内容正文:
教科版九年级物理上学期期末(电学计算)强化专题 2025-2026年训练卷
一、计算题
1.某中学宿舍采用数字化热水供水方式,供水系统主要由储水式电加热器和预付费式IC卡热水表两部分构成。储水式电热水器的主要技术参数及加热电路工作原理如图表所示。若电热水器的电阻R恒定,求:
产品名称
快热式电热水器
产品型号
额定电压
220V
额定频率
50Hz
额定功率
适用水压
防水等级
IPX4
电热水器正常工作时的电流;
电热水器正常工作消耗的电能W;
用电高峰时段,电热水器两端实际电压时的实际功率。
2.小明家的电能表,2月底时示数为,3月底时示数为。若按元计算,则小明家3月份应交电费多少元?他家3月份消耗的电能是多少焦?
3.将一个电暖器单独接在家庭电路中,它连续正常工作2h后,电能表的示数由变为。已知该电暖器的额定电压为220V,求通过电暖器的电流。
4.如表为一台电烤箱的铭牌,低温档的功率模糊不清;其内部简化电路如图所示,的阻值为,和均为电热丝。求:
牌电烤箱
额定电压
220V
额定
功率
高温档
1100W
低温档
电源频率
50Hz
电烤箱在高温档正常工作所消耗的电能;
电路中的阻值;
电烤箱在低温档正常工作时,电路中的电流和的功率。
5.家中应急手电筒的电路图如图所示,电源电压为3 V,闭合开关,通过灯泡的电流为,忽略灯泡电阻的变化。求:
灯泡电阻R。
电路工作消耗的电能W。
6.小明为了解某额定电压为220V的用电器的耗电情况,将该用电器单独接在家庭电路中,发现内电能表脉冲指示灯闪烁了44次。已知电能表常数为,则这段时间内用电器消耗了多少电能?用电器的工作电流是多大?
7.如图所示电路中,电源两端电压U保持不变,、是定值电阻,的阻值为当开关S闭合时,电流表的示数为,电压表示数为通过计算回答:
电阻的阻值是多少欧?
电阻消耗的电功率是多少瓦?
电源两端的电压U是多少伏?
8.在如图所示的电路中,电源电压可以调节,调节电源电压为4V,闭合开关S,电流表A、的示数分别为和。
求此时通过电阻的电流;
求电阻的阻值;
重新调节电源电压后,闭合开关S,电流表的示数为,求内电流通过电阻产生的热量。
9.图甲、乙为一款家电饭锅及其简化电路,其中R1和R2均为电热丝,开关S、S1均为自动控制开关,可实现智能化地控制食物在不同时间段的温度。该电饭锅开始焖烧米饭时,开关S和S1同时闭合,电饭锅处于高功率加热状态,经过一段时间后,开关S1自动断开,电饭锅处于低功率保温状态,再经过一段时间后,米饭完全成熟,开关S自动断开。图丙为用该电饭锅焖熟一锅米饭的全过程中,功率随时间变化的图像。已知该电饭锅保温档的功率P2是110W,电阻R1的阻值是,家庭电路的电压U是220V。当该电饭锅正常工作时,求:
保温时的电流I2;
加热时电阻R1的功率P1;
焖熟一锅米饭,保温阶段消耗的电能W2。
10.如图所示的是某款电饭锅的简化电路,、为阻值一定的电热丝。该电饭锅开始焖烧米饭时,开关S和同时闭合,电饭锅处于高功率加热状态;经过一段时间后,开关自动断开,电饭锅处于低功率保温状态;再经过一段时间后,米饭完全成熟。图为用该电饭锅焖熟一锅米饭的全过程中,功率随时间变化的图像。已知电阻的阻值是,家庭电路的电压U是220V。当该电饭锅正常工作时,求:
保温时的电流;
加热时电阻的功率;
焖熟一锅米饭的全过程消耗的电能。
11.在综合实践活动中,小峰设计了一种具有加热和保温功能的电路,如图甲所示,图中和均为电阻丝,是电路控制开关,他将该电路接入220V家庭电路中,在内,该电路消耗的总功率随时间变化的图象如图乙所示,求:
内,开关是断开还是闭合?
内通过的电流;
内该电路消耗的电能。
12.某款电热饮水机具有加热和保温两挡,额定电压为220V。图甲是其电路原理图,为温控开关,、为电热丝阻值不变。某次饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图像如图乙所示,若水的比热容,求:
饮水机处于加热挡阶段消耗的电能;
加热挡阶段,饮水机产生的热量部分被水吸收,使2kg的水从升高到,求饮水机加热效率结果保留1位小数;
的阻值。
13.如图29所示电路,电源两端电压不变。闭合开关S后,当滑片P移至某一位置时,热敏电阻R两端的电压为U1,热敏电阻R的功率为P1,此时滑动变阻器的功率为P2;当滑片P移至另一点时,电流表的示数为,电压表的示数变化了2V。求:
当热敏电阻R两端电压为6V时,电路中的电流I及滑动变阻器两端的电压U2;
当电流表示数为时,热敏电阻R在1分钟内消耗的电能W。
14.某物理兴趣小组的同学们设计了如甲图所示的电路,其中电源电压不变,灯泡L标有“12V6W”,滑动变阻器R的规格为“”。如图乙是定值电阻和灯泡L的电压与电流的关系图象。当断开开关、闭合开关S和,并将滑动变阻器的滑片P位于R最右端时,灯泡L的实际功率为。
求:的阻值;
灯泡正常发光,电流通过灯泡所做的功;
电源电压;
电路消耗的最大电功率。
15.如图甲所示为某电烤箱的内部简化电路,为自动控制开关,和均为电热丝,图乙是电烤箱正常工作时电流随时间变化的图象。求:
低温挡工作时的功率;
电热丝的阻值;
内消耗的电能。
16.如图甲电路中,电源电压保持不变,、均为定值电阻,为滑动变阻器。闭合开关S,改变的阻值,两电压表示数与电流表示数变化关系如图乙,当滑片在b端时电流表示数为。
求的最大阻值。
若滑片置于变阻器的中点位置,消耗的电功率为,求电源电压U和的阻值。
若滑动变阻器滑片每移动1cm,阻值改变,设滑片从a端向b端滑动的距离为xcm,写出消耗的电功率P随x变化的关系式,并由此关系式求出消耗电功率的最大值。
17.如图,电源电压为12V,灯泡L的规格为“6V 3 W”,滑动变阻器上标有“ 1 A”,,电流表量程为。将开关S闭合,、断开,调节变阻器使灯泡正常发光。
求灯泡正常发光时的电阻;
求滑动变阻器10s内消耗的电能;
将开关S、、都闭合,移动滑片P且电路安全,求与功率之比的最大值。
18.中国茶文化源远流长。如图所示,是一款智能煮茶机的简化电路图,电源电压,、、是阻值不变的电热丝,用于“加热”或“保温”,,,S为电源开关,通过温控开关可实现“加热”和“保温”状态的切换,煮茶机的“加热”功率,“加热”效率。煮茶机会根据用户选择的茶品和所需茶水浓度不同进行智能工作,其工作过程是首先将水“加热”至,然后继续以“加热”功率再进行相应时间的“煮茶加热”“煮茶加热”时间如表格所示,最后自动进入“保温”状态。将、初温为的水装入煮茶机,水的比热容,水的密度。
茶品
低浓度“煮茶加热”时间
中浓度“煮茶加热”时间
高浓度“煮茶加热”时间
乌龙茶
红茶
黑茶
求煮茶机的“保温”功率;
若用户选择“红茶高浓度煮茶”,煮茶机经过将水“加热”至、“煮茶加热”和“保温”状态,共工作,求这个过程煮茶机消耗的电能。
答案和解析
1.【答案】解:由可得,由表格可知电热水器的额定功率为,电热水器正常工作时的电流;
电热水器正常工作消耗的电能:;
由可得,所以电热水器的电阻:,
用电高峰时段,电热水器两端实际电压时的实际功率:。
答:电热水器正常工作时的电流为30A;
电热水器正常工作消耗的电能W为;
用电高峰时段,电热水器两端实际电压时的实际功率为5346W。
【解析】由电功率公式的变形公式可计算电热水器正常工作时的电流;
根据电功公式可计算电热水器正常工作消耗的电能;
根据电功率公式的变形公式计算电热水器的电阻,进一步计算电热水器两端实际电压为198V时的实际功率。
本题考查电功和电功率公式的灵活运用。
2.【答案】元
【解析】略
3.【答案】 电暖器消耗的电能 由电功的公式可得,通过电暖器的电流
【解析】分析 根据电能表示数的变化,可算出2h内电暖器消耗的电能,再利用电功的公式就可以求出通过电暖器的电流。
4.【答案】解:电烤箱正常工作,,
由可得电烤箱在高温档正常工作所消耗的电能:
,
当开关S闭合时,电阻丝自己工作,电阻较小,功率较大,所以处于高温档位,
由得:
,
当开关S断开时和串联,电阻较大,功率较小,所以处于低温档位,
由得:
电流;
的功率,
答:电烤箱在高温档正常工作所消耗的电能为;
电路中的阻值为;
电烤箱在低温档正常工作时,电路中的电流为2A,的功率为176W。
【解析】【分析】
本题考查了学生对电功率公式及其推导公式的掌握和运用,关键是电烤箱高低温档的确定,还要学会从所给信息中找到有用的数据。
知道电烤箱在高温档时的额定功率,又知道电烤箱正常工作,其实际功率等于额定功率,利用公式计算消耗的电能。
电压不变,根据公式,当开关S闭合时电阻丝自己工作,电阻较小,功率较大,所以处于高温档位,利用公式求出的阻值;
当开关S断开时和串联,电阻较大,功率较小,所以处于低温档位,利用求电流,利用求出的功率.
5.【答案】解:已知灯泡两端的电压等于电源电压,即,通过灯泡的电流,根据欧姆定律变形式可知,灯泡的电阻:
已知电路工作的时间,则电路工作消耗的电能:
【解析】略
6.【答案】 2 A
【解析】略
7.【答案】解:由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。
由可得,电阻的阻值:
;
电阻消耗的电功率:
;
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电源两端的电压:
。
答:电阻的阻值是;
电阻消耗的电功率是;
电源两端的电压U是4V。
【解析】由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。
根据欧姆定律求出电阻的阻值;
根据求出电阻消耗的电功率;
根据电阻的串联和欧姆定律求出电源两端的电压。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,是一道较为简单的应用题。
8.【答案】解:由电路图可知,与并联,电流表A测干路电流,电流表测支路的电流。
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,此时通过电阻的电流;
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由可得,电阻的阻值;
电阻的阻值,
重新调节电源电压后,闭合开关S,电流表的示数为,
则电源的电压,
内电流通过电阻产生的热量:
。
答:此时通过电阻的电流为;
电阻的阻值为;
内电流通过电阻产生的热量为216J。
【解析】由电路图可知,与并联,电流表A测干路电流,电流表测支路的电流。
根据并联电路的电流特点求出此时通过电阻的电流;
根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电阻的阻值;
根据欧姆定律求出电阻的阻值,重新调节电源电压后,闭合开关S,电流表的示数为,根据欧姆定律求出电源的电压,再根据求出内电流通过电阻产生的热量。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电热公式的综合应用,是一道较为简单的应用题。
9.【答案】解:由题意可知,该电饭锅保温档的功率P2,家庭电路的电压,
由可得,保温时的电流:
I2;
由图乙可知,开关S和S1同时闭合时,R1与R2并联,电饭锅处于高功率加热状态,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,加热时电阻R1的功率:
P1;
由图丙可知,焖熟一锅米饭,保温阶段的时间:
t2,
由可得,保温阶段消耗的电能:
W22t2。
2= P2 t2
答:保温时的电流为;
加热时电阻R1的功率为550W;
焖熟一锅米饭,保温阶段消耗的电能为79200J。
【解析】略
10.【答案】解:由题意可知,开关断开,S闭合时,电饭锅处于保温状态,此时电路为只有的简单电路,由右图可知,保温时的功率为110W,保温时的电流为
开关S和 同时闭合,电饭锅处于高功率加热状态,此时与并联,并联电路各支路两端电压相等,则加热时电阻 的功率
焖熟一锅米饭的全过程消耗的电能
答:保温时的电流为;
加热时电阻 的功率为550W;
焖熟一锅米饭的全过程消耗的电能为 。
【解析】本题考查了电能和电功率的计算。
开关断开,S闭合时,电饭锅处于保温状态,此时电路为只有的简单电路,根据计算保温时的电流;
开关S和 同时闭合,电饭锅处于高功率加热状态,根据计算加热时电阻的功率;
根据计算焖熟一锅米饭的全过程消耗的电能。
11.【答案】解:由图象可知,在内,电路消耗的功率较大,
根据可知,电压不变时,电功率较大,电阻较小,故开关是闭合的。
由得,内通过的电流:
。
由图象可知,加热时间,保温时间,
加热消耗的电能:,
保温消耗的电能:,
则内该电路消耗的电能:
。
答:内,开关是闭合的;
内通过的电流为5A;
内该电路消耗的电能为。
【解析】根据图象可知不同时间段的电功率,利用可知,电压不变时,电功率较大,电阻较小,进而知道开关的状态;
知道电功率和电压,根据的变形公式求出内通过的电流;
根据图象先求出加热时间和保温时间,再根据求出不同时间段消耗的电能,二者相加即为内该电路消耗的电能。
本题主要考查电功率公式、电功公式的灵活运用,关键会利用判断电路是加热还是保温。
12.【答案】解:
由图乙知,加热挡的功率为,加热时间为,
由可得,饮水机处于加热挡阶段消耗的电能:
;
水吸收的热量;
饮水机加热效率。
因电路的总功率等于各用电器功率之和,
所以,加热时电阻丝的电功率:
,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
由可得,电阻的阻值:
;
答:饮水机处于加热挡阶段消耗的电能为;
饮水机加热效率为;
的阻值为。
【解析】根据图乙判断出加热挡的功率和加热时间,根据算出饮水机处于加热挡阶段消耗的电能;
由可求得水吸收的热量,由可求得饮水机加热效率;
当开关S、闭合时,两电阻并联,电路中的总电阻最小,根据分析电路功率大小可知饮水机处于哪种工作状态;饮水机保温时电路为的简单电路,饮水机加热时与并联,饮水机加热功率减去保温功率即为的电功率,根据并联电路的电压特点和求出的阻值。
本题考查了并联电路的特点和电功率公式的灵活运用,关键是知道加热功率为两电阻并联;要注意开关闭合时电路中电阻的大小和有用信息的搜集。
13.【答案】
【解析】略
14.【答案】解:由图乙,根据可得定值电阻的阻值
;
灯泡正常发光,电流通过灯泡所做的功
;
当断开开关、闭合开关S和,并将滑动变阻器的滑片P位于R最右端时,灯泡L与滑动变阻器R的最大阻值串联,
已知灯泡L的实际功率为,则根据图乙可知:此时电路中的电流、灯泡L两端电压分别为,,
由可得滑动变阻器R两端电压:
,
所以,电源电压;
当开关S、、都闭合且滑片位于左端时,定值电阻与灯泡L并联,电路的总电阻最小,电路的总功率最大;因并联等压分流,且灯泡在额定电压下正常发光,所以电路消耗的最大功率。
答:的阻值是;
灯泡正常发光,电流通过灯泡所做的功是3600J;
电源电压是12V;
电路消耗的最大电功率是。
【解析】由图乙得出一组的电压和电流值,然后根据即可求出定值电阻的阻值;
当灯泡正常发光时根据灯泡的额定功率,利用即可求出电流通过灯泡所做的功;
当断开开关、闭合开关S和,并将滑动变阻器的滑片P位于R最右端时,灯泡L与滑动变阻器R的最大阻值串联,
根据图乙可知灯泡L的实际功率为时电路中的电流、灯泡L两端电压;然后根据可得滑动变阻器两端的电压,根据串联电路电压的规律算出电源电压;
根据可知:但电源电压不变时,电路中的电阻越小,总功率越大;所以根据串并联电路的特点判断可知当开关S、、都闭合且滑片位于左端时,定值电阻与灯泡L并联,电路的总电阻最小,然后并联电路的特点和求出最大的电功率。
分析清楚电路结构、熟练应用串并联电路的特点、欧姆定律、电功率公式的变形公式即可正确解题。
15.【答案】解:由图可知,闭合开关S,只有的简单电路,电路中的电阻较大,由可知电功率较小,处于低温挡;
当S和闭合时,两个电阻并联,电路中的总电阻较小,由可知电功率较大,处于高温挡;
由可知,电压不变,低温挡时,通过电路的电流较小;
由图乙可知,低温挡时的电流是6A,低温挡工作时的功率为:
;
由图乙可知,低温挡是只有的简单电路,低温挡时的电流是6A,通过的电流是6A,高温挡时的总电流是10A,高温挡两个电阻并联,
由并联电路的特点可知通过的电流不变,通过的电流为:
,
电热丝的阻值为:
;
内消耗的电能
。
答:低温挡工作时的功率是1320W;
电热丝的阻值是;
内消耗的电能是。
【解析】由图可知,闭合开关S,电路是只有的简单电路,电路中的电阻较大,由可知电功率较小,处于低温挡,当S和闭合时,两个电阻并联,电路中的总电阻较小,由可知电功率较大,处于高温挡,由可知,电压不变,低温挡时,通过电路的电流较小;根据图乙读出低温挡时的电流,根据算出低温挡工作时的功率;
开关断开时,电路中只有工作,由乙图可知通过的电流值,根据并联电路的电流特点可知通过工作时的电流值,然后根据欧姆定律即可求出的阻值。
根据算出内消耗的电能。
本题考查电功率的计算,结合电路图会对图象进行分析,知道两种状态下对应的电流值是关键。
16.【答案】解:由电路图可知,、、串联,电压表测的电压,电压表测与的总电压,
根据串联电路电压的规律,故的示数大于的示数,故Ⅰ为随电流的示数变化图象,Ⅱ为随电流的示数变化图象。
当变阻器连入电路的电阻最大时,电路的电流最小,即为,可知的示数为3V,
由欧姆定律,的最大阻值为:
;
当变阻器连入电路的电阻最大时,根据串联电路的规律及欧姆定律,的阻值:
,
滑片置于变阻器的中点位置,变阻器连入电路的电阻为,根据可得,此时电路的电流:
,
根据串联电路的规律及欧姆定律,因电源电压不变,有:
,
,
即:;
;
由以上两式可解得:,;
滑片移动xcm时,变阻器连入电路的电阻为:,
由串联电阻的规律及欧姆定律,电路的电流为:
,
消耗的电功率:,
当时,即时,消耗电功率的最大值,且。
答:的最大阻值为;
求电源电压U为6V和的阻值为;
消耗的电功率P随x变化的关系式,消耗电功率的最大值为。
【解析】、串联后与串联,电压表测的电压,电压表测与的总电压,根据串联电路电压的规律,确定两电压表所对应的图象:
当变阻器连入电路的电阻最大时,电路的电流最小,由图可知最小电流和的示数,由欧姆定律,得出的最大阻值;
当变阻器连入电路的电阻最大时,根据串联电路的规律及欧姆定律得出;
当变阻器连入电路的电阻为时,根据得出电路的电流,根据串联电路电压的规律及欧姆定律列式求出U和;
滑片移动xcm时,变阻器连入电路的电阻为:,由串联电阻的规律及欧姆定律得出电路的电流表达式,根据,由数学知识求出消耗电功率的最大值。
本题考查串联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用,关键是从图中获取有效的信息。
17.【答案】解:灯泡正常发光时的电阻:;
由题图,当开关S闭合,、断开时,灯泡L与滑动变阻器串联,
滑动变阻器两端的电压:,
通过的电流:,
则滑动变阻器10s消耗的电能:;
当开关S、、都闭合时,灯泡L短路,与并联,
消耗的功率:;
由题意,当支路的最大电流:,故支路的实际最大电流,
则滑动变阻器消耗的最大功率:,
所以当消耗的功率最大时,与功率之比是最大值,即最大值:。
故答案为:灯泡正常发光时的电阻为;
滑动变阻器10s内消耗的电能为30J;
将开关S、、都闭合,移动滑片P且电路安全,与功率之比的最大值为5:6。
【解析】根据算出灯泡正常发光时的电阻;
当开关S闭合,、都断开时,L和串联,根据串联电路电压的规律算出滑动变阻器两端的电压,由欧姆定律算出通过滑动变阻器的电流,根据算出滑动变阻器10s消耗的电能;
当开关S、、都闭合时,灯泡L短路,与并联,根据算出消耗的功率;由题意和欧姆定律算出支路的最大电流,根据算出滑动变阻器消耗的最大功率,进而算出与功率之比的最大值。
本题的综合性较强,但解决的关键还是对电路性质的准确判断,在明确电路性质后,再综合运用相关公式和规律进行分析来帮助解决。
18.【答案】
【解析】由 可知,在电源电压不变时,电路电阻越小,功率越大。由图可知,电路在不同状态时分别为与串联或者与串联,由于,所以可知当与串联时,为加热状态,与串联时为保温状态。加热时电路的总电阻
的阻值
保温时电路的总电阻
煮茶机的“保温”功率
水的质量
将水加热至过程中水吸收的热量
将水加热至,消耗的电能
水加热至所用时间
由题意知煮茶时间为
保温时间
整个煮茶过程煮茶机消耗的电能
第1页,共1页
学科网(北京)股份有限公司
$