＝６０℃ （１分）…………………………… ８．解：（１）由图丙可知，电路中最大电流为３Ａ，根据Ｐ＝ＵＩ可知， 最大电功率Ｐｍａｘ＝ＵＩ＝２２０Ｖ×３Ａ＝６６０Ｗ （２分）………… （２）由图乙可知，当只闭合开关 Ｓ时，此时电路中电阻最大， 电流最小，据图丙可知Ｉ１＝２Ａ；当开关Ｓ、Ｓ１都闭合时，Ｒ１、Ｒ２ 并联，此时电路中电流最大，根据图丙可知Ｉ＝３Ａ，则通过Ｒ２ 的电流Ｉ２＝Ｉ－Ｉ１＝３Ａ－２Ａ＝１Ａ （１分）…………………… 由欧姆定律可知，Ｒ２的阻值 Ｒ２＝ Ｕ Ｉ２ ＝２２０Ｖ １Ａ ＝２２０Ω （２分）……………………………… （３）根据图丙可知，电流为３Ａ时工作的时间为１５ｍｉｎ，电流为 ２Ａ时工作的时间为１５ｍｉｎ，则３０ｍｉｎ内电饭锅产生的热量 Ｑ＝Ｗ＝Ｗ１＋Ｗ２＝ＵＩｔ１＋ＵＩ１ｔ２＝２２０Ｖ×３Ａ×１５×６０ｓ＋２２０Ｖ×２Ａ× １５×６０ｓ＝９．９×１０５Ｊ （２分）………………………………… ９．解：（１）从电能表的参数和工作情况可知，１ｍｉｎ内闪烁 １０ 次，电热丝产生的电热 Ｑ＝Ｗ＝ ｎ Ｎ ＝１０ ６００ ｋＷ·ｈ＝６×１０４Ｊ （２分）…………………… （２）该电热丝工作时的功率Ｐ＝ Ｗ ｔ ＝６ ×１０４Ｊ ６０ｓ ＝１０００Ｗ （１分） …… …………………………………………………… 则炉腔内电热丝的电阻Ｒ＝ Ｕ２ Ｐ ＝（２２０Ｖ） ２ １０００Ｗ ＝４８．４Ω （２分） ……… …………………………………………………… （３）可能的改装方案有四种，等效电路图如图所示 考虑到使用安全，改装后的发热丝在炉腔外的方案②和④不 予考虑。 方案①：炉腔内总电阻大于 Ｒ，故发热功率低于原发热功率 Ｐ＝１０００Ｗ，因此改装后该方案只能作为低温挡， 由题意知Ｐ′＝ ４ ９ Ｐ，则有 Ｒ总 Ｒ ＝ Ｕ２ Ｐ′ Ｕ２ Ｐ ＝Ｐ Ｐ′ ＝９ ４ （２分）………… 则炉腔内的电热丝阻值为Ｒ１＝Ｒ总－Ｒ＝ ５ ４ Ｒ＞Ｒ， 由于备用电热丝的阻值不能达到 ５ ４ Ｒ，故该方案舍去 （１分） …… …………………………………………………… 方案③：炉腔内总电阻小于 Ｒ，故发热功率高于原发热功率 Ｐ＝１０００Ｗ，因此改装后该方案只能作为高温挡， 由题意知Ｐ″＝ ９ ４ Ｐ，又因为此时Ｐ″＝Ｐ＋Ｐ１， 故有Ｐ１＝ ５ ４ Ｐ，由 Ｒ１′ Ｒ ＝ Ｕ２ Ｐ１ Ｕ２ Ｐ ＝４ ５ （２分）……………………… 需要并联入炉腔的电热丝Ｒ１′＝ ４ ５ Ｒ＜Ｒ， 将备用电热丝剪短为原长度的 ４ ５ 即可实现，该方案可行 （１分） … …………………………………………………… 小专题培优１７　电热综合相关计算 １．７．５６×１０６　１×１０７　７５．６％ ２．１．８×１０５　１４４００　４５ ３．２　５２．５　１２８０ ４．５．０４×１０５　１５００　９３．３％ ５．１．４４×１０６　４．８　０．０３６ ６．１２．１　４１ ７．４．８×１０５　８０％ ８．解：（１）根据题意可知，标准煤完全燃烧放出的热量 Ｑ放＝８．７×１０ ６Ｊ， 由Ｑ放＝ｍｑ可知，标准煤的质量 ｍ煤＝ Ｑ放 ｑ ＝ ８．７ ×１０６Ｊ ２．９×１０７Ｊ／ｋｇ ＝０．３ｋｇ （２分）…………………… （２）根据题意可知，水吸收的热量 Ｑ吸＝８．７×１０ ６Ｊ，由 Ｑ吸＝ ｃ水 ｍ水 ｔ－ｔ０( ) 可知， 水的质量ｍ水＝ Ｑ吸 ｃ水（ｔ－ｔ０） ＝ ８．７ ×１０６Ｊ ４．２×１０３Ｊ／（ｋｇ·℃）×（１００℃－２０℃） ≈２５．９ｋｇ （２分）……………………………………………… （３）消耗的电能 Ｗ＝８．７×１０６Ｊ＝ ８．７×１０６ ３．６×１０６ ｋＷ·ｈ≈２．４ｋＷ·ｈ （２分）……… ９．解：（１）由Ｐ＝ＵＩ可知，电热饭盒中温挡加热时， 电路中的电流Ｉ中＝ Ｐ中 Ｕ ＝４８４Ｗ ２２０Ｖ ＝２．２Ａ （２分）…………… （２）由图乙可知，当断开 Ｓ１、Ｓ２接 ｂ时，Ｒ１和 Ｒ２串联，根据 Ｐ＝ Ｕ２ Ｒ 可知总功率最小，是低温挡；同理当闭合 Ｓ１、Ｓ２接 ａ 时，Ｒ１和Ｒ２并联，此时为高温挡；当Ｓ１闭合、Ｓ２接ｂ时，只有 Ｒ１工作，是中温挡 （１分）…………………………………… 根据Ｐ＝ Ｕ２ Ｒ 可知，中温挡时的电阻 Ｒ１＝ Ｕ２ Ｐ中 ＝（２２０Ｖ） ２ ４８４Ｗ ＝１００Ω （１分）………………………… 低温挡时的总电阻Ｒ低＝ Ｕ２ Ｐ低 ＝（２２０Ｖ） ２ ２４２Ｗ ＝２００Ω （１分）…… 即Ｒ１和Ｒ２串联后的总电阻Ｒ低＝Ｒ１＋Ｒ２＝２００Ω， 所以Ｒ２的电阻Ｒ２＝２００Ω－１００Ω＝１００Ω， 高温挡时的电阻Ｒ高＝ Ｒ１Ｒ２ Ｒ１＋Ｒ２ ＝１００Ω ×１００Ω １００Ω＋１００Ω ＝５０Ω， 高温挡的电功率Ｐ高＝ Ｕ２ Ｒ高 ＝（２２０Ｖ） ２ ５０Ω ＝９６８Ｗ （２分）…… （３）质量为０．５ｋｇ的冷粥从１０℃加热到６０℃吸收的热量 Ｑ吸＝ｃ粥 ｍ粥 Δｔ＝３．８４×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃）×０．５ｋｇ×（６０℃－ １０℃）＝９．６×１０４Ｊ （２分）…………………………………… 电热饭盒的实际电功率Ｐ实＝ Ｗ实 ｔ ＝ Ｑ吸 ｔ ＝９．６ ×１０４Ｊ ２×６０ｓ ＝８００Ｗ， 根据Ｐ＝ Ｕ２ Ｒ 可得，午间用电高峰期电路中的实际电压 Ｕ实＝ Ｐ实 Ｒ槡 高 ＝ ８００Ｗ×５０槡 Ω＝２００Ｖ （２分）…………… １０．解：（１）由Ｐ＝ＵＩ可得电动机正常工作时的电流 Ｉ＝ Ｐ Ｕ ＝１０ ×１０００Ｗ ５００Ｖ ＝２０Ａ （２分）………………………… （２）充满电可储存５０ｋＷ·ｈ的电能，电动机效率为 ９０％， 则最多输出的机械能 Ｗ机＝η１Ｗ电＝９０％×５０×３．６×１０ ６Ｊ＝１．６２×１０８Ｊ （２分）……… （３）若上述机械能用效率为 ２５％的新型燃油汽车提供，根 据η＝ Ｗ机 Ｑ放 ×１００％可得，新型燃油完全燃烧放出的热量 Ｑ放＝ Ｗ机 η２ ＝１．６２ ×１０８Ｊ ２５％ ＝６．４８×１０８Ｊ （２分）……………… 根据Ｑ放＝ｍｑ可得，需要消耗新型燃油的质量 ｍ燃油＝ Ｑ放 ｑ ＝６．４８ ×１０８Ｊ ５×１０７Ｊ／ｋｇ ＝１２．９６ｋｇ （２分）………………… １１．解：（１）由图乙知，开关Ｓ接１时，两电阻串联；由Ｐ＝ＵＩ＝ Ｕ２ Ｒ 可得，开关Ｓ接１时，电路的功率最小，电饼锅为低温挡，同 理开关Ｓ接２时为高温挡， 已知高温挡电功率为２２００Ｗ，故Ｒ１的阻值 Ｒ１＝ Ｕ２ Ｐ高 ＝（２２０Ｖ） ２ ２２００Ｗ ＝２２Ω （２分）………………………… （２）由题意可得Ｒ２的阻值 Ｒ２＝１．５Ｒ１＝１．５×２２Ω＝３３Ω， 低温挡时电路的总电阻Ｒ＝Ｒ１＋Ｒ２＝２２Ω＋３３Ω＝５５Ω （１分） … …………………………………………………… 电饼锅低温挡的功率 Ｐ低＝ Ｕ２ Ｒ ＝（２２０Ｖ） ２ ５５Ω ＝８８０Ｗ （２分）……………………… （３）根据题意可知，２００ｇ面饼温度升高８０℃，吸收的热量 Ｑ吸＝ｃｍΔｔ＝３．３×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃）×２００×１０－３ｋｇ×８０℃＝ ５２８００Ｊ （１分）…………………………………………… 高温挡工作０．５ｍｉｎ消耗的电能 Ｗ＝Ｐ高 ｔ＝２２００Ｗ×０．５×６０ｓ＝６６０００Ｊ （１分）………… 电饼锅高温挡的加热效率 η＝ Ｑ吸 Ｗ ×１００％＝ ５２８００Ｊ ６６０００Ｊ ×１００％＝８０％ （１分）…………… 第十八章　复习与提高 思维导图构建体系 ①做功　②３．６×１０６　③ Ｕ２ｔ Ｒ 　④电流做功快慢　⑤所用时间 ⑥１０６　⑦ Ｕ２ Ｒ 　⑧＜　⑨＝　⑩＞　瑏瑡电　瑏瑢内　瑏瑣二次方 广西中考对点攻克 １．Ｂ ２．能　５．７６×１０４ ３．２　０．７　２４ ４．Ｃ ５．Ａ ６．Ａ ７．加热　３．３×１０５ ８．（１）ｂ　断路　（２）１．２　６．２５　１　（３）增大　（４）选电压表， 理由是：待测物体温度越高，电压表示数越大（或选电流表， 理由是：待测物体温度越高，电流表示数越小） ９．Ｂ　１０．Ｂ １１．Ｃ　１２．Ｃ １３．Ａ                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　参考答案 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　参考答案 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　参考答案 １１２　 广西物理（ＲＪ） １５ 电功率极值、范围类计算 基础巩固 !"#$&FGHI?JK8LM １．（文字表述类）两个灯泡Ｌ１、Ｌ２分别标有“６Ｖ ２Ａ”和“９Ｖ　１Ａ”字样。若不考虑温度对灯 丝电阻的影响，则两灯串联时，电路中的最大电 流为　１　Ａ，电路的最大总功率为　１２　Ｗ。 ２．（简单电路类）图中电源电压为６Ｖ并保持不 变，定值电阻Ｒ的阻值为１０Ω，滑动变阻器Ｒ′ 标有“２０Ω　０．５Ａ”字样，电流表测量范围为 “０～０．６Ａ”，电压表测量范围为“０～３Ｖ”，闭 合开关，移动滑片Ｐ的过程中，为保证电路元 件安全，滑动变阻器Ｒ′接入电路的最小阻值为 　１０　Ω，定值电阻Ｒ的最大功率为　０．９　Ｗ。 ３．（电灯泡结合图像）如图所示，是甲、乙两灯的 Ｕ－Ｉ图像，甲灯的额定电压为 ６Ｖ，乙灯的额 定电压为３Ｖ。在保证各元件安全的情况下，下 列说法正确的是 （Ｃ ） Ａ．甲、乙两灯的额定功 率之比为３∶５ Ｂ．将两灯并联后接入电 压为 ３Ｖ的电路中， 甲灯更亮 Ｃ．将两灯串联接入同一电路，该电路的最大 总功率为４Ｗ Ｄ．将两灯串联接入同一电路，该电路允许通 过的最大电流为０．６Ａ ４．（多开关类）（多选）如图所示电路，电源电压 恒定不变，Ｒ１＝５Ω，滑动变阻器 Ｒ２“□ Ω　 ０．５Ａ”（铭牌破损，最大阻值未知），灯泡的规 格为“５Ｖ　２．５Ｗ”（忽略灯丝电阻的变化）， 电压表测量范围为“０～３Ｖ”。只闭合开关Ｓ， 将滑动变阻器 Ｒ２的滑片移至最左端，灯泡恰 好正常发光。在保证各电路元件安全的前提 下，以下说法正确的是 （ＢＣＤ） Ａ．电源电压是５Ｖ Ｂ．闭合 Ｓ、Ｓ１、Ｓ２，Ｒ１的最大 功率为１．２５Ｗ Ｃ．通过调节开关的通断和滑 动变阻器接入的阻值，使 Ｒ１的功率最小， 且为０．０５Ｗ，此时滑动变阻器接入阻值为 ６０Ω Ｄ．闭合 Ｓ、Ｓ２，断开 Ｓ１，调节滑动变阻器，通电 １０ｓ，整个电路电流最多做功１５Ｊ !")$&FGHNOJK8LM ５．某综合实践活动小组自制了一个调压器，其电 路原理如图所示，滑动变阻器 Ｒ的最大阻值 为１５０Ω，Ｒ０为 ５Ω，负载电阻 Ｒ′的阻值为 ５０Ω，电源电压为１０Ｖ，且保持不变。使用过 程中发现这个电路的调压范围和原设计不符， 检查结果是滑动变阻器电阻丝距离下端（指 原理图中滑动变阻器符号下端） １ ３ 处导线折 断，滑动头 Ｐ由上向下移动时，如果电路完 好，Ｒ′两端的电压范围应是　０～８．８　Ｖ，如果 滑动变阻器电阻丝距离下端 １ ３ 处导线折断，Ｒ′ 两端的电功率范围是　０．２１～１．６５　Ｗ。 第５题图 　　 第６题图 ６．如图所示电路，电源电压不变，灯泡 Ｌ的规格 为“６Ｖ　１．２Ｗ”，滑动变阻器Ｒ２标有“３０Ω １Ａ”，电压表选用的量程为３Ｖ，电流表选用 的量程为０．６Ａ。闭合开关 Ｓ１、Ｓ２，滑片 Ｐ滑 至ａ端，电流表示数为０．６Ａ，灯泡正常发光， 则定值电阻Ｒ１的阻值为　１５　Ω。只闭合开 关Ｓ１，在保证电路安全的情况下，整个电路的 功率变化范围是　１．２～２．４　Ｗ。                                               九全·第十八章 １１３　 能力提升 ７．如图所示，电源电压为１５Ｖ，且保持不变。已 知滑动变阻器 Ｒ２的最大电阻为 ３０Ω，Ｒ１＝ １５Ω，小灯泡 Ｌ上标有“６Ｖ　３Ｗ”字样（忽 略温度对电阻的影响），求： （１）小灯泡正常工作时的电流是多少？ （２）当 Ｓ２闭合，Ｓ１、Ｓ３断开时，要使小灯泡正 常发光，滑动变阻器连入电路中的阻值是 多大？ （３）当Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３都闭合时，整个电路消耗的最 小功率是多少？ 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）…………… Ｒ２的电功率Ｐ２＝ Ｕ２ Ｒ２大 ＝（１５Ｖ） ２ ３０Ω ＝７．５Ｗ （２分） … …………………………………… 则整个电路消耗的最小功率 Ｐ＝Ｐ１＋Ｐ２＝１５Ｗ＋７．５Ｗ＝２２．５Ｗ （２分） ……… …………………………………… ８．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡 Ｌ标有 “６Ｖ　３Ｗ”字样，不考虑灯丝电阻的变化。 滑动变阻器标有“２０Ω　１Ａ”字样。Ｒ０的阻 值为８Ω，电流表的测量范围为０～３Ａ。当Ｓ、 Ｓ１、Ｓ２都闭合时，滑动变阻器的滑片移到 ｂ端 时，电流表的示数为１．４Ａ。求： （１）小灯泡正常发光时的电流； （２）电源电压； （３）当Ｓ闭合，Ｓ１、Ｓ２断开时，在保证电路安全 的前提下，电路消耗总功率的范围。 解：（１）由Ｐ＝ＵＩ可知，小灯 泡正常发光时的电流 ＩＬ＝ ＰＬ ＵＬ ＝３Ｗ ６Ｖ ＝０．５Ａ （２分） ……… ……………… （２）当Ｓ、Ｓ１、Ｓ２都闭合时，Ｌ被短路，Ｒ和 Ｒ０ 并联，电流表测干路的电流； 滑动变阻器的滑片滑到ｂ端时，其接入电路的 阻值最大为Ｒ＝２０Ω， 此时电路总电阻 Ｒ并＝ Ｒ×Ｒ０ Ｒ＋Ｒ０ ＝２０Ω ×８Ω ２０Ω＋８Ω ＝４０ ７Ω （１分）……… 已知电流表示数为 １．４Ａ，即干路电流 Ｉ＝ １．４Ａ，由Ｉ＝ Ｕ Ｒ 可知， 电源电压Ｕ＝ＩＲ并＝１．４Ａ× ４０ ７Ω ＝８Ｖ （１分） …… …………………………………… （３）当 Ｓ闭合，Ｓ１、Ｓ２断开时，Ｌ和 Ｒ串联，电 流表测电路中的电流； 已知ＩＬ＝０．５Ａ，结合题意可知， 在保证电路安全的前提下，电路中的最大电 流Ｉ大＝ＩＬ＝０．５Ａ （１分）…………………… 则电路消耗的总功率的最大值 Ｐ大＝Ｉ大 Ｕ＝０．５Ａ×８Ｖ＝４Ｗ （１分）……… 由Ｉ＝ Ｕ Ｒ 可知，小灯泡的电阻 ＲＬ＝ ＵＬ ＩＬ ＝６Ｖ ０．５Ａ ＝１２Ω 滑动变阻器的滑片滑到ｂ端时，其接入电路的 阻值最大，此时电路消耗的功率最小值为 Ｐ小＝ Ｕ２ ＲＬ＋Ｒ ＝ （８Ｖ） ２ １２Ω＋２０Ω ＝２Ｗ （１分）……                                                   