期末总复习冲刺阶段分层强化训练：利用焦耳定律进行挡位计算---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：利用焦耳定律进行挡位计算 姓名：___________班级：___________考号：___________ 1．如图是小明家电热水壶内部的简化电路图，其中R1为加热管，R2为限流电阻，只有加热管放出的热量能被水吸收。S1是温控开关（也叫防干烧开关），S、S2是手动开关，调节S、S2可以使电热水壶分别处于加热和保温状态，如表是该电热水壶的铭牌。 XX 牌电热水壶 额定电压 220V 最大容量 1.5L 额定加热功率 880W 保温功率 频率 50Hz （1）加热水壶处于加热状态时，手动开关S、S2应处于什么状态？正常工作时，通过加热管R1的电流为多少？ （2）电热水壶正常工作，在1标准大气压下，将一满壶初温为20℃的水烧开，水需要吸收多少热量？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] （3）水烧开后，让电热水壶处于保温状态，若R2＝165Ω，则电热水壶的保温功率为多少？ 2．如图所示是某型号的浴室防雾镜，其背面粘贴有等大的电热膜；使用时，镜面受热，水蒸气无法凝结其上，便于成像，下列表格是该防雾镜的相关数据；经测试获知，在-10℃环境下，使平面镜的平均温度升高40℃，需使电热膜正常工作400s，求在此过程中： 镜子面积S 110dm2 镜子质量m 1.1kg 额定电压U 220V 额定功率P0 110W 镜面玻璃比热容c 0.75×103J/(kg•℃) （1）镜面玻璃吸收的热量Q1； （2）电热膜正常工作产生的热量Q2； （3）电热膜给平面镜的加热效率η。 3．如图所示的电路中，电阻R1的阻值为10Ω，电源电压不变。当开关S接1时，电压表的示数为6V，电流表的示数为1A。求： （1）R2的阻值是多少? （2）当开关S接2时，电压表的示数为多大?若通电 1min，电阻R2产生的热量是多少? 4．电吹风是现代家庭的常用电器。如图甲所示是电吹风的电路原理图，R是电热丝，M是带动风扇转动的电动机，湛江三角牌某型号电吹风的主要技术参数如图表所示： （1）当同时闭合S1、S2时，电吹风正常工作，5min内电流通过R产生的热量是多少？ （2）小明家的电能表如图乙所示，当小明家只有电吹风正常工作并且吹热风时，半小时电能表的转盘旋转多少圈？ （3）小明家的电压很不稳定，当电吹风接入实际电压为198V的电路，吹热风时电热丝R的实际功率为多少？ 三角牌电吹风 ZJQF003 额定电压 220V 频率 50Hz 吹热风时功率 800W 吹冷风时功率 80W 5．在如图甲所示的电路中，电源电压恒为3V。图乙是小灯泡L的电流与它两端的电压关系图像。求： （1）闭合开关S后，滑片P由左端向右端滑动的过程中，小灯泡L的最大功率； （2）电流表示数为0.2A时，通电10s，滑动变阻器产生的热量。 6．如图所示电路，电源电压恒定不变，R1、R3为定值电阻，R1=10Ω，滑动变阻器R2最大阻值未知。只闭合开关S1、S3，滑动变阻器R2的滑片P位于a端时，电流表示数为0.6A；滑片P位于b端时，电流表示数为0.1A。（画出等效电路图） （1）求电源电压； （2）滑动变阻器的最大阻值； （3）若只闭合开关S2、S3，使R2的滑片P位于a端，此时电流表示数为0.42A，求R3通电20s产生的热量。 7．如图所示是某品牌家用电热水壶的简化电路，电源电压为220V，R1、R2是发热电阻，R1的阻值为22Ω，开关S为单刀双掷开关，S接a时为保温挡，保温挡功率为440W；开关S接b时为加热挡。求： （1）保温挡工作时电路中的电流； （2）电阻R2的阻值； （3）电热水壶在加热挡工作5min产生的热量。 8．小明自制一把有高、低挡位的电热切割器，其电路如图甲所示。已知电源电压为12V，电阻丝R1、R2阻值均为4Ω。只将R1接入电路时，为低温挡。小明使用电热切割器时，其功率与时间的关系如图乙所示。求： (1)处于低温挡时的工作电流； (2)处于高温挡时的电功率； (3)0-30s内，电热切割器产生的总热量。 9．如图甲为一款双挡位手持式电煮锅，其内部电路简化图如图乙所示，已知当单独接入电路为低温挡，功率为，发热电阻的阻值为，求： (1)低温挡工作时的电流； (2)当、同时接入电路时为高温挡，求高温挡的功率； (3)使用高温挡加热，电流通过产生的热量。 10．在如图所示电路中，电流表的量程为，电流表的量程为，电源电压可以调节，调节电源电压为，闭合开关，电流表、的示数分别为和，求： (1)电阻、的阻值； (2)通电后电阻产生的热量； (3)为了保证电流表安全，电源电压可调的最大值。 11．某款温度可调节的电热眼罩如图（a）所示，其内部电路简化图如（b）所示。电源电压为8V，R1为发热电阻，阻值为10Ω；R2为滑动变阻器，最大阻值为6Ω。求： (1)最高温工作时，R1的功率是多少? (2)最低温工作10min，R1产生的热量是多少? (3)该眼罩电源电压为8V，是由蓄电池提供的，其电池容量为2000mA·h，mA是电流的单位，h是时间的单位，则蓄电池充满电后，储存的电能是多少? 12．某型号的电饭锅有两档，分别是高温烧煮挡和保温焖饭挡，其原理如图所示（虚线框内为电饭锅的发热部位）。已知R1=44，R2=2156。 (1)开关S置于 挡（选填“1”或“2”）时，是保温焖饭挡? (2)高温烧煮挡，它的功率是多大 ? (3)保温焖饭10min产生的热量是多少 ? 13．定值电阻R0和标有“2.5V，0.2A”的小灯泡L的I-U图像如图甲。小宇将R0和L按照图乙的电路连接，闭合开关，此时电流表的示数为0.15A，求 (1)小灯泡L正常发光时的电阻； (2)如图乙，电流表的示数为0.15A时，小灯泡L的实际电功率； (3)若保持图乙条件不变，R0持续工作1min产生的热量。 14．有一款车载电热水杯，将其插头插在汽车电源上就可以使用，保证了驾车出行时随时随地喝到热水。该水杯有高温、低温两个挡位，如图为其简化电路图，汽车电源电压恒为12V，电阻的阻值为。求： (1)开关、闭合时，电路中电流为3A，工作，电流通过电阻产生的热量； (2)开关闭合、断开时，电路中电流为2A，电阻两端的电压。 15．图甲是小福设计的方向盘自动加热装置的简化电路图。电源电压恒为12V，为热敏电阻，其阻值随温度的变化图像如图乙。为用于方向盘加热的特殊电阻，闭合开关，当温度低于时，的阻值为，方向盘温度升高；当温度达到时，的阻值突变为，方向盘处于保温状态。求： (1)当温度为0℃时，电路中的总阻值为 Ω； (2)当温度为30℃时，电压表的示数； (3)在保温状态下工作5min，R0产生的热量。 16．如图，甲、乙两个透明容器内均装有质量为100g、初温为25℃的某种绝缘液体，甲、乙中都有一段电阻丝，，。闭合开关，电流表的示数为1.2A。通电120s后，甲中温度计的示数为29℃。求： (1)两端的电压。 (2)的电功率。 (3)电流通过产生的热量。 (4)液体的比热容（不计热量损失）。 17．某型号的电饭锅有两档，分别是高温烧煮挡和保温焖饭挡，其原理如图所示（虚线框内为电饭锅的发热部位）。已知。 (1)高温烧煮挡，它的功率是多大？ (2)保温焖饭10min产生的热量是多少？ 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：利用焦耳定律进行挡位计算A---2025-2026学年九年级上册》参考答案 1．（1）S、S2闭合，4A；（2）5.04×105J；（3）55W 【详解】解：（1）由电路图可知，当S1、S、S2都闭合时，R2短路，电路只有R1工作；当开S、S1闭合、S2断开时，两电阻串联；根据串联电阻的规律，根据 当电路只有R1工作时功率大，为加热状态，即手动开关S、S2都闭合时，电热水壶处于加热状态； 根据表中数据可知，电热水壶的额定功率为880W，正常工作时，通过加热管R1的电流为 （2）由表中数据知，一满壶水的体积为1.5L，其质量为 在1标准大气压下，将一满壶初温为20℃的水烧开，水升温 水需要吸收多少热量 （3）加热管电阻 当开S1、S3闭合、S2断开时，两电阻串联，电路处于保温状态，根据电阻的串联，此时电路的电阻 由欧姆定律，此时电路中的电流 则电热水壶的保温功率，即R1的功率 答：（1）加热水壶处于加热状态时，手动开关S、S2都处于闭合状态；正常工作时，通过加热管R1的电流为4A； （2）电热水壶正常工作，在1标准大气压下，将一满壶初温为20℃的水烧开，水需要吸收多少热量为5.04×105J； （3）若R2为165Ω，则电热水壶的保温功率为55W。 2．（1）3.3×104J；（2）4.4×104J；（3）75% 【详解】解：（1）镜面玻璃吸收的热量 Q1=cm∆t=0.75×103J/(kg•℃)×1.1kg×40℃=3.3×104J （2）镜子的加热功率是110W，电热膜正常工作400s产生的热量 Q2=W=Pt=110W×400s=4.4×104J （3）电热膜给平面镜的加热效率 答：（1）镜面玻璃吸收的热量为3.3×104J； （2）电热膜正常工作产生的热量为4.4×104J； （3）电热膜给平面镜的加热效率为75%。 3．（1）15Ω；（2）0，144J 【详解】解：（1）当开关S接1时，两电阻并联，电流表测量干路电流，通过电阻R1的电流为 则通过电阻R2的电流为 R2的阻值是 （2）当开关S接2时，R1被短路，只有R2接入，故电压表的示数为零，若通电 1min，电阻R2产生的热量是 答：（1）R2的阻值是15Ω； （2）当开关S接2时，电压表的示数为0，若通电 1min，电阻R2产生的热量是144J。 4．（1）2.4×105J；（2）264r；（3）648W 【详解】解：（1）当同时闭合S1、S2时，5min内电流通过R产生的热量 （2）电吹风正常工作并且吹热风时，半小时消耗的电能 电能表的转盘旋转的圈数 （3）电热丝的电阻 当电吹风接入实际电压为198V的电路，吹热风时电热丝的实际功率 答：（1）5min内电流通过产生的热量是2.4×105J； （2）半小时电能表的转盘旋转264r； （3）吹热风时电热丝R的实际功率为648W。 5．（1）；（2） 【详解】解：（1）由电路图可知，L与R串联，电流表测电路中的电流，电压表测量灯泡两端电压。由图像可知，闭合开关S后，滑片P在最右端时，R接入电路的阻值为0，电路中电流最大，当灯泡两端的电压为电源电压3V时，通过灯泡的电流是0.3A，此时小灯泡L的电功率 （2）根据图乙可知，当电流表示数为0.2A时，灯泡两端的电压是1V，则滑动变阻器两端的电压是 滑动变阻器产生的热量等于滑动变阻器通电10s消耗的电能 答：（1）小灯泡L的最大功率是； （2）滑动变阻器产生的热量是。 6．（1）6V；（2）50Ω；（3）36J 【详解】解：（1）闭合开关S1、S3，断开开关S2，滑动变阻器R2和R1串联，电压表测量R1两端的电压，电流表测量电路中的电流，如图所示： 当滑动变阻器R2的滑片P在a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为零，电路中只有电阻R1接入电路，它两端的电压最大，为电源电压，电流表示数为0.6A，则电源电压 U=IR1=0.6A×10Ω=6V （2）当滑动变阻器R2的滑片P在b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流为0.1A，此时电路中的电阻 滑动变阻器接入电路中的电阻 R滑=R总-R1=60Ω-10Ω=50Ω （3）若闭合开关S2、S3，断开开关S1，使R2的滑片P位于a端，滑动变阻器的最大电阻与定值电阻R3并联，电流表测量电路中的总电流，如图所示： 通过R2的电流 由并联电路电流的规律知通过R3的电流 I3=I'-I2=0.42A-0.12A=0.3AR3通电20s产生的热量 Q3=W=UI3t=6V×0.3A×20s=36J 答：（1）电源电压是6V； （2）滑动变阻器的最大阻值是50Ω； （3）R3通电20s产生的热量是36J。 7．（1）2A；（2）88Ω；（3）6.6×105J 【详解】解：（1）S接a时为保温挡，两电阻串联在电路中，保温挡功率为440W，保温挡工作时电路中的电流 （2）保温挡时电路中的总电阻 两电阻串联在电路中，R1的阻值为22Ω，电阻R2的阻值 R2=R-R1=110Ω-22Ω=88Ω （3）S接b时为加热挡，此时电路为电阻R1的电路，R1的阻值为22Ω，电热水壶在加热挡工作5min产生的热量 答：（1）保温挡工作时电路中的电流是2A； （2）电阻R2的阻值是88Ω； （3）电热水壶在加热挡工作5min产生的热量是6.6×105J。 8．(1)3A (2)72W (3)1800J 【详解】（1）只闭合S1为低温挡，处于低温挡时的工作电流 （2）同时闭合S1和S2为高温挡，R1与R2并联，处于高温挡时的电功率 （3）根据图像乙，由于是纯电阻电路，高温挡工作20s产生的热量为 低温挡工作10s产生热量为 故电热切割器产生的总热量为 9．(1) (2) (3) 【详解】（1）低温挡工作时的电流 （2）当、并联时，为高温挡，功率与低温挡相等 功率 高温挡的功率 （3）使用高温挡加热，电流通过产生的热量等于消耗电能 10．(1), (2) (3) 【详解】（1）由图可知，闭合开关后，R1与R2并联，电流表测干路总电流为，电流表测通过R1的电流为，电源电压为，则R1的阻值为 通过R2的电流为 则R2的阻值为 （2）通电后电阻产生的热量为 （3）为了保证电流表安全，电流表允许通过的最大电流为0.6A，此时电源电压为 通过R2的电流为 则干路总电流为，符合题意，故电源电压可调的最大值为12V。 11．(1)6.4W (2)1500J (3) 【详解】（1）由图b可知，当滑动变阻器的滑片滑至最左端时，此时只有R1接入电路，电路总电阻最小，根据可知此时功率最大，为最高温工作状态，所以最高温工作时R1的功率为 （2）由图b可知，当滑动变阻器的滑片滑至最右端时，此时滑动变阻器以最大阻值接入电路，R1、R2串联，电路总电阻最大，根据可知此时功率最小为最低温工作状态；此时电路中的总电阻为 所以电路中的电流为 最低温工作时间t=10min=600s R1产生的热量是 （3）由题意得， 所以，蓄电池充满电后，储存的电能为 12．(1)1 (2)1100W (3)1.32×104J 【详解】（1）由电路图可知，开关S置于2挡时，电阻R2被短路，电路为电阻R1构成的简单电路，电路中的总电阻最小，由公式可知，电路的总功率最大，电饭锅处于高温烧煮挡，开关S置于1挡时，电路为电阻R1和R2构成的串联电路，电路中的总电阻最大，由公式可知，电路的总功率最小，电饭锅处于保温焖饭挡。 （2）由电功率公式可得高温烧煮挡的功率 （3）由电功率公式可得保温焖饭挡的功率 则保温焖饭10min产生的热量Q=W=Pt=22W×10×60s=1.32×104J 13．(1)12.5Ω (2)0.225W (3)27J 【详解】（1）由题意可知，小灯泡正常发光时的电压U=2.5V，通过的电流为I=0.2A，则小灯泡正常发光时的电阻 （2）由图乙可知，电流表与小灯泡L串联，则电流表测量的是通过小灯泡的电流，则通过小灯泡的电流为I1=0.15A 由甲图可知，此时小灯泡两端的电压为U1=1.5V，则此时小灯泡的电功率 （3）根据并联电路电压规律可知，其他条件不变时，定值电阻R0两端电压 由图甲可知，此时通过R0的电流为I0=0.3A R0持续工作1min产生的热量Q等于消耗的电能W，即 14．(1)2160J (2)4V 【详解】（1）已知通过电阻电流为，工作时间为，根据焦耳定律产生的热量 （2）当闭合、断开时，与串联，已知电路总电流，由欧姆定律可知两端电压 汽车电源电压恒为，根据串联电路电压规律可知两端电压 15．(1)190 (2)2V (3)60J 【详解】（1）温度为0℃时热敏电阻的大小是；电路的总电阻 （2）根据图像知，温度为30℃时热敏电阻的大小，，所以此时电路的总电阻 电路中的电流 电压表的示数 （3）在保温状态下工作5min，R0产生的热量 16．(1)12V (2)14.4W (3)864J (4) 【详解】（1）由图可知，R1、R2串联，电流表测量电路中的电流，根据串联电路的电流特点可知，电路中的电流处处相等，即 R2两端的电压 （2）R2的电功率为 （3）通电120s，电流通过R1产生的热量为 （4）不计热量损失，甲容器中液体吸收的热量 液体的比热容 17．(1)1100W (2)13200J 【详解】（1）由电路图可知，当开关S闭合时，电阻R2被短路，电路为R1的简单电路。根据电功率公式 ，此时电路的总电阻最小，电功率最大，电饭锅处于高温烧煮挡；已知家庭电路的电压U=220V，高温烧煮挡的功率为 （2）当开关S断开时，电阻R1和R2串联接入电路。根据电功率公式 ，此时电路的总电阻最大，电功率最小，电饭锅处于保温焖饭挡，电路的总电阻为 保温焖饭挡的功率为 保温时间 保温焖饭10min产生的热量为 第1页，共2页 第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $