专项训练卷四 欧姆定律及电功率的合计算-【优+密卷】2025-2026学年九年级全一册物理（人教版·新教材）

优提分卷九年钱全一屙物埋·RJ (1)此实验的实验原理： 4.某科技小组探究如图甲所示电路中的滑动变阻器R的电功 专项训练卷四欧姆定律及 (2)通过计算说明，小徐选的滑动变阻器是A还是B? 率P与电流表①的示数I之间的变化关系，得到P与I之 电功率的综合计算与推导 (3)求出小灯泡的颜定电功率.（需写出主要计算过程）》 间的关系如图乙所示，图甲中R。为定值电阻，电源电压不 变求： (1)滑动变阻器R消耗的最大功率为多少？ 1.如图所示，把R,、R,并联接人电压恒定的电路中，其中R (2)滑动变阻器R的阻值为多大时，滑动变阻器R消耗的功 为阻值10的定值电阻，R,为电阻箱，调节电阻箱R。的 率最大？ 阻值，使R。=nR. (1)R1、R,并联的等效电阻为R,请你用欧姆定律以及并联 (3)滑动变阻器R两端的电压UR与电流表示数I的 关系式. 电路电流、电压规徐证明：R干R 弥 (2)闭合开关S,调节电阻箱R。的阻值，当n=3时，电流表 示数为0.4A,请你计算电源电压 烟 3.(成都中考)如图所示电路中，电源电压恒为6V,灯泡L1标 有“6V”字样，额定功率字迹不清，灯泡L。标有“4V 1.6W”字样，滑动变阻器的最大阻值为50Ω，电流表量程 为0~0.6A.闭合开关S、S1、S2,滑动变阻器滑片位于最右 端时，电流表示数为0.42A,不考虑灯泡电阻变化， (1)求灯泡L1的额定功率」 (2)只闭合开关S,移动滑动变阻器滑片，在确保电路安全的 前提下，求电流表示数的变化范围。 线 2.物理兴趣小组的同学小徐做“测小灯泡电功率”的实验，他 将电源（电源电压为2V的整数倍）、待测小灯泡（额定电压 条 为2.5V)、滑动变阻器(A:“2022A”和B:“1022A” 各一个)、电流表和开关串联，并将电压表并联接入电路，最 后完成了实验.实验时，他将电压表的示数U、,电流表的示 数IA,以及两者的商 记录下来，表格中为部分数据 序号 Uv/V IA/A I 1 3.0 0.18 2 2.5 0.26 5 47 5.(聊城中考)如图所示，电源电压和小灯泡的灯丝电阻均保「6.（德州中考）如图甲所示，电源电压U保持不变，当只闭合开7.（河北中考）如图甲所示，电源电压不变，电流表量程为0~ 持不变.小灯泡L标有“6V1.2W”字样，R。为10Q的定 关S,滑动变阻器的滑片从最右端滑向中点的过程中得到 0.6A,电压表量程为0~3V,滑动变阻器R的规格为 值电阻，滑动变阻器R铭牌上标有“■1A”字样（电阻 电压表与电流表示数的变化图像如图乙所示.闭合开关S、 “50n2A”,灯泡L的额定电流为0.3A.图乙是灯泡L 值已模糊不清)，电压表使用的量程为0一3V,电流表使用 S,断开S:,滑动变阻器的滑片在最左端时，电路的总功率 的电流与电压关系图像.闭合开关S,调节滑动变阻器的滑 的量程为0一0.6A.闭合所有开关，小灯泡正常发光，此时 为15W.已知R2=2R1,求： 片P,当滑片P移至某一位置时，电压表和电流表的示数分 滑动变阻器的滑片在最右端，滑动变阻器的电功率为 (1)定值电阻R,的阻值. 别为2.5V和0.25A 0.72W.求： (2)R。的最大阻值和电源电压U. (1)求电源电压 (1)滑动变阻器R铭牌上标注的电阻值 (3)定值电阻R,的阻值及整个电路的最大功率 (2)在保证电路安全的情况下，调节滑动变阻器的滑片P,灯 (2)当开关S,S闭合，S,S,断开时，小灯泡的实际功率， 泡的最小功率是多少？ (3)当开关S2,S,闭合，S、S断开时，在不损坏各电路元件 十N (3)用定值电阻R,替换灯泡L,在保证电路安全的情况下， 的情况下，电路中允许通过的最大电流. 0.4 调节滑动变阻器的滑片P,发现电流表示数的最大值与最小 025-+- ☒ 值之差恰好为0.3A,这一过程中滑动变阻器连人电路的阻 值始终小于50Ω，求定值电阻R,的可能值 254 甲 1020 304.0 乡优+提分卷 48则滑动变阻器接人电路的最大电阻 (2)由表中序号1和序号2的数据可知，电 U 6V 中的电流是1。'=R。0Q+100 实际功率P,'=IR,=(0.15A)2×30n _U-3V 压表的示数减小，电流表的示数增大，如果 0.675W. Rm-1e=0.3A=100 电压表并联在小灯泡两端，当滑动变阻器的 0.1A.电路中能通过的最大电流1大 (3)由题图可知，当开关S、S,闭合，S、S 滑动变阻器R接人电路的阻值范围为4一 电阻增大时，电流表的示数减小，电压表的 P:1.6W U,4V =0.4A.电流表示数的变化范 断开时，滑动变阻器R和定值电阻R。串 10n. 示数也减小，与表中数据矛盾，故电压表并 联，电压表测量R。两端的电压，根据电压表 (4)只闭合开关S时，L1,L。与R串联，当 围是0.1~0.4A 联在滑动变阻器两端.由序号1的数据可 量程可知，R。两端的最大电压Uo大一3V, 电路中电流最大时，单位时间内消耗的电 4.解：(1)由题图乙可知，滑动变阻器R消耗的 知，此时滑动变阻器接入电路的阻值为 最大功率为4W. 能最多，灯泡L1正常发光时的电流 电路中的最大电流1k一货一0 Uy 3.0 V R-TA 0.18 A =16.7Ω.故小徐选的滑 P1_0.8W (2)当11=1A时，P大=4W,由P=I2R 0.3A.根据题意可知，电流表量程为0~ lu-Um 2V =0.4A, 动变阻器是A. 得，此时滑动变阻器R的阻值R= P最大三 0.6A,滑动变阻器允许通过的最大电流为 由于Iu<Iu,则电路允许通过的最大电 (3)根据串联电路电压规律可知，电源电压 1A,所以在不损坏各电路元件的情况下，电 4 W 流为I=0.4A,则电路在1min内最多消 U=3.0V+U=3.0V+2.5V=5.5V, (1A7=42. 路中允许通过的最大电流为0.3A. 耗的电能 6.解：(1)只闭合S时，R。与R,串联，电压表 U=2.5V+U1=2.5V+2.5V=5V.为了 (3)当滑动变阻器R接入电路的阻值为0 w=U1r=4.5V×0.4A×60s=108J. ⊙测R,两端的电压，电流表⑥测串联电路 小灯泡的安全，小灯泡两端的电压不能超过 时，电路中的电流最大，为【2=2A,电源电 中的电流，由题图乙可知，R,的阻值R,= 专项训练卷四 它的额定电压，故电源电压小于5V.而电 压U=I:R。=2AXR。①：当滑动变阻器R 源电压为2V的整数倍，故电源电压为 U1_2.5V 欧姆定律及电功率的综合计算与推导 接人电路的阻值为4Q时，此时电路中的电 10.25A=10n. 4V.当电压表的示数为3.0V、2.5V时， 流为I=1A,电源电压U=I1(R。+R)= (2)只闭合开关S,滑片位于最右端时，电 1.解：(1)把R,,R2并联接入电压恒定的电 小灯泡都不能正常发光，所以小灯泡正常发 1AX(R。十4)②.由①②解得，R。=4n, 源电压U=U1+I1R。=2.5V+0.25A× 路中， 将R。=4Q代人①式可解得U=8V.由串联 R。①，滑片位于R。中点时，电源电压U= 并联电路各支路两端的电压相等， 光时应是序号3的数据，由 =50可知， 电路的电压特点和欧姆定律可得，滑动变阻器 即U=U1=U2, 此时滑动变阻器两端的电压U,'=U一 U:+1×2R=4V+0.4A×R,②，联 R两端电压UR=U一IR。=8V一42XI. U1=4V-2.5V=1.5V,电路中的电流 5.解：(1)由题图可知，闭合所有开关，小灯泡 立①②两式解得R。=30D,U=10V.即R 已知R,=R,根据I=R可得， Uv'1.5 V L与滑动变阻器R并联，电流表测量通过 的最大阻值为30Ω，电源电压为10V. UU 1-R1R U,UU 1'=R=50 =0.3A.小灯泡的额定 (3)由题意可知，R2=2R1=2×102= :-R:R:nR 滑动变阻器的电流.根据并联电路的电压特 电功率P=UL1A'=2.5VX0.3A= UUU(n+1) 点可知，电源电压U=U=U=6V,此时 202,闭合开关S,和S,断开开关S,滑动 干路电流为1=1+1，一R, 0.75W. 变阻器滑片滑到最左端时，R1和R。并联， nR 滑动变阻器的滑片在最右端，接入电路的阻 3.解：(1)闭合开关S、S1、S,滑动变阻器滑片 U n中7R U'R 值最大，滑动变阻器的最大阻值R大 侧P。一十，所以R。的阻值R,一 则总电阻R= ī-U(n+1) 位于最右端时，灯泡L1和滑动变阻器并联， U 6 V U nR (10V) (6V)2 (2)闭合开关S,调节电阻箱R,的阻值，当 通过滑动变阻器的电流1m一R一500 0.72w=50n. P典一R1 15W-10V)=202. 102 0.12A.灯泡L1的额定电流I,=I。一 n=3时，电路总电阻R-千R=3是× 3 (2)由题图可知，当开关S、Sa闭合，S、S, 当滑片位于最左端，开关S、S、S,都闭合 I=0.42A一0.12A=0.3A.灯泡L1的 断开时，小灯泡与R。串联.小灯泡的电阻 时，R1、Rz、R:并联，此时电路总电阻最小， 102=7.5n. 额定功率P1=U1:=6V×0.3A=1.8W. U(6V) 电路总功率最大，整个电路的最大功率 (2)只闭合开关S,滑动变阻器和L2串联， R1一P=.2W=300,根据串联电路特 根据I=尽可得，电源电压U=R U U U10D+ U(4V)2 0.4A×7.52=3V 灯泡L:的电阻为R:=P,=1.6W 点和欧姆定律可知，电路中的电流I= 100 U 6 V (10V)2(10V)2 =20W. 2.解：(1)P=U1 10Ω.滑动变阻器滑片位于最右端时，电路 R。+RL100+30n=0.15A,小灯泡的 200 20n 72 7.解：(1)由题图甲可知，滑动变阻器与灯泡串 4.5V 电动机正常工作1min,电流通过线圈产生 最小，电流最大.据题图丙可知，最大电流为 联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流 3R,=0.3A,解得R'=50. 的热量Q=IR:=(0.5A)8×1.20×1× 3A.则可得通过R,的电流为12=1一I,= 表测电路中的电流，滑片P移至某一位置 即定值电阻R1的可能值为102或52. 60s=18J. U 时，电压表和电流表的示数分别为2.5V和 专项训练卷五 4.解：(1)由题图乙可知，当电火锅处于高温挡 3A-2A=1A,R:的阻值为R:=2 0.25A,根据题图乙可知，此时灯泡两端的 电与热、电与磁的综合计算与推导 时，只有R,工作 220V 1A =2200 电压为2.0V,根据串联电路电压的规律可 .U8 知，电源电压为U=2.0V+2.5V=4.5V 1.解：(1)闭合开关S、S,斯开开关S,只有R 由P一尽可知，R的阻值R,=P (3)根据题图丙可知，30min内，电流为 (2)当电压表的示数为3V时，此时灯泡两 接入电路，则电源电压U=U1=I1R1=0.4 (220V) 3A时工作的时间为15min,电流为2A时 端的电压最小，灯泡的功率最小，根据串联 A×20n=8V. 1100w=44n. 工作的时间为15min.则30min内电饭锅 (2)再闭合开关S,R1与R并联，则通过R 当电火锅处于中温挡时，R:、R?串联，由 产生的热量为Q=W=W,十W多=UI:1+十 电路电压的规律可知，灯泡的最小电压为 U=4.5V-3V=1.5V,根据题图乙可 的电流12=1-11=0.6A-0.4A=0.2A, P=U 可知，R、R,串联的总电阻R◆= U12t2=220V×3A×15×60s+220V× 知，此时灯泡的电流为0.2A,灯泡的最小功 U2 U 8V 2A×15×60s=594000J+396000J= R:的阻值R:-:-70.2A=400. U_(220V)2 9.9×103J. 率是P本=U灯1g=1.5VX0.2A=0.3W. (3)若只闭合S,R,与L串联，由于电源电 Rw440w=1102. (3)滑动变阻器与定值电阻R,串联，电压 6.解：(1)由题可知，一壶水的体积为V=1.5L= 压为8V,利用题图乙分析可知，通过R,的 根据串联电路的电阻特点可知，R,的阻值 表测滑动变阻器两端的电压，滑动变阻器的 1.5×103m,一壶水的质量m=pV=10× 电流为0.3A,则1min内电阻R:产生的 R,=R中-R,=110n-442=662. 最大电压不能超过3V,若滑动变阻器连入 10kg/m3×1.5×103m3=1.5kg 热量Q1=IR1t=(0.3A)2×20n×60s= (2)由题图乙可知，当电火锅处于低温挡时， 电路的电阻为0时，此时电路的电流最大 R1、R:串联，根据串联电路的电阻特点可 水吸收的热量Q段=c水m△1=4,2× 108J. 滑动变阻器的电压最大为3V时，根据串联 2.解：(1)分析题图可知，R1、R2串联，电流表 知，R1、R,串联的总电阻R:=R,十R,= 103J/(kg·℃)×1.5kg×(100℃ 电路电压的规律可知，定值电阻的电压最小 30℃)=4.41×10°J. 测电路电流.R。两端的电压U2=IR。= 176n+44n=220n, 为U1=4.5V一3V=1.5V.根据分压原理 (2)分析题图乙可知，当S,断开，S:接A 1.2A×10n=12V. U 低温挡工作时的功率P:= 可知，滑动变阻器的最大电阻是定值电阻的 R低 时，R1、R:串联，为低温挡，当S闭合，S (2)R:的电功率P。=U2I=12V× 2倍，此时电路的电阻最大，由串联电路电 (220V)2 接A时，只有R,工作，为中温挡：当S,闭 1.2A=14.4W. 220n =220W 阻的规律可知，电路的最大电阻为R= 合，S2接B时，R1,R并联，为高温挡.因此 (3)电流通过R1产生的热量Q=IRt R,十2R,=3R1,此时电路的电流最小，已知 (3)水吸收的热量Q=cm(t-to)=4.2X U(220V)2 (1.2A)2×52×120s=864J =1212 103J/(kg·℃)×1kg×(100℃-20℃)= 电流表示数的最大值与最小值之差恰好为 R1的阻值为R1一P-400W (4)不计热量损失，则甲中液体吸收的热量 3.36×105J, 因为R,=R2,根据并联电路电阻的特点可 UU 0.3A,根据欧姆定律 R,3R,=0.3A, Qw=Q=864J, 不计热损失，电火锅消耗的电能W=Q。= 1 即45V45v 根据Q囊=cm△r可知，液体的比热容c 得，RR,并联时的总电阻为只一尽十 3.36×105J, =0.3A,解得R1=10n. Q 864J R3R1 w3.36×10」 R121n+121n解得R=60.5n.则高 1 1 1 m△1100×10-3kg×(29℃-25℃) 电流表测电路的电流，电路的最大电流为 高温挡实际功率P岁一？一 5.6×60s 2.16×103J/(kg·℃) 1000W. U2(220V)2 0.6A,由欧姆定律可知，当滑动变阻器连人 =800W. U 电路的电阻最大时，电路的电流最小，由分 3解：()根据1一反可知，电热器两端的电压5，解：(1)由题图丙可知，电路中最大电流为 温挡功率P商温=F一60.50 (3)若养生壶用高温挡来加热且加热效率为 压原理可知，滑动变阻器连人的最大电阻为 U=R,电流通过电热器做功，将电能全部 3A,根据P=U1可知，当电流最大时，电功 R,的2倍，此时电路的电阻最大，由串联电 转化为内能，则电流通过R在时间：内产生 率最大，为P=U1=220V×3A=660W. 75%,则需要电流做的功为W=Q题= 路电阻的规律可知，电路的最大电阻为R 的热量为Q=W=Pt=U1=IR·It=IR. (2)根据题图乙可知，当只闭合开关S时，电 R+2R1'=3R1',电路的最小电流为1小 (2)由P=UI可知，通过电动机线圈的电流 路中只有R,,此时电路中电阻最大，电流最 441×10」-5.88×10J,烧开这一壶水 75% U 1-号-8Y=a5A 小，据题图丙可知，最小电流为2A.当开关 3R7故有1大-1=1大3R=0.6A S、S,闭合时，R,,R:并联，此时电路中电阻 Ww_5,88×102]=735s 需要的时间1=P本-800W 73