专题07 计算题专题突破（期末专项训练）九年级物理上学期新教材沪粤版

专题06 计算题专题突破 目录 一 功的 1 二 功率 2 三 机械效率 3 四 热量的计算 3 五 热效率 4 六 欧姆定律 5 七 电功 7 八 电功率 7 九 焦耳定律 8 十 电磁继电器 9 一 功的 1．(24-25九上·广东东莞东城区联考·期末)“绿色出行，低碳生活”。新能源汽车因环保、节能、高效等优势，成为人们日常使用的重要交通工具。如图是国内某型号的新能源汽车，满载时的总质量为，在平直公路上匀速行驶1000m，用时50s，此过程中汽车牵引力做功，求满载时： (1)汽车的总重力；（） (2)汽车匀速行驶时的速度； (3)汽车匀速行驶时所受的牵引力。 2．(25-26九上·广东汕尾城区汕尾中学·月考)如图，在2025年春节晚会上，人形机器人在舞台上进行扭秧歌表演。若机器人质量为40kg，在水平舞台上沿直线行走，行走时机器人与地面间的摩擦力始终为其重力的0.2倍。它在5s内沿直线匀速移动了10m，求： (1)人形机器人行走10m的速度； (2)人形机器人受到的重力； (3)牵引力对人形机器人做的功。 二 功率 3．(25-26九上·广东茂名信宜·月考)如图所示为某酒店的机器人，它能完成送餐传菜、配送物品、回收餐具等一系列工作．该机器人质量为12kg，它的“脚”与地面总接触面积是．某次送餐中，它以1.2m/s的速度运行到水平距离120m的客房，机器人匀速直线运动时受到的摩擦力是重力的0.1倍，（g取10N/kg）求： (1)这次送餐到客房需要多少时间？ (2)它静止在水平地面时对地面的压力是多少？ (3)这次送餐的功率是多少？ 4．(25-26九上·江苏常州·期中)如图所示的常泰长江大桥实现了“四个世界首创”，创造了“六个世界之最”。大桥全长10km，上层是设计时速100km/h的高速公路，下层为城际铁路和设计时速80km/h的普通公路，一辆总质量为1.8t的小轿车以规定限速匀速通过上层大桥，若小轿车受到的阻力为车重的0.05倍，求： (1)小轿车发动机的牵引力； (2)牵引力做功的功率。 三 机械效率 5．(25-26九上·江苏常州焦溪初级中学·)一名体重为500N双脚与地面接触面积为0.04m2的学生站在水平地面上，要用滑轮组在20s内将600N的重物匀速提升1m。 (1)他站在地面上时对地面的压强多大？ (2)画出滑轮组的绕线方式； (3)若匀速提升过程中滑轮组的机械效率是75%，拉力F多大？ 6．(25-26九上·江西南昌南昌县部分学校·月考)如图所示，塔式起重机上的滑轮组在吊起重物时，钢丝绳的拉力为F，使重物在时间t内匀速上升的高度为h。已知滑轮组所用的动滑轮重为G，在此过程中滑轮组的机械效率为80%。若不计钢丝绳的重力，求： (1)拉力F做功的功率； (2)滑轮组做的有用功； (3)吊起重物时克服摩擦做的功。 四 热量的计算 7．(25-26九上·山东枣庄峄城区东方学校·月考)地热能是一种可再生能源，人类很早以前就开始利用地热能，例如温泉沐浴、医疗，地下热水取暖、建造农作物温室、水产养殖及烘干谷物等。试计算：【温泉水的密度为，比热容为】，求： (1)100L的温泉水的质量； (2)这些水从 80℃下降了50℃放出的热量。 8．(25-26九上·安徽宿州埇桥区城区协作区·月考)食物也是一种“燃料”，在人体内不断地发生释放化学能的过程，提供细胞组织所需要的能量。 (1)某种油炸食品，每200g可提供的能量约为，如果这些能量全部被质量为10kg、温度为25°C的水吸收，那么可以使这些水的温度升高多少摄氏度；[] (2)若将这种食品看作“燃料”，则它的热值是多少？ 9．(25-26九上·陕西咸阳彩虹学校·月考)2025年全运会期间，广东等地的公安和交警部门部署了多种机器狗参与安保和巡查任务，主要应用于违停劝导、赛场巡逻、危险处置及特殊物资运输等场景。如图所示是某公司生产的一款机器狗。 (1)此机器狗的液压系统所用液压油温度不能过高，一般不超过80℃。40kg的液压油温度由30℃升高到80℃需要吸收的热量，则该液压油的比热容是多少？ (2)若液压油吸收的热量由天然气来提供，需要天然气的体积至少为多少？（已知天然气的热值为） 10．(25-26九·陕西渭南实验初级中学共同体·调研)2025年10月是我国第16个“敬老月”，临渭区开展了多项尊老主题活动。小明想为爷爷奶奶洗一次热水脚，他将壶中质量为5kg、初温为20℃的水加热至100℃。已知水的比热容为，求： (1)水吸收的热量是多少？ (2)若水吸收的热量由燃烧天然气提供，不计热量损失，需要完全燃烧天然气的体积是多少？（天然气的热值为） 五 热效率 11．(24-25九上·广东东莞·期末)铜陵被誉为“中国古铜都”，其开采、冶炼铜的历史可以追溯到商周时期，盛于汉唐。古人曾利用一种特制的地炉来获得高温进行炼铜。若利用地炉将50kg的铜从20℃加热至熔点，需要消耗5kg的木炭，已知铜的熔点为1080℃，，。求： (1)50kg的铜从20℃加热至熔点需要吸收的热量； (2)地炉的加热效率。（百分号前保留1位小数） 12．(25-26九上·江苏泰州海陵区五校联考·月考)一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其图像如下，在第10s时速度达到20m/s，此时通过的路程为120m，汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为，已知该汽油的热值。求： (1)汽车行驶时发动机的功率； (2)汽车在0~10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功； (3)若该车0~10s内消耗了0.08kg汽油，则该车的效率。 六 欧姆定律 13．(25-26九上·重庆渝北中学·月考)如图所示，电源电压恒定，、是定值电阻，，，滑动变阻器标有“30Ω，0.5A”字样，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V，当同时闭合开关、，电流表的示数为0.15A，求： (1)电源电压； (2)只闭合开关、、，滑动变阻器允许接入的最小阻值； (3)只闭合开关，调整电压表量程为0~3V，滑动变阻器允许接入的最大变化量。 （最大变化量为滑动变阻器允许接入的最大阻值减去滑动变阻器允许接入的最小阻值） 14．(25-26九上·山西晋城陵川县·月考)如图所示，，小灯泡L的规格为“2.5V0.3A”，电源电压保持不变，求：（不考虑灯丝电阻变化） (1)、都断开时，小灯泡L正常发光，则电源电压是多少？ (2)闭合，断开时，电流表的示数； (3)、都闭合时，电流表示数变为0.9A，的阻值。 15．(25-26九上·福建福鼎第一中学·月考)亮亮设计了一个用电压表的示数反映环境温度变化的电路，其电路原理如甲图所示，电源电压为4V保持不变，定值电阻R0阻值为15Ω，R1是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如乙图所示。闭合开关S后，当环境温度为20℃时，此时电压表的示数为1.5V。求： (1)当环境温度为20℃时，电流表示数为多少？ (2)当环境温度为20℃时，热敏电阻R1两端的电压为多少？ (3)当电压表示数为2.4V时，环境温度是多少？ 16．(25-26九上·福建福鼎第一中学·月考)如图所示的电路中，电阻R1的阻值为12Ω，S闭合后，电流表A1的示数为0.5A，电流表A的示数为0.8A。求： (1)电源电压； (2)电阻R2中的电流； (3)电阻R2的阻值。 七 电功 17．(25-26九上·河北保定高碑店·月考)在“绿色校园”建设中，我校更换的新型节能直饮水机深受师生欢迎。该饮水机内部的电路可视为纯电阻（阻值不变）电路，额定电压为220V，额定电流为5A，其工作原理是通过加热元件产生热量，从而加热饮用水。已知水的比热容为。求： (1)该饮水机内加热电阻的阻值。 (2)5初温为20的水升温至60所吸收的热量。 (3)该饮水机正常工作900s所消耗的电能。 18．(25-26九上·福建莆田华侨中学·月考)如图所示的电路中，电源电压恒定，R2的阻值为20Ω。闭合开关S，电流表A的示数为1A，电流表A1的示数为0.4A。求： (1)通过电阻R2的电流； (2)电源电压； (3)通电10s时间，整个电路消耗的电能。 八 电功率 19．(25-26九上·江西兴国县第三中学·月考)如图所示为某养生壶的电路原理图，其中和，都是发热电阻。该壶有“加热”和“保温”两种工作状态。该壶铭牌上提供的部分信息如下表所示：[）（] 养生壶容量 2L 额定电压 220V 保温功率 200W 加热功率 阻值 (1)、闭合后，该壶在额定电压下工作时的发热功率是多少W？结合表格数据判断电路处于哪一种工作状态？ (2)阻值是多少？ (3)用该壶加热2L的水，温度由升高到，水需要吸收多少J热量？该壶消耗的电能被水吸收，该过程需要加热多少秒？（小数点后保留一位小数） 20．(25-26九上·江苏南通启东长江中学·月考)如图，电源电压恒为4.5V，灯泡L上标有“3V 0.5A”字样，滑动变阻器R2上标有“15Ω 1A”字样，定值电阻R1阻值为10Ω，电流表量程为0~3A，电压表量程为0~3V，不计温度对灯丝电阻的影响。求： (1)灯泡正常工作时电阻为多大； (2)当开关S、S1、S2闭合，S3断开时，滑动变阻器刚好在最右端，求整个电路的总功率； (3)当开关S、S3闭合，S1、S2断开时，在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器R2的取值范围。 九 焦耳定律 21．(25-26九上·天津第二十五中学·月考)某家用电饭锅工作时有加热和保温两种状态，工作状态的切换由温控开关S自动控制，如图是该电饭锅的简化电路图，下表是它的有关参数。求： 额定电压 220V 加热功率 880W 保温功率 88W (1)写出加热挡时开关S的状态，并画出等效电路图； (2)电饭锅在加热状态下工作1min消耗的电能； (3)求电阻和的阻值； (4)电饭锅处于保温状态下工作1min电阻放出的热量。 22．(25-26九上·福建莆田华侨中学·月考)图甲为学校综合实践小组设计的电子温度计的电路原理图。电源电压恒为6V，电压表测量范围为0~3V，R0是定值电阻，阻值为30Ω，R1是热敏电阻，其阻值随温度变化的图像如图乙所示。将热敏电阻放入标准大气压下的冰水混合物中时，电压表示数为2V。求： (1)将热敏电阻放入标准大气压下的冰水混合物中时，通电5分钟R0产生的热量； (2)在电路正常工作时，此电子温度计能测量的最高温度； (3)在不改变电表的条件下，若想增大电子温度计的测温范围，应如何调整并说明理由？（写出一条即可） 十 电磁继电器 23．(2025·河南省濮阳市·二模)如图甲所示为物理学习小组设计的电热水壶电路，它由工作电路和控制电路组成，具有加热和保温功能。其中工作电路电源电压为220V，R2、R3为电加热丝，加热功率为1210W，保温功率为100W。控制电路中的Rt为热敏电阻，其阻值随水温变化的关系如图乙所示，R1为滑动变阻器。电磁铁产生的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图丙所示，电磁继电器线圈的电阻忽略不计，衔铁只有在不小于3N吸引力的作用下才能被吸下。求： (1) R3的阻值是多少？ (2)将滑动变阻器R1的阻值调整到40Ω，可将电水壶的保温温度设定为40℃，则控制电路中的电源电压U多大？ (3)已知电热水壶的加热效率为80%，用加热档将2kg的水由25℃加热至65℃，用时7min，则工作电路的实际加热功率多大？[] 24．(24-25九下·江苏无锡凤翔实验学校·)如图甲是莉莉同学设计的一款“智能电水壶”，图乙是“智能电水壶”的自动控温工作原理图：控制电路中，U1＝4V，保护电阻R0＝100Ω，Rt为热敏电阻，其阻值随温度变化关系如图丙，电磁铁线圈电阻不计：工作电路中。U2＝220V，R1、R2为加热电阻：当通过电磁铁的电流I≤0.008A时，工作电路开始保温，加热功率为440W，保温功率为100W。求： (1)加热电阻R1的阻值有多大？ (2)某次将1.2L的水从20℃烧开，水吸收了多少热量？ (3)开始保温时，电水壶内水的温度是多少？ (4)要使电水壶刚开始保温时的温度设定为50℃，请通过计算写出改进方案。（调整一个电学元件，计算出具体数值，写出一种方案即可） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题06 计算题专题突破 目录 一 功的 1 二 功率 2 三 机械效率 4 四 热量的计算 6 五 热效率 8 六 欧姆定律 9 七 电功 13 八 电功率 14 九 焦耳定律 17 十 电磁继电器 19 一 功的 1．(24-25九上·广东东莞东城区联考·期末)“绿色出行，低碳生活”。新能源汽车因环保、节能、高效等优势，成为人们日常使用的重要交通工具。如图是国内某型号的新能源汽车，满载时的总质量为，在平直公路上匀速行驶1000m，用时50s，此过程中汽车牵引力做功，求满载时： (1)汽车的总重力；（） (2)汽车匀速行驶时的速度； (3)汽车匀速行驶时所受的牵引力。 【答案】(1) (2) (3) 【解析】（1）已知汽车满载时的总质量，。根据重力计算公式，汽车的总重力 （2）已知汽车行驶的路程，所用时间，根据速度计算公式可得，汽车匀速行驶时的速度 （3）已知汽车牵引力做的功，在力的方向上通过的距离，根据功的计算公式可得，汽车所受的牵引力 2．(25-26九上·广东汕尾城区汕尾中学·月考)如图，在2025年春节晚会上，人形机器人在舞台上进行扭秧歌表演。若机器人质量为40kg，在水平舞台上沿直线行走，行走时机器人与地面间的摩擦力始终为其重力的0.2倍。它在5s内沿直线匀速移动了10m，求： (1)人形机器人行走10m的速度； (2)人形机器人受到的重力； (3)牵引力对人形机器人做的功。 【答案】(1)2m/s (2)400N (3)800J 【解析】（1）人形机器人行走的速度为 （2）人形机器人受到的重力为 （3）牵引力对人形机器人做的功机器人受到的摩擦力 因为机器人在水平舞台上沿直线匀速移动，所以它处于平衡状态。在水平方向上，机器人受到的牵引力F和摩擦力f是一对平衡力，所以牵引力的大小等于摩擦力的大，即牵引力为 牵引力对人形机器人做的功 二 功率 3．(25-26九上·广东茂名信宜·月考)如图所示为某酒店的机器人，它能完成送餐传菜、配送物品、回收餐具等一系列工作．该机器人质量为12kg，它的“脚”与地面总接触面积是．某次送餐中，它以1.2m/s的速度运行到水平距离120m的客房，机器人匀速直线运动时受到的摩擦力是重力的0.1倍，（g取10N/kg）求： (1)这次送餐到客房需要多少时间？ (2)它静止在水平地面时对地面的压力是多少？ (3)这次送餐的功率是多少？ 【答案】(1) (2) (3) 【解析】（1）这次送餐到客房需要的时间 （2）机器人的重力 它静止在水平地面时对地面的压力 （3）机器人匀速直线运动时，受力平衡，其牵引力大小等于受到的摩擦力大小，为 送餐的功率 4．(25-26九上·江苏常州·期中)如图所示的常泰长江大桥实现了“四个世界首创”，创造了“六个世界之最”。大桥全长10km，上层是设计时速100km/h的高速公路，下层为城际铁路和设计时速80km/h的普通公路，一辆总质量为1.8t的小轿车以规定限速匀速通过上层大桥，若小轿车受到的阻力为车重的0.05倍，求： (1)小轿车发动机的牵引力； (2)牵引力做功的功率。 【答案】(1)900N (2) 【解析】（1）根据公式可知，小轿车的重力为 根据题意可知，小轿车受到的阻力为 因为小轿车匀速通过大桥，所以它处于平衡状态，其在水平方向上受到的牵引力与阻力是一对平衡力，牵引力的大小等于阻力的大小，即 （2）小轿车在上层大桥的速度为 根据公式可知，牵引力做功的功率为 三 机械效率 5．(25-26九上·江苏常州焦溪初级中学·)一名体重为500N双脚与地面接触面积为0.04m2的学生站在水平地面上，要用滑轮组在20s内将600N的重物匀速提升1m。 (1)他站在地面上时对地面的压强多大？ (2)画出滑轮组的绕线方式； (3)若匀速提升过程中滑轮组的机械效率是75%，拉力F多大？ 【答案】(1) (2) (3)400N 【解析】（1）学生站在水平地面上，对地面的压力等于其自身重力，对地面的压力 他站在地面上时对地面的压强为 （2）该滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成。因为人站在地面上提升重物，所以，最终的绳子自由端方向向下，则绳子的起始端应在定滑轮上，如图所示 （3）由图可知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数，则绳端移动的距离 拉力做的有用功 拉力做的总功 拉力的大小 6．(25-26九上·江西南昌南昌县部分学校·月考)如图所示，塔式起重机上的滑轮组在吊起重物时，钢丝绳的拉力为F，使重物在时间t内匀速上升的高度为h。已知滑轮组所用的动滑轮重为G，在此过程中滑轮组的机械效率为80%。若不计钢丝绳的重力，求： (1)拉力F做功的功率； (2)滑轮组做的有用功； (3)吊起重物时克服摩擦做的功。 【答案】(1) (2) (3) 【解析】（1）由题图可知，滑轮组的绳子段数，则拉力移动的距离 根据功的计算公式，拉力F做的总功为 再根据功率的公式，拉力F做功的功率为 （2）已知在此过程中滑轮组的机械效率，根据机械效率公式，变形得滑轮组做的有用功 （3）根据总功、有用功、额外功的关系，变形得额外功 滑轮组的额外功由克服动滑轮重力的功和克服摩擦的功组成，即，其中克服动滑轮重力的功，因此变形可得克服摩擦做的功 四 热量的计算 7．(25-26九上·山东枣庄峄城区东方学校·月考)地热能是一种可再生能源，人类很早以前就开始利用地热能，例如温泉沐浴、医疗，地下热水取暖、建造农作物温室、水产养殖及烘干谷物等。试计算：【温泉水的密度为，比热容为】，求： (1)100L的温泉水的质量； (2)这些水从 80℃下降了50℃放出的热量。 【答案】(1)100kg (2) 【解析】（1）因为，所以温泉水的体积，温泉水的密度为，100L的温泉水的质量 （2）水从80℃下降了50℃放出的热量 8．(25-26九上·安徽宿州埇桥区城区协作区·月考)食物也是一种“燃料”，在人体内不断地发生释放化学能的过程，提供细胞组织所需要的能量。 (1)某种油炸食品，每200g可提供的能量约为，如果这些能量全部被质量为10kg、温度为25°C的水吸收，那么可以使这些水的温度升高多少摄氏度；[] (2)若将这种食品看作“燃料”，则它的热值是多少？ 【答案】(1)60℃ (2) 【解析】（1）水吸收的热量等于食品提供的能量，由，可得水升高的温度为 （2）由，可得该食品的热值为 9．(25-26九上·陕西咸阳彩虹学校·月考)2025年全运会期间，广东等地的公安和交警部门部署了多种机器狗参与安保和巡查任务，主要应用于违停劝导、赛场巡逻、危险处置及特殊物资运输等场景。如图所示是某公司生产的一款机器狗。 (1)此机器狗的液压系统所用液压油温度不能过高，一般不超过80℃。40kg的液压油温度由30℃升高到80℃需要吸收的热量，则该液压油的比热容是多少？ (2)若液压油吸收的热量由天然气来提供，需要天然气的体积至少为多少？（已知天然气的热值为） 【答案】(1) (2) 【解析】（1）已知液压油的质量，吸收的热量，初温，末温。根据热量吸收公式，可得液压油的比热容 （2）天然气完全燃烧放出的热量等于液压油吸收的热量，即 根据燃料燃烧放出热量的公式可得，需要天然气的体积 10．(25-26九·陕西渭南实验初级中学共同体·调研)2025年10月是我国第16个“敬老月”，临渭区开展了多项尊老主题活动。小明想为爷爷奶奶洗一次热水脚，他将壶中质量为5kg、初温为20℃的水加热至100℃。已知水的比热容为，求： (1)水吸收的热量是多少？ (2)若水吸收的热量由燃烧天然气提供，不计热量损失，需要完全燃烧天然气的体积是多少？（天然气的热值为） 【答案】(1) (2) 【解析】（1）由题意知，初温为20℃的水加热至100℃，则水升高的温度 水吸收的热量 （2）由题意，不计热量损失，水吸收的热量等于完全燃烧天然气释放的热量，即 由燃料燃烧放热公式，则需要完全燃烧天然气的体积 五 热效率 11．(24-25九上·广东东莞·期末)铜陵被誉为“中国古铜都”，其开采、冶炼铜的历史可以追溯到商周时期，盛于汉唐。古人曾利用一种特制的地炉来获得高温进行炼铜。若利用地炉将50kg的铜从20℃加热至熔点，需要消耗5kg的木炭，已知铜的熔点为1080℃，，。求： (1)50kg的铜从20℃加热至熔点需要吸收的热量； (2)地炉的加热效率。（百分号前保留1位小数） 【答案】(1) (2) 【解析】（1）50kg的铜从20℃加热至熔点需要吸收的热量为 （2）木炭完全燃烧放出的热量为 地炉的加热效率为 12．(25-26九上·江苏泰州海陵区五校联考·月考)一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其图像如下，在第10s时速度达到20m/s，此时通过的路程为120m，汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为，已知该汽油的热值。求： (1)汽车行驶时发动机的功率； (2)汽车在0~10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功； (3)若该车0~10s内消耗了0.08kg汽油，则该车的效率。 【答案】(1) (2) (3)30% 【解析】（1）由图像可知，当汽车行驶10s后，速度达到20m/s并保持不变，开始做匀速直线运动。在匀速直线运动状态下，汽车受到的牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等。设此时的牵引力为F，则 因为汽车以恒定功率行驶，所以汽车发动机的功率 （2）0~10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功 （3）在0~10s内，汽油所放出的热量 该车在0~10s内的有用功即为牵引力做的功 ，则该车的效率 六 欧姆定律 13．(25-26九上·重庆渝北中学·月考)如图所示，电源电压恒定，、是定值电阻，，，滑动变阻器标有“30Ω，0.5A”字样，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V，当同时闭合开关、，电流表的示数为0.15A，求： (1)电源电压； (2)只闭合开关、、，滑动变阻器允许接入的最小阻值； (3)只闭合开关，调整电压表量程为0~3V，滑动变阻器允许接入的最大变化量。 （最大变化量为滑动变阻器允许接入的最大阻值减去滑动变阻器允许接入的最小阻值） 【答案】(1)4.5V (2)10Ω (3)6Ω 【解析】（1）当同时闭合开关S1、S3时，电阻R2被S3开关短路，电路为只有电阻R1工作的简单电路，电流表测量通过R1的电流，根据欧姆定律可得，电源电压 （2）当开关S1、S2、S3都闭合时，电阻R2被S3开关短路，电阻R1与滑动变阻器R3并联，电流表测量干路电流，电压表测量电源电压，通过电阻R1的电流 为保证电路安全，干路电流不能超过电流表测量的最大值0.6A，通过滑动变阻器的电流不能超过其允许的最大电流0.5A。根据并联电路电流规律可得，通过R3的最大电流为 所以，滑动变阻器允许接入的最小阻值 （3）只闭合开关S2时，电阻R2与滑动变阻器R3串联，电压表测量R3两端的电压。为保证电路安全，需满足电压表示数小于等于3V；电路中电流小于等于0.5A（滑动变阻器允许的最大电流小于电流表量程）。 ①当电压表示数达到最大值时，R3的阻值最大，此时R2两端的电压 电路中的电流 滑动变阻器接入电路的最大阻值 ②当电路中电流达到允许的最大值时，R3的阻值最小，此时电路的总电阻 滑动变阻器接入电路的最小阻值 因此，滑动变阻器允许接入的最大变化量 14．(25-26九上·山西晋城陵川县·月考)如图所示，，小灯泡L的规格为“2.5V0.3A”，电源电压保持不变，求：（不考虑灯丝电阻变化） (1)、都断开时，小灯泡L正常发光，则电源电压是多少？ (2)闭合，断开时，电流表的示数； (3)、都闭合时，电流表示数变为0.9A，的阻值。 【答案】(1)10V (2)0.4A (3) 【解析】（1）分析电路图可知，当S1、S2都断开时，电阻R1与小灯泡L串联，电流表测量串联电路的电流。因为小灯泡L正常发光，所以电路中的电流 小灯泡两端的电压。根据欧姆定律，电阻R1两端的电压为 根据串联电路中总电压等于各部分电压之和的规律，电源电压为 （2）当S1闭合，S2断开时，开关S1将小灯泡L短路，电路变为只有电阻R1的简单电路，电流表测量通过R1的电流。根据欧姆定律，此时电流表的示数为 （3）当S1、S2都闭合时，开关S1将小灯泡L短路，电阻R1与R2并联，电流表测量干路电流，此时。根据并联电路中各支路两端的电压相等且等于电源电压的规律，R1和R2两端的电压均为U = 10V。通过R1的电流为 根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和的规律，通过R2的电流为 根据欧姆定律，R2的阻值为 15．(25-26九上·福建福鼎第一中学·月考)亮亮设计了一个用电压表的示数反映环境温度变化的电路，其电路原理如甲图所示，电源电压为4V保持不变，定值电阻R0阻值为15Ω，R1是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如乙图所示。闭合开关S后，当环境温度为20℃时，此时电压表的示数为1.5V。求： (1)当环境温度为20℃时，电流表示数为多少？ (2)当环境温度为20℃时，热敏电阻R1两端的电压为多少？ (3)当电压表示数为2.4V时，环境温度是多少？ 【答案】(1) 0.1A (2) 2.5V (3) 80℃ 【解析】（1）当环境温度为20℃时，电压表测得两端的电压 根据欧姆定律，电路中的电流为 所以，电流表示数为0.1A。 （2）因为和串联，根据串联电路电压的特点，热敏电阻两端的电压为 （3）当电压表示数为时，电路中的电流为 此时，热敏电阻两端的电压为 此时，热敏电阻的阻值为 查阅图乙可知，当热敏电阻的阻值为10Ω时，对应的环境温度是80℃。 16．(25-26九上·福建福鼎第一中学·月考)如图所示的电路中，电阻R1的阻值为12Ω，S闭合后，电流表A1的示数为0.5A，电流表A的示数为0.8A。求： (1)电源电压； (2)电阻R2中的电流； (3)电阻R2的阻值。 【答案】(1) 6V (2) 0.3A (3) 20Ω 【解析】（1）由图可知，开关闭合，电阻与并联，电源电压 （2）根据电路可知，电流表测干路电流，电流表测的电流，则电阻的电流 （3）因为电阻与并联，根据并联电路的电压规律可知，电阻两端的电压 电阻的阻值 七 电功 17．(25-26九上·河北保定高碑店·月考)在“绿色校园”建设中，我校更换的新型节能直饮水机深受师生欢迎。该饮水机内部的电路可视为纯电阻（阻值不变）电路，额定电压为220V，额定电流为5A，其工作原理是通过加热元件产生热量，从而加热饮用水。已知水的比热容为。求： (1)该饮水机内加热电阻的阻值。 (2)5初温为20的水升温至60所吸收的热量。 (3)该饮水机正常工作900s所消耗的电能。 【答案】(1)44Ω (2) (3) 【解析】（1）根据欧姆定律可知，加热电阻的阻值 （2）水吸收的热量 （3）饮水机正常工作900s所消耗的电能 18．(25-26九上·福建莆田华侨中学·月考)如图所示的电路中，电源电压恒定，R2的阻值为20Ω。闭合开关S，电流表A的示数为1A，电流表A1的示数为0.4A。求： (1)通过电阻R2的电流； (2)电源电压； (3)通电10s时间，整个电路消耗的电能。 【答案】(1)0.6A (2)12V (3)120J 【解析】（1）分析电路可知，闭合开关后，两电阻并联，电流表A测量干路电流，电流表A1测量通过定值电阻R1的电流。电流表A的示数为1A，则干路电流为1A，电流表A1的示数为0.4A，则通过定值电阻R1的电流为0.4A，根据并联电路的电流规律可得通过电阻R2的电流 （2）根据并联电路的电压规律可得，电源电压等于定值电阻R2两端的电压，则电源电压 （3）通电10s时间，整个电路消耗的电能 八 电功率 19．(25-26九上·江西兴国县第三中学·月考)如图所示为某养生壶的电路原理图，其中和，都是发热电阻。该壶有“加热”和“保温”两种工作状态。该壶铭牌上提供的部分信息如下表所示：[）（] 养生壶容量 2L 额定电压 220V 保温功率 200W 加热功率 阻值 (1)、闭合后，该壶在额定电压下工作时的发热功率是多少W？结合表格数据判断电路处于哪一种工作状态？ (2)阻值是多少？ (3)用该壶加热2L的水，温度由升高到，水需要吸收多少J热量？该壶消耗的电能被水吸收，该过程需要加热多少秒？（小数点后保留一位小数） 【答案】(1) 2200   电路处于加热状态。 (2) 220 (3)    238.6 【解析】（1）分析电路可知，当开关S1、S2都闭合时，电阻R2被短路，只有电阻R1工作。此时电路中的发热功率为 因为该功率大于铭牌上标注的保温功率，所以此时电路处于加热状态。 （2）分析电路可知，当开关S1闭合、S2断开时，电阻R1和R2串联，电路的总电阻最大，根据公式可知，此时电路的总功率最小，处于保温状态。在保温状态下，电路的总电阻为 根据串联电路中的电阻特点，可知R2的阻值为 （3）壶中水的体积 根据公式，可得水的质量为 水吸收的热量为 根据，可得电水壶消耗的电能为 需要的加热时间为 20．(25-26九上·江苏南通启东长江中学·月考)如图，电源电压恒为4.5V，灯泡L上标有“3V 0.5A”字样，滑动变阻器R2上标有“15Ω 1A”字样，定值电阻R1阻值为10Ω，电流表量程为0~3A，电压表量程为0~3V，不计温度对灯丝电阻的影响。求： (1)灯泡正常工作时电阻为多大； (2)当开关S、S1、S2闭合，S3断开时，滑动变阻器刚好在最右端，求整个电路的总功率； (3)当开关S、S3闭合，S1、S2断开时，在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器R2的取值范围。 【答案】(1)6Ω (2)3.375W (3)3~12Ω 【解析】（1）根据可得，灯泡正常工作时的电阻为 （2）当开关S、、闭合，断开时，灯泡L被短路，定值电阻与滑动变阻器并联，当滑片在最右端时，滑动变阻器阻值最大为15Ω。 根据可得，整个电路的总功率为 （3）当开关S、S3闭合，S1、S2断开时，滑动变阻器与灯L串联，电压表测量滑动变阻器的电压，根据灯泡的额定电流、电流表的量程以及滑动变阻器允许通过的最大电流可知，电路中的最大电流为0.5A，此时灯泡正常发光，因此灯泡两端电压为3V。由可知，滑动变阻器接入电路的最小阻值 当滑动变阻器两端电压为3V时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，则电路中的电流 则滑动变阻器接入电路的最大阻值 综上所述，在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器的取值范围为3~12Ω。 九 焦耳定律 21．(25-26九上·天津第二十五中学·月考)某家用电饭锅工作时有加热和保温两种状态，工作状态的切换由温控开关S自动控制，如图是该电饭锅的简化电路图，下表是它的有关参数。求： 额定电压 220V 加热功率 880W 保温功率 88W (1)写出加热挡时开关S的状态，并画出等效电路图； (2)电饭锅在加热状态下工作1min消耗的电能； (3)求电阻和的阻值； (4)电饭锅处于保温状态下工作1min电阻放出的热量。 【答案】(1)当开关S闭合时为加热挡，等效电路图如下： (2) (3)55Ω，495Ω (4)528J 【解析】（1）根据电功率公式可知，在电源电压一定时，电路的总电阻R越小，电功率P越大。 当开关S闭合时，电阻R2被短路，电路中只有电阻R1工作，此时电路总电阻最小，电功率最大，电饭锅处于加热状态。 当开关S断开时，电阻R1和R2串联，此时电路总电阻最大，电功率最小，电饭锅处于保温状态。 加热挡的等效电路图如下图所示： （2）加热的功率为880W，则加热状态工作1min消耗的电能为 （3）电饭锅处于加热状态时，电路中只有电阻R1工作，则电阻R1的阻值为 电饭锅处于保温状态时，电阻R1和R2串联，此时电路的总电阻为 根据串联电路电阻特点可得电阻R2的阻值为 （4）电饭锅处于保温状态时，电路中的电流为 电阻R1放出的热量为 22．(25-26九上·福建莆田华侨中学·月考)图甲为学校综合实践小组设计的电子温度计的电路原理图。电源电压恒为6V，电压表测量范围为0~3V，R0是定值电阻，阻值为30Ω，R1是热敏电阻，其阻值随温度变化的图像如图乙所示。将热敏电阻放入标准大气压下的冰水混合物中时，电压表示数为2V。求： (1)将热敏电阻放入标准大气压下的冰水混合物中时，通电5分钟R0产生的热量； (2)在电路正常工作时，此电子温度计能测量的最高温度； (3)在不改变电表的条件下，若想增大电子温度计的测温范围，应如何调整并说明理由？（写出一条即可） 【答案】(1)40J (2)30℃ (3)将R0更换为阻值更小的定值电阻。理由见解析。 【解析】（1）由题意可知，定值电阻R0两端的电压U0= 2V，电阻R0= 30Ω，通电时间t = 5min = 300s。根据焦耳定律，R0产生的热量为 （2）由电路图可知，R1和R0串联，电压表测量R0两端的电压。由图乙可知，温度越高，R1的阻值越小。根据串联电路的分压特点，R1的阻值越小，电路中的总电阻越小，电流越大，R0两端的电压（即电压表示数）越大。因此，测量的最高温度对应电压表的最高示数。电压表测量范围为0~3V，所以R0两端的最大电压U0max = 3V。此时电路中的最大电流为 此时热敏电阻R1的阻值为 根据图乙可知，当R1的阻值为30Ω时，对应的温度为30℃。 （3）将R0更换为阻值更小的定值电阻。理由：根据串联电路分压原理， 当温度升高时，R1减小，U0增大。在电源电压U不变的情况下，为了在更高温度（即R1更小）时，电压表示数U0不超过其量程3V，需要减小R0的阻值。这样，在相同的R1值下，R0分得的电压会变小，从而使得电压表在更高温度时才达到满偏，增大了测温范围。 或答：减小电源电压。理由：根据欧姆定律， 在R0和R1一定时，U0与电源电压U成正比。减小电源电压U，可以使电路在R1更小时（即温度更高时），U0才达到电压表量程3V，从而增大了测温范围。 十 电磁继电器 23．(2025·河南省濮阳市·二模)如图甲所示为物理学习小组设计的电热水壶电路，它由工作电路和控制电路组成，具有加热和保温功能。其中工作电路电源电压为220V，R2、R3为电加热丝，加热功率为1210W，保温功率为100W。控制电路中的Rt为热敏电阻，其阻值随水温变化的关系如图乙所示，R1为滑动变阻器。电磁铁产生的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图丙所示，电磁继电器线圈的电阻忽略不计，衔铁只有在不小于3N吸引力的作用下才能被吸下。求： (1) R3的阻值是多少？ (2)将滑动变阻器R1的阻值调整到40Ω，可将电水壶的保温温度设定为40℃，则控制电路中的电源电压U多大？ (3)已知电热水壶的加热效率为80%，用加热档将2kg的水由25℃加热至65℃，用时7min，则工作电路的实际加热功率多大？[] 【答案】(1)444Ω (2)9V (3)1000W 【解析】（1）由可知，当电压一定时，电阻越大，电功率越小，为保温挡；电阻越小，电功率越大，为加热挡。当开关S与下方触点连接，R2、R3串联接入工作电路，电阻大，为电热水壶的保温挡；当开关S与上方触点连接，只有电热丝R2接入工作电路，电阻小，为电热水壶的加热挡。由题意可知，加热挡功率为1210W，所以电阻R2的阻值为 保温挡功率为100W，电路中的总电阻为 故R3的阻值为R3=R总-R2=484Ω-40Ω=444Ω （2）由图甲可知，控制电路中，热敏电阻Rt与滑动变阻器R1串联。由图乙可知，当温度为40℃时，热敏电阻Rt的阻值为Rt=50Ω，根据串联电路的电阻特点可知，此时控制电路的总电阻为R总'=R1 +Rt=40Ω+50Ω=90Ω 当F=3N时，衔铁恰好被吸下进入保温状态，由丙图可知，此时的电流为 控制电路电压为U=IR总′=0.1A×90Ω=9V （3）水吸收的热量为Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·°C)×2kg×(65°C-25°C)=3.36×105J 电热水壶消耗的电能为 加热时间为t加热=7min=420s 工作电路的实际加热功率为 24．(24-25九下·江苏无锡凤翔实验学校·)如图甲是莉莉同学设计的一款“智能电水壶”，图乙是“智能电水壶”的自动控温工作原理图：控制电路中，U1＝4V，保护电阻R0＝100Ω，Rt为热敏电阻，其阻值随温度变化关系如图丙，电磁铁线圈电阻不计：工作电路中。U2＝220V，R1、R2为加热电阻：当通过电磁铁的电流I≤0.008A时，工作电路开始保温，加热功率为440W，保温功率为100W。求： (1)加热电阻R1的阻值有多大？ (2)某次将1.2L的水从20℃烧开，水吸收了多少热量？ (3)开始保温时，电水壶内水的温度是多少？ (4)要使电水壶刚开始保温时的温度设定为50℃，请通过计算写出改进方案。（调整一个电学元件，计算出具体数值，写出一种方案即可） 【答案】(1)110Ω (2) (3)65℃ (4)R0改为200Ω/电源电压改为3.2V 【解析】（1）当控制电路中电磁铁的衔铁被往下吸时，工作电路为仅有加热电阻R1的简单电路；当电磁铁失去磁性，衔铁没有被吸引时，工作电路中R1、R2串联，电路中的总电阻 根据可知，电阻较小时，电功率较大，为加热状态。已知，加热功率为440W，则加热电阻R1的阻值 （2）水的体积 水的质量 将1.2L的水从20℃烧开，水吸收的热量 （3）当通过电磁铁的电流时，工作电路开始保温，R1、R2串联，因此开始保温时，电路中的电流，串联电路的总电阻 则热敏电阻 根据图丙可知，当时，电水壶内水的温度。 （4）要使电水壶刚开始保温时的温度设定为50℃，由图乙可知，此时热敏电阻的阻值。工作电路开始保温时，串联电路的总电阻 根据电阻串联的特点可知，此时定值电阻的阻值应为 因此可将保护电阻更换为200Ω的定值电阻。 或不改变的阻值，电路中的总电阻为 将电源电压调整为 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $