第3章 专题特训六 电能和电功率的计算-【拔尖特训】2025-2026学年九年级全一册科学(浙教版)

97 专题特训六　电能和电功率的计算 ▶ “答案与解析”见P32 类型一 有关图像的电功、电功率计算 1. 小明利用标有“6V 6W”字样的灯泡L1和 标有“6V 3W”字样的灯泡L2进行实验。 (1) 当L1 正常发光时,通过L1 的电流是 多少? (2) 当L1、L2正常发光时,使用10min,两灯 共消耗多少电能? (3) 如图甲所示,A、B 分别为通过灯泡L1和 L2中的电流随两端电压变化关系的曲线。 现将两灯连入图乙所示电路中,使其中一个 灯泡正常发光时,另一个灯泡也能长时间工 作,但发光较暗,则电路消耗的总功率为多大? (第1题) 类型二 多挡位电热器的相关计算 2. (2025·杭州模拟)如图甲所示为某型号室内 加热器,有高温和低温两个挡位,额定电压为 220V,高温挡和低温挡的额定功率分别为 2200W和1000W,简化电路如图乙所示。 (1) 电热丝加热时,把电能转化为 。 (2) 当开关S1、S2 均闭合时,电加热器处于 (填“高温挡”或“低温挡”)。 (3) 求电阻丝R1的阻值。 (4) 在额定电压下,使用高温挡工作3h,电 加热器产生的热量是多少? (第2题) 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第3章　能量的转化与守恒 98 3. (2024·台州三门期末)小科家新装 了一台智能电热马桶盖,如图甲所 示,查阅使用说明书发现便座加热 电路有高、中、低三挡,部分参数如表所示。 如图乙所示为便座加热电路的示意图,加热 电阻为R1和R2,单刀双掷开关S2可接a或 b。请回答下列问题: (第3题) 智能电热马桶盖部分参数 低温挡功率/W 中温挡功率/W 44 高温挡功率/W 88 (1) 开关处于 时,电路处于高温挡。 A. S闭合,S1闭合,S2接a B. S闭合,S1闭合,S2接b C. S闭合,S1断开,S2接a D. S闭合,S1断开,S2接b (2) 中温挡加热时,电路中的电流是多少安? (3) 低温挡加热的额定功率是多少? 类型三 非纯电阻电路的电热计算 4. (2024·杭州段考)小华家买了一个家用电吹 风,其简化电路如图所示,主要技术参数如表 所示。电吹风在额定电压下工作,请解答如 下问题: 热风温度 50~75℃ 额定功率 热风时:990W 冷风时:110W 额定电压 220V 质 量 0.5kg (1) 电吹风吹冷风时,通过电动机的电流是 多大? (2) 正常工作时电热丝的电阻是多大? (3) 电吹风内电动机的线圈电阻是0.8Ω,若 电吹风吹冷风10min,则线圈产生的热量是 多少? (4) 一天,小华断开家中其他用电器,只用电 吹风吹热风时,发现家中标有“220V 10(20)A;3000r/(kW·h)”的电能表5min 内转了200r,电吹风此时的实际功率是多少? (第4题) 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 科学(浙教版)九年级全一册 时,通过电动机的电流为1A,工作20s,消耗的电能W= UIt=220V×1A×20s=4400J,Q=20%W=20%× 4400J=880J,由 Q =I2Rt,可 知 R电动机 = QI2t= 880J (1A)2×20s=44Ω 解析:(1) 当开关S与1、2位置同时 连接时,R0与R 串联,电热丝工作,所以吹热风。(2) 由图 乙知温度由200℃继续升高到400℃时,R0 电阻增大;电 源电压不变,当R0 电阻变大时,电路中电流变小,电热丝 阻值不变,由P=I2R,可知电热丝电功率减小;由图乙可 知,R0的阻值最小为10Ω,R总=R0+R=10Ω+45Ω= 55Ω,通过电热丝的电流I丝=UR总= 220V 55Ω=4A ,该电热丝 的最大功率P=I丝2R=(4A)2×45Ω=720W。 专题特训六　电能和电功率的计算 1. (1) 1A (2) 5.4×103J (3) 4W 2. (1) 内能 (2) 高温挡 (3) 当只闭合开关S1 时,电路 为电阻丝R1 单独工作,电路中的总电阻最大,电功率最 小,电加热器为低温挡,由P=U 2 R 可知,电阻丝R1 的阻值 R1= U2 P低= (220V)2 1000W=48.4Ω (4) 在额定电压下,使用高 温挡工作3h,电加热器产生的热量Q=W=P高t= 2200W×3×3600s=2.376×107J 解析:(2) 由图乙可 知,当开关S1、S2均闭合时,电路为两电阻丝并联,根据并 联电路的电阻特点可知,此时电路中的电阻最小,由P= U2 R 可知,电路中电功率最大,电加热器为高温挡。 3. (1) A (2) 由表格数据可知,智能电热马桶中温挡功 率P中=44W,由P=UI可知,中温挡加热时,电路中的电 流I= P中 U = 44W 220V=0.2A (3) 当开关S、S1闭合,S2接b 时,只有R1工作,智能电热马桶处于中温挡,由P= U2 R 可 求出R1的阻值R1= U2 P中= (220V)2 44W =1100Ω ;当开关S、 S1闭合,S2接a时,R1、R2并联,智能马桶处于高温挡,则 R2的电功率P2=P高-P中=88W-44W=44W,由P= U2 R 可知,R2的阻值R2= U2 P2= (220V)2 44W =1100Ω ,根据串 联电路的电阻特点可知,R1、R2 串联的总电阻R=R1+ R2=1100Ω+1100Ω=2200Ω,则低温挡的额定功率 P低=U 2 R= (220V)2 2200Ω=22W 解析:(1) 由图乙可知,当开 关S、S1闭合,S2接a时,R1、R2 并联,根据并联电路的电 阻特点可知,此时电路中的总电阻最小,由P=U 2 R 可知,电 路中的总功率最大,处于高温挡;当开关S闭合,S1 断开, S2接b时,R1、R2串联,根据串联电路的电阻特点可知,此 时电路中的总电阻最大,总功率最小,处于低温挡;当开关 S、S1闭合,S2接b时,只有R1工作,处于中温挡,故选A。 4. (1) 当电吹风吹冷风时,只有电动机工作,其功率P1= 110W,由P=UI 可得,通过电动机的电流I1= P1 U = 110W 220V=0.5A (2) 当电吹风吹热风时,电动机和电热丝 同时工作,电动机与电热丝并联,电热丝R2 的电功率P2= P-P1=990W-110W=880W,由P= U2 R 可得电热丝R2 的阻值R2= U2 P2= (220V)2 880W =55Ω (3) t=10min=600s, 则电吹风吹冷风10min线圈产生的热量Q1=I12R1t= (0.5A)2×0.8Ω×600s=120J (4) 3000r/(kW·h)表 示电路中用电器每消耗1kW·h电能,电能表的转盘转过 3000r,电 能 表 转 盘 转 了 200r,消 耗 的 电 能 W = 200 3000kW ·h=115kW ·h。电吹风此时的实际功率P实= W t= 1 15kW ·h 5 60h =0.8kW=800W 第7节　核　能 1. D 2. C 3. 聚变 光合 化学 4. 核裂变 5. A 6. 核 比热容 2.4×107 2541 7. 核裂变 核聚变 乙 8. (1) 甲 (2) 聚变 9. (1) 裂变 (2) 4.2×103 10. (1) 核反应堆 铀 链式 (2) 核废料 放射 深埋 在荒无人烟的地下 (3) 115.4kg 11. 由ρ= m V 可得,汽油的质量m汽油=ρ汽油V汽油=0.71× 103kg/m3×300×10-3m3=213kg,汽油完全燃烧时放出 的热量Q放=qm汽油=4.6×107J/kg×213kg=9.798× 109J,产生的电能W=ηQ放=50%×9.798×109J=4.899× 109J,由P=Wt 可得,产生的电能可供电力动车组行驶的 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 23