专项11 电流做功与电功率相关计算（重难点训练）物理新教材沪科版九年级全一册

专项11 电流做功与电功率综合计算 一．电流做功计算(共6小题) 二．电功率计算(共6小题) 三．电热器的多挡位计算(共6小题) 四．电、热、力综合计算(共6小题) 一．电流做功计算(共6小题) 1．（24-25九年级上·内蒙古乌兰察布·期末）如图甲所示，电源电压保持不变，当开关S分别接点1和点2时，电流表和电压表对应的两组数据如图乙描点所示，求： (1)电阻R1的阻值。 (2)当开关S接点2时，R2的电阻。 (3)当开关S接点2时，通电1分钟电阻R2消耗的电能。 2．（2025·上海崇明·二模）如图所示电路，电源电压为12伏且保持不变，闭合开关S，电流表示数为0.4安。 (1)求电阻R1的阻值； (2)通电10秒钟，求通过R1的电流所做的功W1； (3)将电流表A改接入电路中的其他位置，移动滑动变阻器R2的滑片P，发现电流表的最大示数为2安，且电流表示数的最大变化量为1.2安。请判断电流表A在电路中接入的位置，及滑动变阻器R2对应的阻值范围。 3．（24-25九年级上·安徽合肥·阶段练习）如图所示电路，电源电压保持不变，电阻，滑动变阻器的最大阻值为40Ω，忽略灯泡电阻随温度的变化。当闭合开关S，断开开关、，滑动变阻器的滑片P移动到最左端时，电流表的读数为；求： (1)电源电压为多少？ (2)当只闭合开关S时，滑动变阻器的滑片P移动到中点时，电流表的读数为多少？ (3)当开关S、、都闭合，滑动变阻器的滑片P移动到最右端时，电流表的示数为，小灯泡工作10秒钟消耗的电能是多少？ 4．（2025·江苏盐城·二模）电鳗是能产生电的鱼。某条小电鳗在水中放电时，身体可看成电源和电阻（）串联而成，其余部分和水的电阻为，它们共同构成闭合电路，简化电路如图甲所示。该电鳗放电时的电压（即电源电压）恒定不变。为获得U的大小，研究人员通过在水里加入氯化钠来改变，得到A、B两点间电压和电路中电流I的关系，如图乙所示。 (1)观察图像，求当通过电鳗身体的电流为0.10时，的阻值； (2)求出电鳗放电时的电源电压U； (3)当电流等于0.05时，求5秒内消耗的电能。 5．（24-25九年级上·四川乐山·期末）当空气湿度 RH较大时，人体会感觉不舒服。小亮设计了一款湿度表，其原理如图甲所示，R为湿敏电阻，其阻值随空气湿度的变化关系如图乙所示。已知人体感觉比较舒服的湿度RH范围是40%-60%，R0为10Ω的定值电阻， 电源电压恒为6V。 求： (1)当空气湿度为60%时，求电路中的电流； (2)当空气湿度为40%时，求 100s内 R0消耗的电能； (3)当电流表的示数为0.3A时，请通过计算判断人体感觉是否舒服？ 6．（2025·广东清远·一模）如图甲所示为某小灯泡的。I-U图像，将它与定值电阻R并联在稳压电源两端，如图乙所示。只闭合开关，电流表的示数为0.4A；再闭合开关，电流表示数变为0.6A。求： (1)当电流表示数为0.4A时，从甲图中读出小灯泡两端的电压； (2)通过电阻R的电流与R的阻值； (3)小灯泡工作5min消耗的电能。 二．电功率计算(共6小题) 7．（2025·安徽·一模）如图所示的电路中，电源电压U不变，定值电阻，为电阻箱。闭合S，调节电阻箱的阻值为时，电压表V的示数；求： (1)电路中的电流； (2)电源电压； (3)电压表V的示数为2.0V时，的电功率。 8．（24-25九年级上·天津静海·阶段练习）如图所示的电路中，定值电阻R1为10Ω，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变。闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如乙所示，求： (1)电源电压； (2)滑动变阻器的最大阻值； (3)电路中的最小功率。 9．（2025·河北廊坊·一模）如图甲所示，电源电压为18V且恒定不变，电压表的量程均为。电流表的量程为，图乙是小灯泡的图像。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为6V时，小灯泡正常发光。 (1)求小灯泡的额定功率； (2)求电路的最小功率； (3)现用定值电阻替换小灯泡，闭合开关，在电路安全的情况下，改变滑片位置，可使电流表和电压表同时达到满偏，也可使电压表示数的变化量达到最大，求满足条件的的取值范围。 10．（2025·江苏徐州·三模）如图所示的电路中，电压恒定不变，灯泡L的规格为“9V 9W”（忽略温度对其电阻的影响），R1为定值电阻，滑动变阻器R2的规格为“3A 12Ω”，当开关S、S1闭合，开关S2断开，将滑动变阻器的滑片P滑到a端时，电流表的示数为0.75A；将滑动变阻器的滑片P滑到ab中点时，电流表的示数为0.5A。求： (1)灯泡的电阻； (2)当开关S、S1、S2闭合，将滑片P调到a端，电路的总功率。 11．（24-25九年级上·山东淄博·期末）如甲图所示电路中，电源电压不变，R1=20Ω，滑动变阻器R2的最大电阻为50Ω，电流表使用的量程为0～0.6A。小灯泡L的额定电压为3.8V，其电流随电压的变化规律如乙图所示。当只闭合S2时，电流表的示数为0.25A。求： (1)电源电压是多少? (2)当只闭合S3时，要使小灯泡L正常发光，滑动变阻器R2连入电路的电阻是多大？ (3)当闭合S1、S2、S3时，电路总电功率最小值是多少？ 12．（2025·河北唐山·三模）如图所示，灯泡L标有“8V，4W”字样（灯丝电阻不受温度影响），滑动变阻器R1标有“50Ω，1A”字样，定值电阻R2阻值为16Ω，电压表接0∼3V量程，电流表接0∼0.6A量程，当闭合开关S、S1、S2时，通电30s，电路中电流所做的功为120J。求： (1)电源电压； (2)当只闭合开关S时，灯泡的实际功率； (3)当只闭合开关S2时，在保证电路安全的情况下，电路消耗的最大功率和最小功率。 三．电热器的多挡位计算(共6小题) 13．（2025·安徽亳州·三模）某种智能电饭锅有“超快煮”“标准煮”和“保温”三种功率依次递减的工作挡位，如图为其简化电路，和是两个阻值不变的加热电阻，和是两个开关，其中可以分别连接触点或，电源电压保持不变。 (1)请分析论证：当开关闭合、接触点时，电饭锅处于“超快煮”挡； (2)若电饭锅“标准煮”挡的功率是“保温”挡功率的倍，求“超快煮”挡功率与“保温”挡功率的比值。 14．（24-25九年级下·广东·阶段练习）某同学家新买了一个电热水壶如图1，他发现电热水壶有加热和保温功能。在翻看说明书时，发现其内部电路的简图如图2，图中四根电阻丝R阻值均相同，通过旋转旋钮开关，从而可以实现高挡加热、中挡加热、低挡加热以及停止工作（断路）的状态切换。现把电热水壶接入恒为220V的家庭电路中： (1)旋钮开关旋转到3挡位时，电热水壶处于 状态；（选填“高挡加热”、“中挡加热”或“低挡加热”） (2)在低挡加热工作时的总电流为0.1A，求通电10min电阻产生的总热量； (3)在中挡加热工作时功率为440W，求电阻R的大小。 15．（24-25九年级上·四川广安·阶段练习）小明家的电水壶的内部电路如图甲所示，其中R1、R2为电热丝，S是电源开关，S0是温控开关（水温达到100℃，自动由加热状态切换为保温状态）。该电水壶的部分重要参数如图乙所示。已知电源电压为220V。求： (1)当开关S闭合，S0断开时，电路中的电流； (2)当开关S和S0均闭合时，R1的电功率； (3)在加热状态下，该电水壶工作60s消耗的电能。 16．（24-25九年级下·湖北黄石·阶段练习）如图甲为某品牌智能破壁机，其简化电路如图乙所示，其工作状态中可分为加热状态和保温粉碎破壁状态，R1和R2均为电热丝（阻值不受温度影响），电动机负责粉碎破壁食材，部分参数如表所示。 破壁机部分参数表 额定电压 220V 粉碎功率 132W 加热功率 1000W 最大容量 500mL 保温功率 120W (1)电动机正常粉碎破壁状态下的工作电流； (2)图中单刀双掷开关旋至1挡后闭合开关S，破壁机处于什么状态？R1的阻值是多少？ (3)小明早上用破壁机给家人来做玉米汁。已知该机正常工作时的加热效率为80%，在最大容量下加热玉米汁，使其温度升高50℃，需要加热多长时间。，ρ玉米汁=1.2×103kg/m3] 17．（2025·安徽宿州·三模）如图甲所示是一款紫砂电炖锅，内部电路设计如图乙所示，这款电炖锅可以通过手机软件远程设定预约加热模式，实现预热、加热或保温功能。已知保温功率大于预热功率，查看说明书发现加热挡功率为880W，预热功率和保温挡功率信息因污渍看不清楚。已知加热状态下的电功率是预热状态下的电功率的 4倍，小明通过远程预约加热模式进行煲汤，整个煲汤所用时间为3.5h，全程的P—t图像如图丙所示。求： (1)紫砂电炖锅在加热状态下干路的电流； (2)电阻的阻值； (3)本次使用电炖锅工作3.5h消耗的电能。 18．（2025·湖北·三模）如图甲为电热毛巾架，额定电压为220V。该毛巾架通过智能系统能够实现高温、低温挡自动切换。如图乙所示为其内部电路原理图，和都为发热电阻丝；如图丙为该毛巾架在正常工作20min内电流随时间变化的图像。求： (1)高温挡的功率； (2)发热电阻丝的电阻； (3)毛巾架工作20min产生的热量。 四．电、热、力综合计算(共6小题) 19．（2025·福建莆田·模拟预测）如图甲所示为一款紫砂电饭锅，图乙所示为其工作原理图，它能够实现高温、中温和低温三种加热功能。它在低温挡工作时的电功率为176W，中温挡工作时的电功率为880W。 (1)电饭锅在低温挡工作时，电路中的电流； (2)的阻值； (3)电饭锅在高温挡工作时的电功率； (4)若不计热量损失，电饭锅使用高温挡加热，使水从升高到，需要多长时间？ 20．（25-26九年级上·广东汕头·阶段练习）如图甲所示是电煎锅，可用于煎、炸、蒸、煮、烙等多种烹饪方式，是这两年厨房中的网红产品.如图乙是其内部电路简图，R1、R2的电阻均为48.4Ω，通过开关S1、S2的控制可实现高、中、低三挡加热.将电煎锅调至高挡加热食物时，5min可将1kg食物从4℃加热至100℃。求：[食物的比热容取4.0×103J/（kg·℃）] (1)电煎锅低挡时电路中的电流。 (2)电煎锅高挡时的功率。 (3)电煎锅高挡加热食物时的效率。 21．（2025·江苏泰州·二模）小明的爸爸给自家的小汽车安装了电加热座椅垫，小明研究发现该座椅垫有“高温”、“低温”、“关”三个挡位，其电路示意图如图所示，电源电压为12V，高温功率为20W，低温功率为9W。求： (1)R1和R2的阻值分别是多少？ (2)座椅垫处于“高温”挡时，5min就可以将质量为0.5kg的加热片从10℃加热到34℃，若不计热量损失，则加热片材料的比热容是多少？ 22．（2025·河南南阳·一模）班级科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计，其电路如图甲所示。已知电源电压恒定，定值电阻，R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，电流表量程为，踏板重力不计，g=10N/kg，求： (1)闭合开关S，当体重计空载时，电路中的电流为0.2A，电源电压为多少？ (2)当体重计示数为600N时，R0消耗的电功率为多少？ (3)此体重计所能测量的最大体重为多少？ (4)小组成员认为，也可以将电压表改装成体重计，要求随着体重的增加，电压表示数增大，则在图甲中，电压表需要并联在 （选填“R”或“R0”）两端。 23．（24-25九年级上·湖南长沙·阶段练习）超载存在安全隐患，交通部门常用“地磅”检测货车是否超载。图甲是小枫设计的模拟地磅原理的简化电路图，电源电压恒为3V，定值电阻R0规格可选，电压表（选0~3V量程），力敏电阻R的阻值随所受压力F变化关系如图乙所示。力敏电阻R上方紧密连接一轻质绝缘平板，检测时将货车模型静置于其上。（g取10N/kg） (1)如果用图甲所示电路检测，当定值电阻R0一定时，静置在绝缘平板上的货车模型总质量越大，电压表示数越 ； (2)用图甲所示电路检测，若R0选择阻值为1000Ω的定值电阻，当放上的货车模型重为10N时，电压表的示数为 V； (3)小枫更换电阻R0的阻值，将电压表改换到R0两端后，如图丙所示，且将电压表2V刻度线处设置为货车模型总质量最大值，超过此刻度线代表超载。如果设定检测的货车模型总质量不超过2kg，则R0的最大功率为 W。 24．（2025·湖南常德·模拟预测）某科技小组制作了一个水位仪，其内部简化结构如图甲所示。已知电源电压恒为18V。一根轻质绝缘细杆上端与滑片P固定，下端与边长为10cm的正方体木块A相连，木块A放在足够高圆柱形容器内。未注水时，滑片P刚好在滑动变阻器R1的下端，现向容器中缓慢注水，滑片P随A的浮动在滑动变阻器R1上滑动，滑片P不能离开R1，R1由两种材料组成，ab段（涂黑部分）是铜导线，其电阻可忽略不计，剩余部分材料相同且电阻大小与自身长度成正比，定值电阻R2的电功率与水位的深度H的关系如图乙所示（不计绝缘杆、滑片的体积和自重及滑片处的摩擦力）。求： (1)R2的阻值 。 (2)滑动变阻器R1的最大阻值 。 (3)滑片P滑到a点时，水的深度为 cm，并求出此时R1接入电路部分的阻值 。 (4)如果电流表选用0~3A量程，电压表选用0~15V量程，则在电路安全范围内，其水位的最大深度为 cm。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专项11 电流做功与电功率综合计算 一．电流做功计算(共6小题) 二．电功率计算(共6小题) 三．电热器的多挡位计算(共6小题) 四．电、热、力综合计算(共6小题) 一．电流做功计算(共6小题) 1．（24-25九年级上·内蒙古乌兰察布·期末）如图甲所示，电源电压保持不变，当开关S分别接点1和点2时，电流表和电压表对应的两组数据如图乙描点所示，求： (1)电阻R1的阻值。 (2)当开关S接点2时，R2的电阻。 (3)当开关S接点2时，通电1分钟电阻R2消耗的电能。 【答案】(1)10Ω (2)20Ω (3)48J 【详解】（1）由电路图可知，当S接点1时，电路为R1的简单电路，电压表测电源电压，电流表测电路中的电流，由图乙可知，电源电压U=6 V，此时电路中的电流I=0.6 A，由可知，电阻R1的阻值 （2）当S接点2时，两电阻串联，电压表测R1两端的电压，电流表测串联电路的电流，由图乙可知，串联电路中的电流I'=0.2A，由可知，电路中的总电阻 则R2电阻 （3）当开关S接点2时，通电1分钟电阻R2消耗的电能 2．（2025·上海崇明·二模）如图所示电路，电源电压为12伏且保持不变，闭合开关S，电流表示数为0.4安。 (1)求电阻R1的阻值； (2)通电10秒钟，求通过R1的电流所做的功W1； (3)将电流表A改接入电路中的其他位置，移动滑动变阻器R2的滑片P，发现电流表的最大示数为2安，且电流表示数的最大变化量为1.2安。请判断电流表A在电路中接入的位置，及滑动变阻器R2对应的阻值范围。 【答案】(1)30欧 (2)48焦 (3)①将电流表A接入干路中时，滑动变阻器R2对应的阻值范围为7.5Ω≤R2≤30Ω； ②将电流表A接入R2所在支路中时，滑动变阻器R2对应的阻值范围为6Ω≤R2≤15Ω。 【详解】（1）电阻R1的阻值 （2）通电10秒钟，通过R1的电流所做的功 （3）①将电流表A接入干路中时，干路电流最大为I大=2A，通过R2的最大电流为 则R2最小电阻为 通过R2的最小电流为 则R2最大电阻为 故滑动变阻器R2对应的阻值范围为7.5Ω≤R2≤30Ω； ②将电流表A接入R2所在支路中时，通过R2的最大电流为I'2大=2A，则R2最小电阻为 通过R2的最小电流为 则R2最大电阻为 故滑动变阻器R2对应的阻值范围为6Ω≤R2≤15Ω。 3．（24-25九年级上·安徽合肥·阶段练习）如图所示电路，电源电压保持不变，电阻，滑动变阻器的最大阻值为40Ω，忽略灯泡电阻随温度的变化。当闭合开关S，断开开关、，滑动变阻器的滑片P移动到最左端时，电流表的读数为；求： (1)电源电压为多少？ (2)当只闭合开关S时，滑动变阻器的滑片P移动到中点时，电流表的读数为多少？ (3)当开关S、、都闭合，滑动变阻器的滑片P移动到最右端时，电流表的示数为，小灯泡工作10秒钟消耗的电能是多少？ 【答案】(1)6V (2)0.2A (3) 【详解】（1）闭合开关S，当开关、都断开，滑动变阻器的滑片P移动到最左端时，电路为只有的简单电路，可得电源电压为 （2）闭合开关S，当开关、都断开，滑动变阻器的滑片P滑动到中点时，与阻值的一半串联，电路中的总电阻为 电路中的电流，即电流表的示数为 （3）当闭合开关S，闭合开关、时，滑动变阻器的滑片P移动到最右端时，灯泡L与的最大阻值并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，可得支路的电流为 灯泡支路的电流为 小灯泡工作10秒钟消耗的电能为 4．（2025·江苏盐城·二模）电鳗是能产生电的鱼。某条小电鳗在水中放电时，身体可看成电源和电阻（）串联而成，其余部分和水的电阻为，它们共同构成闭合电路，简化电路如图甲所示。该电鳗放电时的电压（即电源电压）恒定不变。为获得U的大小，研究人员通过在水里加入氯化钠来改变，得到A、B两点间电压和电路中电流I的关系，如图乙所示。 (1)观察图像，求当通过电鳗身体的电流为0.10时，的阻值； (2)求出电鳗放电时的电源电压U； (3)当电流等于0.05时，求5秒内消耗的电能。 【答案】(1) (2)2V (3) 【详解】（1）分析电路可知，、串联，A、B两点间电压即为电压。由图像可知，电流为0.10时，电压为1V，则的阻值 （2）当通过电鳗身体的电流为0.10时，电源电压为   ① 当通过电鳗身体的电流为0.05时，电压为1.5V，则电源电压为   ② 联立①②，解得，电源电压。 （3）当电流等于0.05时，电压为1.5V，则5秒内消耗的电能 5．（24-25九年级上·四川乐山·期末）当空气湿度 RH较大时，人体会感觉不舒服。小亮设计了一款湿度表，其原理如图甲所示，R为湿敏电阻，其阻值随空气湿度的变化关系如图乙所示。已知人体感觉比较舒服的湿度RH范围是40%-60%，R0为10Ω的定值电阻， 电源电压恒为6V。 求： (1)当空气湿度为60%时，求电路中的电流； (2)当空气湿度为40%时，求 100s内 R0消耗的电能； (3)当电流表的示数为0.3A时，请通过计算判断人体感觉是否舒服？ 【答案】(1) (2)22.5J (3)人体感觉不舒服，理由见解析 【详解】（1）由图乙知，当RH=60%时，湿敏电阻R=15Ω，图甲中，两个电阻串联，此时电路中的总电阻R总1=R0+R=10Ω+15Ω=25Ω 电路中的电流 （2）当RH′=40%时，湿敏电阻R′=30Ω，此时电路的总电阻 R总2=R0+ R′=10Ω+30Ω=40Ω 电路的电流 R0两端的电压 100s内 R0消耗的电能是 （3）电路中的电流I3=0.3A时，湿敏电阻两端的电压UR=U-I3R0=6V-0.3A×10Ω=6V-3V=3V 湿敏电阻 由图乙知，此时对应RH′′=80%>60%，人体感觉不舒服。 6．（2025·广东清远·一模）如图甲所示为某小灯泡的。I-U图像，将它与定值电阻R并联在稳压电源两端，如图乙所示。只闭合开关，电流表的示数为0.4A；再闭合开关，电流表示数变为0.6A。求： (1)当电流表示数为0.4A时，从甲图中读出小灯泡两端的电压； (2)通过电阻R的电流与R的阻值； (3)小灯泡工作5min消耗的电能。 【答案】(1)， (2) (3) 【详解】（1）由甲图可知，当电流表示数为时，小灯两端电压为。 （2）据乙图可知，电路为定值电阻和灯泡并联，电流表测干路电流，由并联电流规律可知，通过电阻R的电流为 电阻R的阻值为 （3）小灯泡工作5min消耗的电能为 二．电功率计算(共6小题) 7．（2025·安徽·一模）如图所示的电路中，电源电压U不变，定值电阻，为电阻箱。闭合S，调节电阻箱的阻值为时，电压表V的示数；求： (1)电路中的电流； (2)电源电压； (3)电压表V的示数为2.0V时，的电功率。 【答案】(1)0.3A (2)3V (3)2W 【详解】（1）根据电路图知，两个电阻串联，电压表测量电阻箱R2两端的电压；调节电阻箱的阻值为R2=9Ω时，电压表的示数为2.7V；电路中的电流为 （2）R1两端的电压为 电源电压为 （3）电压表V的示数为2.0V时，R1两端的电压为 电路中的电流为 R2的电功率 8．（24-25九年级上·天津静海·阶段练习）如图所示的电路中，定值电阻R1为10Ω，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变。闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如乙所示，求： (1)电源电压； (2)滑动变阻器的最大阻值； (3)电路中的最小功率。 【答案】(1)6V (2)20Ω (3)1.2W 【详解】（1）当滑动变阻器移到a端时，滑动变阻器接入的阻值为0，此时电路中电流最大，由乙图可知，最大电流为I大=0.6A，此时只有R1接入电路，电源电压为U=U1=I大R1=0.6A×10Ω=6V （2）当滑动变阻器移到b端时，滑动变阻器接入的阻值最大，此时电路中电流最小，由乙图可知，最小电流为I小=0.2A，此时R1与滑动变阻器R2串联接入电路，电压表测量滑动变阻器两端的电压。由图可知，滑动变阻器两端的电压为4V，故滑动变阻器的最大阻值为 （3）由P=UI可得，电路中电流最小时，电路消耗的功率最小，故电路中的最小功率P小=UI小=6V×0.2A=1.2W 9．（2025·河北廊坊·一模）如图甲所示，电源电压为18V且恒定不变，电压表的量程均为。电流表的量程为，图乙是小灯泡的图像。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为6V时，小灯泡正常发光。 (1)求小灯泡的额定功率； (2)求电路的最小功率； (3)现用定值电阻替换小灯泡，闭合开关，在电路安全的情况下，改变滑片位置，可使电流表和电压表同时达到满偏，也可使电压表示数的变化量达到最大，求满足条件的的取值范围。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）根据题图乙所示的 I–U 图像，当 U=6 V 时，小灯泡的电流约为，则其额定功率为 （2）电路为串联电路，电压一定，根据公式，电流最小时，电功率最小。电流要最小，滑动变阻器的阻值就要最大，但电压表会超过最大量程，所以当电压表示数最大时，整个电路的电功率最小。即当示数为时，整个电路的电功率最小，则示数为 查灯泡的I–U图像可以知道，此时的电流为，则电路最小功率为 （3）① 用定值电阻 R2替换小灯泡后，若要使电流表(量程 0~0.6 A)与电压表 V2(量程 0~15 V)同时满偏，则有，U2=15 V，则 此时电源电压为，R1两端电压为 故的最小值为 ② 若要使电压表V1(量程 0～15 V)的示数变化量达到最大，则取U1=15 V，此时R2两端电压为，电路电流 故的最大值为 综上所述，为既能保证电流表和V2同时满偏，又能使V1的示数变化量达到最大，滑动变阻器R1的取值范围是5Ω≤ R1≤125Ω 10．（2025·江苏徐州·三模）如图所示的电路中，电压恒定不变，灯泡L的规格为“9V 9W”（忽略温度对其电阻的影响），R1为定值电阻，滑动变阻器R2的规格为“3A 12Ω”，当开关S、S1闭合，开关S2断开，将滑动变阻器的滑片P滑到a端时，电流表的示数为0.75A；将滑动变阻器的滑片P滑到ab中点时，电流表的示数为0.5A。求： (1)灯泡的电阻； (2)当开关S、S1、S2闭合，将滑片P调到a端，电路的总功率。 【答案】(1)9Ω (2)15.75W 【详解】（1）灯泡的电阻为 （2）当开关S、S1闭合，开关S2断开，将滑动变阻器的滑片P滑到a端时，单独接入电路，电流表测电路电流，根据，电源电压为   ① 将滑动变阻器的滑片P滑到ab中点时，和最大阻值的一半串联，电流表测电路电流，则电源电压为   ② 联立①②，解得电源电压，。当开关S、S1、S2闭合，将滑片P调到a端时，和灯泡并联，根据并联电压规律，此时灯泡电压为9V，正常发光，此时功率为 则电路的总功率 11．（24-25九年级上·山东淄博·期末）如甲图所示电路中，电源电压不变，R1=20Ω，滑动变阻器R2的最大电阻为50Ω，电流表使用的量程为0～0.6A。小灯泡L的额定电压为3.8V，其电流随电压的变化规律如乙图所示。当只闭合S2时，电流表的示数为0.25A。求： (1)电源电压是多少? (2)当只闭合S3时，要使小灯泡L正常发光，滑动变阻器R2连入电路的电阻是多大？ (3)当闭合S1、S2、S3时，电路总电功率最小值是多少？ 【答案】(1)8V (2) (3)4.48W 【详解】（1）当只闭合S2时，电路为定值电阻R1和灯泡L串联，此时电路中的电流为0.25A，据乙图可知，灯泡两端电压为3V，此时定值电阻R1两端电压为 可求电源电压为 （2）只闭合S3时，电路为灯泡L与滑动变阻器R2串联接在电源上，要使灯泡正常发光，灯泡电压应为3.8V，由乙图知，灯泡正常工作电流，此时变阻器两端电压为 滑动变阻器R2连入电路的电阻是 （3）当闭合S1、S2、S3时，电路为R1、R2并联，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，根据可知，电路中的总功率最小，已知滑动变阻器的最大阻值为50Ω，此时电路中的等效电阻为 电路总电功率最小值是 12．（2025·河北唐山·三模）如图所示，灯泡L标有“8V，4W”字样（灯丝电阻不受温度影响），滑动变阻器R1标有“50Ω，1A”字样，定值电阻R2阻值为16Ω，电压表接0∼3V量程，电流表接0∼0.6A量程，当闭合开关S、S1、S2时，通电30s，电路中电流所做的功为120J。求： (1)电源电压； (2)当只闭合开关S时，灯泡的实际功率； (3)当只闭合开关S2时，在保证电路安全的情况下，电路消耗的最大功率和最小功率。 【答案】(1)8V (2)1W (3)4W，2.5W 【详解】（1）当闭合开关S、S1、S2时，电路为只有的简单电路，根据，电源电压 （2）当只闭合开关S时，灯泡与电阻串联，灯丝电阻 此时电路中电流为 则灯泡的实际功率 （3）当只闭合开关S2时，滑动变阻器和电阻串联，电流表测电路电流，电压表测滑动变阻器电压。当接入电路的阻值为零时，电路中总电阻最小，电路中电流最大为 则电路消耗的最大功率 电压表量程为，根据串联分压原理，当电压表示数最大为3V时，变阻器阻值最大，则有 解得此时变阻器阻值最大为，则此时电路总电阻最大，根据，电路消耗的功率最小为 三．电热器的多挡位计算(共6小题) 13．（2025·安徽亳州·三模）某种智能电饭锅有“超快煮”“标准煮”和“保温”三种功率依次递减的工作挡位，如图为其简化电路，和是两个阻值不变的加热电阻，和是两个开关，其中可以分别连接触点或，电源电压保持不变。 (1)请分析论证：当开关闭合、接触点时，电饭锅处于“超快煮”挡； (2)若电饭锅“标准煮”挡的功率是“保温”挡功率的倍，求“超快煮”挡功率与“保温”挡功率的比值。 【答案】(1)见解析 (2) 【详解】（1）当开关S1闭合、S2接触点a时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路的总电阻最小，由可知，电路的总功率最大，电饭锅处于“超快煮”挡。 （2）当开关S1断开、S2接触点b时，R1、R2串联，根据串联电路的特点可知，此时电路的总电阻最大，由可知，电路的总功率最小，电饭锅处于“保温”挡； 当开关S1闭合、S2接触点b时，只有R1工作，电饭锅处于“标准煮”挡； 若电饭锅“标准煮”挡的功率是“保温”挡功率的n倍，根据串联电路的特点和可知 解得 则“超快煮”挡功率与“保温”挡功率的比值 14．（24-25九年级下·广东·阶段练习）某同学家新买了一个电热水壶如图1，他发现电热水壶有加热和保温功能。在翻看说明书时，发现其内部电路的简图如图2，图中四根电阻丝R阻值均相同，通过旋转旋钮开关，从而可以实现高挡加热、中挡加热、低挡加热以及停止工作（断路）的状态切换。现把电热水壶接入恒为220V的家庭电路中： (1)旋钮开关旋转到3挡位时，电热水壶处于 状态；（选填“高挡加热”、“中挡加热”或“低挡加热”） (2)在低挡加热工作时的总电流为0.1A，求通电10min电阻产生的总热量； (3)在中挡加热工作时功率为440W，求电阻R的大小。 【答案】(1)高挡加热 (2)13200J (3)110Ω 【详解】（1）由图2可知，当旋转开关接1时，两电阻串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中总电阻最大，由可知，电路中的总功率最小，电热水壶处于低挡加热功能；当旋转开关接2时，只有一个电阻R工作，电阻较大，由可知，电路中的总功率较小，电热水壶处于中挡加热功能；当旋转开关接3时，两电阻并联，根据并联电路电阻的特点可知，此时电路中总电阻最小，由可知，电路中的总功率最大，电热水壶处于高挡加热功能。 （2）根据公式可知，在低挡通电电阻产生的总热量为 （3）因为中挡加热时，只有一个电阻工作，根据公式可知，R的阻值为 15．（24-25九年级上·四川广安·阶段练习）小明家的电水壶的内部电路如图甲所示，其中R1、R2为电热丝，S是电源开关，S0是温控开关（水温达到100℃，自动由加热状态切换为保温状态）。该电水壶的部分重要参数如图乙所示。已知电源电压为220V。求： (1)当开关S闭合，S0断开时，电路中的电流； (2)当开关S和S0均闭合时，R1的电功率； (3)在加热状态下，该电水壶工作60s消耗的电能。 【答案】(1)0.2A (2)836W (3)52800J 【详解】（1）当开关S闭合，S0​断开时，只有R2接入电路，电路中电阻较大，由可知，电水壶处于保温状态。当开关S和S0均闭合时，R1与R2并联，电阻较小，功率较大，则电水壶处于加热状态。根据P=UI可得，保温时电路中的电流 （2）当S和S0均闭合时，电路处于加热状态，功率为P加热＝880W，其中R2功率P保温＝44W，因两电阻并联，各自独立工作互不影响。则R1的功率为P1＝P加热－P保温＝880W－44W＝836W （3）在加热状态下，该电水壶工作60s消耗的电能W=P加热​t=880W×60s=5.28×104J 16．（24-25九年级下·湖北黄石·阶段练习）如图甲为某品牌智能破壁机，其简化电路如图乙所示，其工作状态中可分为加热状态和保温粉碎破壁状态，R1和R2均为电热丝（阻值不受温度影响），电动机负责粉碎破壁食材，部分参数如表所示。 破壁机部分参数表 额定电压 220V 粉碎功率 132W 加热功率 1000W 最大容量 500mL 保温功率 120W (1)电动机正常粉碎破壁状态下的工作电流； (2)图中单刀双掷开关旋至1挡后闭合开关S，破壁机处于什么状态？R1的阻值是多少？ (3)小明早上用破壁机给家人来做玉米汁。已知该机正常工作时的加热效率为80%，在最大容量下加热玉米汁，使其温度升高50℃，需要加热多长时间。，ρ玉米汁=1.2×103kg/m3] 【答案】(1) (2)加热状态， (3) 【详解】（1）由图可知，单刀双掷开关旋至2时闭合开关S，电阻与电动机并联，为保温粉碎破壁状态，电动机两端的电压等于电源电压220V，电动机正常粉碎破壁状态下的工作电流 （2）由图可知，单刀双掷开关旋至2时闭合开关S，电阻与电动机并联，为保温粉碎破壁状态，单刀双掷开关旋至1挡后闭合开关S，电阻与电阻并联，为加热状态。根据并联电路电压特点可知，两端的电压等于电源电压即 的功率 的阻值 （3）玉米汁的质量 在最大容量下加热玉米汁，使其温度升高50℃，吸收的热量 由可知，该机正常工作时的加热状态下消耗的电能 需要的时间 17．（2025·安徽宿州·三模）如图甲所示是一款紫砂电炖锅，内部电路设计如图乙所示，这款电炖锅可以通过手机软件远程设定预约加热模式，实现预热、加热或保温功能。已知保温功率大于预热功率，查看说明书发现加热挡功率为880W，预热功率和保温挡功率信息因污渍看不清楚。已知加热状态下的电功率是预热状态下的电功率的 4倍，小明通过远程预约加热模式进行煲汤，整个煲汤所用时间为3.5h，全程的P—t图像如图丙所示。求： (1)紫砂电炖锅在加热状态下干路的电流； (2)电阻的阻值； (3)本次使用电炖锅工作3.5h消耗的电能。 【答案】(1)4A (2) (3) 【详解】（1）紫砂电炖锅在加热状态下干路的电流为 （2）当开关S1闭合，S2接b接线柱时，电路为R1与R2并联的电路，整个电路的电功率为 当开关S1闭合，S2接a接线柱时，电路为R1的简单电路，整个电路的电功率为；当开关S1断开，S2接a接线柱时，电路为R1与R2串联的电路，整个电路的电功率为；根据可知 由于加热功率大于保温功率，保温功率大于预热功率，所以加热功率为，保温功率为，预热功率为，又因为加热状态下的电功率是预热状态下的电功率的 4倍，所以有， 所以 解得，所以加热功率 所以 （3）由图丙可知，加热功率 保温功率 预热功率 使用电炖锅工作3.5h消耗的电能为 18．（2025·湖北·三模）如图甲为电热毛巾架，额定电压为220V。该毛巾架通过智能系统能够实现高温、低温挡自动切换。如图乙所示为其内部电路原理图，和都为发热电阻丝；如图丙为该毛巾架在正常工作20min内电流随时间变化的图像。求： (1)高温挡的功率； (2)发热电阻丝的电阻； (3)毛巾架工作20min产生的热量。 【答案】(1)220W (2)660Ω (3) 【详解】（1）高温挡时，电路中的电功率大，由可知，电流大，图丙中最大电流为，此时毛巾架处于高温挡，则高温挡的功率为 （2）由图乙可知，当开关S接2时，串联，此时电路中的总电阻最大，由可知，电路中的总功率最小，毛巾架处于低温挡；当开关S接1时，只有工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，毛巾架处于高温挡； 已知高温挡的电流为1A，由可知，的阻值 由图丙可知，低温挡工作时电路中的电流，由可知，的串联总电阻为 根据串联电路的电阻特点可知，的阻值为 （3）毛巾架0~10min高温挡工作，10~20min低温挡工作，则工作20min产生的热量为 四．电、热、力综合计算(共6小题) 19．（2025·福建莆田·模拟预测）如图甲所示为一款紫砂电饭锅，图乙所示为其工作原理图，它能够实现高温、中温和低温三种加热功能。它在低温挡工作时的电功率为176W，中温挡工作时的电功率为880W。 (1)电饭锅在低温挡工作时，电路中的电流； (2)的阻值； (3)电饭锅在高温挡工作时的电功率； (4)若不计热量损失，电饭锅使用高温挡加热，使水从升高到，需要多长时间？ 【答案】(1)0.8A (2)220Ω (3)1100W (4)672s 【详解】（1）电饭锅在低温挡工作时，电路中的电流 （2）由图乙可知，当S1开关闭合、S2接时，R2被短路，电路为的简单电路；当S1开关断开、S2接时，电路为两电阻串联；当S1开关闭合、S2接时，电路为两电阻并联，根据串并联电路中电阻关系可知，串联电路总电阻大于两电阻中任意一个电阻，并联电阻小于任意一个电阻，根据可知，电阻越小，电功率越大，电饭锅的挡位越高，因此当S1开关闭合、S2接时，为中温挡；当S1开关断开、S2接时，为低温挡；当S1开关闭合、S2接时，为高温挡。中温挡工作时电阻阻值为 低温挡为两个电阻串联，则低温挡电路总电阻为 所以的阻值为 （3）电饭锅在高温挡工作时的电功率 （4）水吸收的热量为 不计热量损失，则加热所需热量等于水吸收的热量，所以所需加热时间 20．（25-26九年级上·广东汕头·阶段练习）如图甲所示是电煎锅，可用于煎、炸、蒸、煮、烙等多种烹饪方式，是这两年厨房中的网红产品.如图乙是其内部电路简图，R1、R2的电阻均为48.4Ω，通过开关S1、S2的控制可实现高、中、低三挡加热.将电煎锅调至高挡加热食物时，5min可将1kg食物从4℃加热至100℃。求：[食物的比热容取4.0×103J/（kg·℃）] (1)电煎锅低挡时电路中的电流。 (2)电煎锅高挡时的功率。 (3)电煎锅高挡加热食物时的效率。 【答案】(1)2.27A (2)2000W (3)64% 【详解】（1）由图乙可知，当S1断开，S2接a时，R1、R2串联，此时总电阻最大，由可知，为低挡加热。此时电路中的总电阻 由可知，电煎锅低挡时电路中的电流 （2）由图乙可知，当S1闭合，S2接b时，R1、R2并联，此时总电阻最小，由可知，为高挡加热。此时电路的总电阻 电煎锅高挡时的功率 （3）食物升高的温度 食物吸收的热量 加热时间 电煎锅高挡加热食物时消耗的电能 电煎锅的效率 21．（2025·江苏泰州·二模）小明的爸爸给自家的小汽车安装了电加热座椅垫，小明研究发现该座椅垫有“高温”、“低温”、“关”三个挡位，其电路示意图如图所示，电源电压为12V，高温功率为20W，低温功率为9W。求： (1)R1和R2的阻值分别是多少？ (2)座椅垫处于“高温”挡时，5min就可以将质量为0.5kg的加热片从10℃加热到34℃，若不计热量损失，则加热片材料的比热容是多少？ 【答案】(1)8.8Ω，7.2Ω (2)0.5×103J/(kg·℃) 【详解】（1）由图可知，开关S接B时，R1与R2串联，根据串联电路的特点可知，此时电路的总电阻较大，根据可知，电路的总功率较小，座椅垫处于低温挡；开关S接A时，电路为R2的简单电路，电路的总电阻较小，根据可知，电路的总功率较大，座椅垫处于高温挡；R2的阻值 R1与R2的总阻值 根据串联电路的电阻规律可得R1的阻值R1=R串-R2=16Ω-7.2Ω=8.8Ω （2）处于“高温”挡时，5min内座椅垫消耗的电能W=P高t=20W×5×60s=6000J 不计热量损失，加热片吸收的热量等于消耗的电能，即Q吸=W=6000J 加热片材料的比热容 22．（2025·河南南阳·一模）班级科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计，其电路如图甲所示。已知电源电压恒定，定值电阻，R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，电流表量程为，踏板重力不计，g=10N/kg，求： (1)闭合开关S，当体重计空载时，电路中的电流为0.2A，电源电压为多少？ (2)当体重计示数为600N时，R0消耗的电功率为多少？ (3)此体重计所能测量的最大体重为多少？ (4)小组成员认为，也可以将电压表改装成体重计，要求随着体重的增加，电压表示数增大，则在图甲中，电压表需要并联在 （选填“R”或“R0”）两端。 【答案】(1)12V (2)2.4W (3)120kg (4)R0 【详解】（1）当体重计空载时，压敏电阻的阻值，电路中的电流，则电源电压 （2）根据题图乙可知，当体重计示数为600N时，压敏电阻的阻值，此时电路中的电流 消耗的电功率 （3）电路中允许通过的最大电流 电路中的总电阻 则压敏电阻的阻值 根据题图乙可知，此时体重计受到的压力为1200N，在水平上人对体重计的压力等于其自身重力即 故该体重计所能测量的最大体重 （4）体重增加，人对体重计的压力增大，压敏电阻的阻值减小，电路的总电阻减小，电路中电流增大，根据可知，定值电阻两端的电压增大，故应将电压表并联在定值电阻两端。 23．（24-25九年级上·湖南长沙·阶段练习）超载存在安全隐患，交通部门常用“地磅”检测货车是否超载。图甲是小枫设计的模拟地磅原理的简化电路图，电源电压恒为3V，定值电阻R0规格可选，电压表（选0~3V量程），力敏电阻R的阻值随所受压力F变化关系如图乙所示。力敏电阻R上方紧密连接一轻质绝缘平板，检测时将货车模型静置于其上。（g取10N/kg） (1)如果用图甲所示电路检测，当定值电阻R0一定时，静置在绝缘平板上的货车模型总质量越大，电压表示数越 ； (2)用图甲所示电路检测，若R0选择阻值为1000Ω的定值电阻，当放上的货车模型重为10N时，电压表的示数为 V； (3)小枫更换电阻R0的阻值，将电压表改换到R0两端后，如图丙所示，且将电压表2V刻度线处设置为货车模型总质量最大值，超过此刻度线代表超载。如果设定检测的货车模型总质量不超过2kg，则R0的最大功率为 W。 【答案】(1)小 (2)1.5 (3)0.004 【详解】（1）由图甲可知，R0与力敏电阻R串联，电压表测量R两端的电压。由图乙可知，货车模型总质量越大，受到的重力越大，对力敏电阻的压力越大，力敏电阻R的阻值越小，根据串联分压原理可知，R所分电压越小，电压表示数越小。 （2）当放上的货车模型重为10N时，力敏电阻R受到的压力为10N，由图乙可知，力敏电阻的阻值R=1000Ω，电路总电阻为 通过电路的电流 电压表的示数，即R两端的电压为 （3）由图丙可知，R0与力敏电阻R串联，电压表测量R0两端的电压。货车模型总质量为2kg时，对力敏电阻R的压力 由图乙可知，此时R的阻值为500Ω，电压表示数为2V，R两端的电压为3V-2V=1V 电路电流为 则R0的最大功率为 24．（2025·湖南常德·模拟预测）某科技小组制作了一个水位仪，其内部简化结构如图甲所示。已知电源电压恒为18V。一根轻质绝缘细杆上端与滑片P固定，下端与边长为10cm的正方体木块A相连，木块A放在足够高圆柱形容器内。未注水时，滑片P刚好在滑动变阻器R1的下端，现向容器中缓慢注水，滑片P随A的浮动在滑动变阻器R1上滑动，滑片P不能离开R1，R1由两种材料组成，ab段（涂黑部分）是铜导线，其电阻可忽略不计，剩余部分材料相同且电阻大小与自身长度成正比，定值电阻R2的电功率与水位的深度H的关系如图乙所示（不计绝缘杆、滑片的体积和自重及滑片处的摩擦力）。求： (1)R2的阻值 。 (2)滑动变阻器R1的最大阻值 。 (3)滑片P滑到a点时，水的深度为 cm，并求出此时R1接入电路部分的阻值 。 (4)如果电流表选用0~3A量程，电压表选用0~15V量程，则在电路安全范围内，其水位的最大深度为 cm。 【答案】(1)10Ω (2)80Ω (3) 11 20Ω (4)21.5 【详解】（1）闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测通过电路的电流；未注水时，R1阻值为0，由乙图可知此时定值电阻的电功率为，根据可知，的阻值为 （2）由乙图可知滑动变阻器接入电路最大阻值时，定值电阻的电功率为，由可知，此时通过电路的电流 根据欧姆定律可得此时电路总电阻 根据串联电路的特点可知，滑动变阻器的最大阻值 （3）[1][2]由图乙可知，当水的深度为时，定值电阻的电功率不变，即此时滑片在之间滑动，即滑片P滑到a点时，水的深度为。由图乙可知，此时的电功率，由可知，此时通过电路的电流 根据欧姆定律可知，此时电路总电阻 根据串联电路的特点可知，此时接入电路部分的阻值 （4）由乙图可知，滑片移动的距离为，即点以下部分的长度为；根据串联电路的分压特点可知，当滑动变阻器连入电路的电阻越大，电压表示数越大，所以，电压表示数最大时滑动变阻器连入电路的电阻最大，此时水位的深度最大；已知电压表选用量程，即电压表示数最大为，根据串联电路的电压特点可知，此时定值电阻两端的电压为 此时通过电路的电流 此时滑动变阻器接入电路的阻值 此时滑动变阻器接入电路的长度为 由乙图可知，的长度为 则滑片移动的距离为 此时水深 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $