期末总复习冲刺阶段分层强化训练：电功率的多挡位问题计算B---2025-2026学年九年级上册物理（教科版）

2025-2026学年九年级上册期末总复习冲刺阶段分层强化训练：电功率的多挡位问题计算B 姓名：___________班级：___________考号：___________ 1．如图甲所示，是一款高颜值实用性加热杯垫，可以随时加热咖啡茶饮，还可以加热面包等小零食，其等效电路结构如图乙所示。已知：该杯垫额定电压为220V，和为完全相同的发热电阻，是规格为“250Ω，1A”的滑动变阻器，只起调节电流作用，不对外加热。S、S1闭合时，通过控制S2的通断，可以使电器处于高温挡或中温挡，高温挡正常加热功率为484W；S闭合，均断开时，电器处于低温挡，移动滑片，可以手动调节低温挡的加热功率； (1)求发热电阻的阻值； (2)在正常工作时，手动调节低温挡来加热一杯0.2kg的果汁，求果汁升温10℃所吸收的热量是多少；所消耗的电能是多少；（已知杯垫加热效率为84%，果汁的比热容为； (3)该杯垫接入家庭电路中单独工作，在使用高温挡加热过程中，观察到电能表（如图丙所示）的转盘3min内转了60转，求此时电路的实际功率。 2．随着生活水平提高，人们对饮用水的温度需求不断提升。如图所示是物理兴趣小组设计的一款四挡位即热式热水器的简化电路图，电源电压、是用于加热的电热丝，。在热水器容器中倒入常温饮用水后，通过开关可控制相关电热丝工作，实现四个不同加热挡位的切换，加热挡位和对应的功率如表格所示，加热挡位1、2、3、4的功率依次增大，热水器的出水温度依次升高。已知只闭合开关时，热水器处于加热挡位1的工作状态；开关全部闭合时，热水器处于加热挡位4的工作状态。水的比热容，水的密度。 加热挡位 加热功率 挡位1 挡位2 未知 挡位3 未知 挡位4 未知 (1)求电热丝的阻值； (2)求挡位2的加热功率； (3)已知热水器处于挡位3的工作状态时，出水温度为，若水的初温为，出水0.88L用时105s，求挡位3工作的效率； (4)若某款家用插排允许通过的最大电流为16A，分析说明此热水器能不能接入该插排实现挡位4的正常工作。 3．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？ 4．如图，额定电压为220V的电饭煲，某次煮粥时经历待机、加热、保温三个过程，如图甲所示，求： (1)保温时，开关闭合情况是 ； (2)电饭煲加热过程消耗的电能是 kW·h； (3)电饭煲基本电路原理如图乙所示，S是接通家庭电路的开关，是自动开关，求、。 5．如图甲所示是一款多功能双层煮蛋器，其工作原理图如图乙所示。煮蛋器的额定电压为220V，R1、R2均为电阻丝（阻值不变），智能开关S1可自动切换加热挡、保温挡。图丙为该煮蛋器在正常工作17.5min时间内功率的变化情况。请解答： (1)若煮蛋器正常工作17.5min，加热状态消耗的电能？ (2)正常加热状态下，此时电路中的电流为多大？ (3)保温状态，R2两端电压为多大？ 6．如图甲、乙所示是小明家的调温型电烤箱和简化电路图，它的工作电压为220V，和均为电烤箱中的加热元件，的阻值为66Ω。当电烤箱低温挡正常工作时，电路的电功率为440W。求： (1)低温挡正常工作时，电路中的电流是多少？ (2)电烤箱高温挡正常工作时的功率是多少？ (3)为了适应不同功能的温度需求，小明对原电路进行了改造如图丙，移动滑片可以连续调节发热体的电功率，最低可将发热体电功率调至原低温挡功率的十分之一，则滑动变阻器R连入电路的最大阻值是多少？ 7．某家用电热水壶额定容量是1L，有加热和保温两挡，内部简化电路如图所示（虚线框内为加热电路部分），其中和为阻值不变的发热电阻，S是手动开关，是温控开关。手动闭合S，将同时接1、2时，电热水壶处于高温加热状态，红灯亮；当水达到温控开关自动与1、2同时断开切换到与3接触变为低温保温状态，红灯灭，绿灯亮（绿灯电阻忽略不计）。将电热水壶中装入额定容量、初温为的水，闭合开关S，同时接1、2来加热壶中的水；336s时，红灯灭，绿灯亮；两种状态下的功率之比是100：1。已知：，，水壶工作时电压为220V，电热水壶的加热效率为75%。求： (1)此次高温加热过程中水吸收的热量； (2)该电热水壶的高温加热功率； (3)该电热水壶加热电阻和的阻值； 8．如图甲所示，为某品牌电饭煲，其发热元件为两个电阻，的阻值为50Ω，该电饭煲可实现高温、中温、低温三挡的挡位调节。电路额定工作电压为220V，内部电路可简化为图乙所示电路，当开关断开，开关S接a端时为低温挡；闭合开关、开关S接a处时为中温档，中温挡功率是242W。求： (1)的电阻值； (2)低温挡功率； (3)小青发现在晚上用电高峰时用电饭煲煮饭比平时时间长，晚上她进行了测量，关掉家里其他电器，仅让电饭煲处于高温挡工作，她观察到家里电能表（如图丙所示）1min转盘转了50转，则高温挡的实际电功率为多少？ 9．如图甲所示的是某款家用电热器的简化电路，能通过智能系统能实现高温、低温挡自动切换。R1、R2为阻值一定的电热丝。该电热器接入电压恒为220V的电路中。图乙为该电热器在正常工作30min内功率随时间变化的图像。求： (1)低温挡时通过电路的电流； (2)电热丝R2的阻值； (3)电热器正常工作30min产生的热量。 10．本学期我校引入了一款如图甲所示的新型即热饮水机，有温水、热水两个出水口，可设置出水温度，其加热电路如图乙所示。只闭合开关S1时，加热电阻R1开始加热流水，温水口流出温水；只闭合S2处于热水挡，但是为了防止误触热水键导致烫伤，所以热水挡有童锁保护，接热水需要点击一下童锁键，可使S2与触点1断开，再点击一下热水键，S2又与触点2连接，加热电阻R2开始加热流水，热水口流出热水。已知加热电阻R1的额定功率为242W，加热电阻R2的额定功率为2420W，当饮水机设置的热水温度为95℃，在额定电压下热水口63s接了0.44kg的热水，不计热量损失，水的比热容为。 ，求： (1)电阻R1的阻值； (2)饮水机加热前流水的初温； (3)某次用电高峰期，小金为了喝到不太烫的热水，于是先接了21s热水、又接了42s温水，兑成了一杯总质量为0.5kg，温度升高了24℃的温热水（和未加热的流水对比），求用电高峰期的实际电压。 11．如图甲所示，是某型号电压力锅简化的工作电路图。是阻值为的保温电阻，是主加热电阻，是阻值为的副加热电阻，电压力锅煮饭分为“加热升压—保压—保温”三个阶段，通过如图乙所示的锅内工作压强与时间关系图像可了解其工作过程：接通电源，启动智能控制开关，自动接到，同时自动闭合，电压力锅进入加热升压状态；当锅内工作压强达时，自动断开，进入保压状态，当锅内工作压强降至时，又会自动闭合；当保压状态结束，饭就熟了，自动接到，减压进入保温状态。电压力锅煮饭时，当自动接到，在闭合与断开时消耗电能的电功率之比为 (1)电压力锅处于保温状态时的电流为多少； (2)主加热电阻正常工作时的功率为多少； (3)在正常工作的情况下，电压力锅某一次将饭煮熟消耗的电能为多少？ 12．家里的电火锅（如图甲），其工作电路图如图乙所示，额定电压为，R1是加热电阻，是阻值为的电阻，电火锅有加热和保温两个挡，加热挡的功率为。求： (1)如图乙，当开关闭合、断开时，电火锅处于 （选填“加热”或“保温”）挡； (2)电火锅处于加热挡时，求电路中的电流： (3)在用电高峰期，家庭电路中的实际电压会有所改变。某次用电高峰期，单独让电火锅在加热挡工作，电能表表盘（如图丙）转了200圈，求电火锅两端的实际电压。 13．随着我国科技和信息化的不断发展，家用电器已经趋于功能多样化和智能化。物理兴趣小组的同学们想对单一加热烧水功能的热水壶进行改装：增加一个保温挡。热水壶铭牌如表所示。请你结合表中信息，解决下列问题： 型号 H3 容量 2.2L 额定电压 220V 加热功率 1100W (1)已知原电路中只有一个加热电阻，请你设计添加一个加热电阻，对该电热壶进行改装，若改装后保温功率为110W，且加热功率保持不变。请你在如图所示虚线框中画出电路图，并算出需要增加的加热电阻阻值。 (2)在一个标准大气压下把一壶水从25℃烧开需要12min，这个热水壶的加热效率是多少？ 14．如图甲为一款养生壶，其加热原理如图乙所示。养生壶额定电压为220V，、均是发热电阻，阻值不变。其正常工作时，具有加热挡和保温挡，，不计能量损失。求： (1)将壶内500g的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量为多少？ (2)将壶内500g的水从20℃加热到100℃，用了2.8min的时间，养生壶的实际功率是多少； (3)在保温挡和加热挡时，电路消耗的功率之比是，电阻的值。 15．科技小组的同学们制作了一个多挡位电热水壶，如图所示，通过闭合不同开关和移动滑片，可实现两个加热功率固定的挡位和两个加热功率可调的挡位。电源电压恒为20V，、均为加热电阻丝，，；标有“15Ω2A”的滑动变阻器为调节电阻不对水加热。在某次烧水测试中，杯中倒入100g水，闭合开关，开关接通触点，加热300s，水温从升高到。求： (1)该次测试中的功率； (2)该次测试中电热水壶的加热效率； (3)若断开S，S1接通触点a，在安全范围内调节滑动变阻器，求加热功率的可调范围。 16．如图是某品牌车载电饭煲简化后的电路原理图，直流电源的电压为，、均为电热丝。当只闭合时是保温挡，功率为；当、都闭合时为加热挡，功率为。求： (1)保温挡的电流； (2)R1的阻值； (3)在保温挡时，的电功率。 第1页，共3页 第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《期末总复习冲刺阶段分层强化训练：电功率的多挡位问题计算B---2025-2026学年九年级上册》参考答案 1．(1)200Ω (2)8.41×103J；1×104J (3)400W 【详解】（1）由题意知，当S、S1闭合，S2断开时，电路为R1的简单电路；当S、S1闭合，S2闭合时，R1和R2并联；由于并联的电路总电阻小于任何一个支路电阻，由此可知，当S、S1闭合，S2断开时，电路为中温档；当S、S1闭合，S2闭合时，电路为高温档，则由可得，加热杯垫处于高温档时，电路电阻为 由于并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和，即 由于R1和R2为完全相同的发热电阻，可解的。 （2）由可得，果汁升温10℃所吸收的热量为 已知杯垫加热效率为84%，该过程消耗的电能为 （3）由图丙知，3000r/（kW·h）表示电路中的用电器消耗1kW·h电能，电能表的转盘转过3000转，由题意知，在使用高温档加热过程中，观察到电能表的转盘3min内转了60转，则该时间里电加热器消耗的电能为 实际加热功率为 2．(1) (2) (3) (4)见解析 【详解】（1）已知挡位1工作时只有电阻R接入电路，功率P₁= 220 W，电源电压U = 220 V，由公式得： （2）挡位2时根据电路可知R与R₂并联，总阻值 所以 （3）挡位3时，R与R1并联，并联电路互不影响，此时R1的功率 那么此挡位的电功率为 水的质量m = ρV = 1.0×103 kg/m3 × 0.88×10-3 m3= 0.88 kg 温度的变化Δt= 80 °C - 25 °C = 55 °C 水吸收的热量Q = cmΔt = 0.88 kg × 4.2×103J/(kg · °C) × 55 °C = 2.03×105J 电阻丝在t =105s内提供的电能W = P3t =2420 W × 105 s = 2.54×105J 工作的效率 （4）挡位4时，开关全部闭合，此时三个电阻并联，此时R3的功率 那么总功率 对应电流 因此可以接入该插排正常工作。 3．(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 4．(1)S闭合，S1断开 (2)0.66 (3)R1= 110Ω，R2= 220Ω 【详解】（1）由图乙电路可知，当开关S和S1都闭合时，电阻R1和R2并联，电路总电阻最小。根据电功率公式 ，此时电源电压U一定，总电阻R最小，电饭煲的总功率P最大，处于加热状态。 当开关S闭合，S1断开时，只有电阻R2接入电路，电路总电阻较大。根据电功率公式 ，此时电饭煲的总功率P较小，处于保温状态。 某次煮粥时经历待机、加热、保温三个过程，由图甲可知，待机功率最小为44W，保温功率为220W，加热功率660W，因此保温时开关S闭合，S1断开。 （2）由图甲可知，电饭煲的加热功率 加热时间 根据，可得电饭煲在加热过程中消耗的电能为 （3）由题意和电路分析可知：电饭煲处于加热状态时，电阻R1和R2并联，总功率。电饭煲处于保温状态时，只有R2工作，功率。电源电压U= 220V。保温时，只有R2接入电路，根据可得 加热时，R1和R2并联，总功率为。其中即为保温功率 所以，电阻R1的功率为： 电阻R1的电阻为 5．(1)3.3×105J (2)5A (3)212V 【详解】（1）根据图丙可知，加热状态持续 5 min、功率为 1100 W。则消耗的电能 （2）在正常加热状态下，电压U= 220 V，功率，则电路中电流为 （3）由图丙可知，保温状态功率，又由图乙，当开关S，S1闭合时，电路中只有R1工作，当开关S闭合，S1断开时，电阻R1与R2串联，根据串联电路电阻规律只串联时总电阻为，在由，可知，在电压一定时，电阻越大，功率越小，即只有R1工作时是加热挡，两电阻串联时是保温挡；电阻R1的电阻为 保温时总电阻为 故 此时电路中电流 由欧姆定律可得 6．(1)2A (2)1100W (3)176Ω 【详解】（1）根据电路图乙可知，当电烤箱处于低温挡工作时，开关闭合，断开，此时电阻和串联接入电路，电路总电阻最大，总功率最小，已知低温挡正常工作时的电功率为440W，工作电压 为220V，根据电功率公式，可得低温挡正常工作时电路中的电流 （2）根据欧姆定律，可得低温挡工作时电路的总电阻 由于低温挡时和串联，根据串联电路电阻的特点，可得 当电烤箱处于高温挡工作时，开关和均闭合，电阻被短路，电路为的简单电路，此时电路总电阻最小，总功率最大，高温挡正常工作时的功率为 （3）根据电路图丙，改造后的电路中，发热体与滑动变阻器R串联，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电路中的电流最小，发热体的电功率也最小，已知发热体的最低功率是原低温挡功率的十分之一，即 根据电功率公式，可得此时电路中的最小电流 根据欧姆定律，此时电路的总电阻为 因为与滑动变阻器R串联，根据串联电路电阻的特点，可得 7．(1) (2) (3)， 【详解】（1）根据题意，水的体积 水的质量 水吸收的热量 （2）电热水壶加热时消耗的电能 电热水壶的高温加热功率 （3）高温加热时，S闭合，接1、2，电阻和并联。的功率 低温保温时，S闭合，接3，电阻和串联。电路中的电流 的功率 根据题意， 则 整理得 解得 根据题意可知，手动闭合S，将同时接1、2时，电热水壶处于高温加热状态，由图可知，此时发热电阻工作， 8．(1) (2) (3) 【详解】（1）S1断开，S接a时，R1、R2串联，电路电阻最大，为低温挡；S1闭合，S接a时，R1短路，只有R2接入电路，电路电阻较小，为中温挡；S1闭合，S接b时，R1与R2并联，电路电阻最小，为高温挡。 由得，的电阻值 （2）低温挡电路电阻为 低温挡功率 （3）电饭煲处于高温挡工作消耗的电能为 高温挡的实际电功率为 9．(1)0.5A (2)55Ω (3)7.26×105J 【详解】（1）由电路图甲可知，当开关S1闭合、S2断开时，只有电热丝R1工作，电路中总电阻最大。根据公式 可知，此时电路的总功率最小，电热器处于低温挡。由图乙可知，低温挡的电功率 ，电源电压 ，根据电功率公式 ，低温挡时通过电路的电流为 （2）由电路图甲可知，当开关S1、S2都闭合时，电热丝R1和R2并联，电路中总电阻最小。根据公式 可知，此时电路的总功率最大，电热器处于高温挡。由图乙可知，高温挡的电功率 。因为R1和R2并联，所以高温挡的总功率等于两个电热丝的功率之和，即 其中，只有电热丝R1的工作时为低温挡。P1为电热丝R1的功率，即低温挡的功率 则电热丝R2的功率为 由可知，R2的阻值 （3）由图乙可知，电热器在高温挡工作的时间 在低温挡工作的时间 电热器为纯电阻电路，产生的热量等于消耗的电能，即 电热器在30min内产生的总热量为 10．(1)200Ω (2)12.5℃ (3)200V 【详解】（1）只闭合开关S1，只有R1工作，电阻R1的阻值为 （2）只闭合开关S2，且S2与触点2连接时，只有加热电阻R2工作，加热电阻正常工作63s消耗的电能为 不计热量损失，水吸收的热量为 水温变化量为 水的初温为 （3）水吸收的热量为 加热电阻R2的阻值为 不计热量损失，消耗的电能为 饮水机消耗的总电能为接热水和温水时消耗电能之和，即 解得，实际电压为 11．(1)1A (2)800W (3)0.28kW·h 【详解】（1）当电压力锅处于保温状态时，开关S接到b，电路中只有保温电阻R0工作。根据欧姆定律可知，保温状态时的电流为 （2）当S接到a时，S1闭合时，为升压状态，此时R1与R2并联，S1断开时，电路为R2的简单电路，电压力锅煮饭时，当S自动接到a，在S1闭合时，电路的功率为 当S自动接到a，在S1断开时，电路的功率为，电压力锅煮饭时，当S自动接到a，在S1闭合和断开时消耗的电能的功率之比为3:1，即 则 解得 主加热电阻R1正常工作时的功率为 （3）当S自动接到a，在S1闭合时，电阻R2正常工作时的功率（保压功率）为 电路的加热升压功率为 当S自动接到a，在S1断开时，电路的保压功率为0.4kW，由图乙可知，功率为1.2kW的时间共计为 功率为0.4kW的时间为 因此消耗的总电能为 12．(1)保温 (2)11A (3)200V 【详解】（1）当S1闭合、S2断开时，电路为两电阻串联，此时电路中的电阻最大，根据可知，电功率最小，故为保温挡。 （2）加热挡时，电火锅的额定功率，额定电压，根据可得，加热挡时电路中的电流 （3）已知电能表转速为2000r/(kW·h)，3min内电能表转了200转，则此时耗电能为 加热挡工作的时间 电火锅实际功率 当S1、S2都闭合时，电路为R1的简单电路，则加热挡时的电阻为 由可知，则电火锅两端的实际电压为 13．(1) 需要增加的加热电阻阻值为396Ω (2)87.5% 【详解】（1）增添一个温控开关S1和一个加热电阻R1，当壶内水的温度达到100℃时温控开关S1自动断开，进入保温功能，此时电路的功率较小，电阻较大，当S1闭合时，电路为R0的简单电路，电热水壶原来的加热功率保持不变。故两电阻串联，温控开关S1和加热电阻R1并联，如图所示： 加热电阻的阻值 若改装后保温功率为110W，保温时的总电阻 加热电阻R1的阻值 （2）水的质量 水吸收的热量 消耗的电能 电热水壶的加热效率 14．(1) (2)1000W (3) 【详解】（1）根据题意，水的质量 水吸收的热量 （2）根据题意，加热时间 由于不计能量损失，养生壶消耗的电能全部转化为水的内能，所以消耗的电能等于水吸收的热量 养生壶的实际功率 （3）分析电路图乙可知：当开关S接“1”时，电路中只有电阻R1工作，此时电路的总电阻最小。根据电功率公式 ，在电源电压U不变的情况下，电阻越小，功率越大，因此此时为加热挡，加热挡功率 当开关S接“2”时，电阻R1和R2串联，电路的总电阻最大。根据电功率公式，在电源电压U不变的情况下，电阻越大，功率越小，因此此时为保温挡。保温挡功率为 根据题意，保温挡和加热挡的功率之比为1∶9，即 解得 15．(1)该次测试中R₂的功率为20W。 (2)该次测试中电热水壶的加热效率为84%。 (3)加热功率的可调范围为5W~20W。 【详解】（1）由题意可知，在烧水测试中，闭合开关S，开关S1接通触点b。分析电路图可知，此时开关S将滑动变阻器短路，只有加热电阻接入电路。两端的电压等于电源电压，即。的功率为 （2）在该次测试中，水吸收的热量为 电热水壶消耗的电能,即电流做的功为 电热水壶的加热效率为 （3）当断开S，接通触点a时，滑动变阻器R与电阻串联。加热功率。滑动变阻器R标有“15Ω  2A”，表示其最大阻值为，允许通过的最大电流为。为保证电路安全，电路中的最大电流不能超过2A。当电流为2A时，电路的总电阻最小，为 此时滑动变阻器接入电路的最小阻值为 因此，滑动变阻器接入电路的有效电阻调节范围为5Ω~15Ω。 当滑动变阻器接入电阻为5Ω时，电路中电流为2A，加热功率最大 当滑动变阻器接入电阻为15Ω时，电路中电流最小 此时加热功率最小 所以，加热功率的可调范围是5W~20W。 16．(1)8A (2)0.48Ω (3)30.72W 【详解】（1）保温挡功率为，电源的电压为，保温挡的电流 （2）当S1、S2都闭合时，R2被短路，电路中只有R1，此时为加热挡，功率为。由可知，R1的阻值 （3）已知保温挡的电流，。在保温挡时，的电功率 第1页，共2页 第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $