第十八章 电功率 专题培优 多挡位电路问题的计算 2025-2026学年人教版九年级全一册物理

该初中物理电功率单元复习课件，聚焦多挡位电路计算核心，通过电饭锅、养生壶等典型例题，整合欧姆定律、电功率公式、焦耳定律及串并联电路特点，构建系统知识网络。 亮点在于以生活电器为情境，分电热综合、图像综合类型设计例题，渗透能量观念与科学思维，如通过串并联电路模型推导挡位功率，结合解题步骤分层训练。学生可夯实基础提升能力，教师能直接用于复习，增强教学针对性。

第十八章 电功率 1 专题培优 多挡位电路问题的计算 类型一 电热综合计算类 1.（苏州中考）某电饭锅的电路如图所示，发热盘内有电阻为的发热电阻和电阻为 的分压电阻，是温控开关，当接时，电饭锅处于高温挡，通过的电流为 ；当温度 达到一定值时，开关自动切换到，电饭锅处于保温挡，通过的电流为 。 1 2 3 4 5 6 7 2 （1）求电阻 。 解 当接时，电饭锅处于高温挡，此时电路为电阻为 的电阻器的简单电路。 由可得， 。 答：电阻为 。 （2）求电饭锅高温挡的功率。 电饭锅高温挡的功率 。 答：电饭锅高温挡的功率为 。 1 2 3 4 5 6 7 3 （3）保温 ，求分压电阻产生的热量。 当接 时，电饭锅处于保温挡，此时两电阻器串联。 电路总电阻 ， 电阻 的阻值 ， 保温 ，分压电阻产生的热量 。 答：保温，分压电阻产生的热量是 。 1 2 3 4 5 6 7 4 2.（长沙中考）小明为爷爷设计了一款有“速热”和“保温”两挡的防寒服，内 部电路简化如图所示。电源两端电压为，电热丝的电阻、 恒定， 。 （1）只闭合开关时，通过电阻为 的电热丝的电流是多大？ 解 由电路图可知，只闭合开关时，电路为电阻为 的电热丝的简单电路，通过它的 电流 。 答：只闭合开关时，通过电阻为的电热丝的电流是 。 1 2 3 4 5 6 7 5 （2）只闭合开关时，电阻为 的电热丝的电功率是多少？ 只闭合开关时，电阻为的电热丝的电功率 。 答：只闭合开关时，电阻为的电热丝的电功率是 。 1 2 3 4 5 6 7 6 （3）电源两端电压为时，“速热”挡的电功率为。若更换成电压为 的电源， 则使用“速热”挡通电 产生的热量是多少？ 当两开关都闭合时，两电热丝并联，电路电阻最小，由 可知，此时电功率最大， 为“速热”挡。电源两端电压为时，由 可得，干路中的电流 ， 通过电阻为 的电热丝的电流 , 1 2 3 4 5 6 7 7 由可得 。 若更换成电压为的电源，则此时电路中的电流 ， 使用“速热”挡通电 产生的热量 。 答：使用“速热”挡通电产生的热量是 。 1 2 3 4 5 6 7 8 3.图甲是某款鸡蛋孵化器，其底部装有加热器。通电后，加热器对水加热，水向上方鸡 蛋传递热量，提供孵化所需能量。孵化器简化电路如图乙所示，、 是发热电阻丝 的电阻，孵化器相关参数如表所示。 甲 乙 1 2 3 4 5 6 7 9 额定电压 额定功率 加热挡 保温挡 1 2 3 4 5 6 7 10 （1）孵化器在保温挡正常工作时，通过电阻为 的电阻丝的电流是多少？ 解 由题图乙可知，当开关闭合、断开时，只有电阻为 的电阻丝工作，电路总电阻 较大，由 可知，电路总功率较小，孵化器处于保温挡。 由可得，在保温挡正常工作时，通过电阻为 的电阻丝的电流 。 答：通过电阻为的电阻丝的电流是 。 （2） 是多少？ 。 答：是 。 1 2 3 4 5 6 7 11 （3）孵化器在加热挡正常工作 消耗的电能是多少？芳芳同学算出水在这段时间吸 收热量 ，则孵化器对水加热的效率是多少？ 加热挡正常工作 消耗的电能 。 孵化器对水加热的效率 。 答：孵化器在加热挡正常工作消耗的电能为 ，孵化器对水加热的效率是 。 1 2 3 4 5 6 7 12 4.多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎。某品牌养生壶 简化电路图如图所示。其中、 为电热丝的电阻，电阻不变。下表为其铭牌上的部 分参数，其中高温挡的额定功率已模糊不清。 项目 参数 电源电压/ 220 低温挡功率/ 220 中温挡功率/ 440 高温挡功率/ 容积/ 2 1 2 3 4 5 6 7 13 （1）求养生壶处于低温挡工作时， 消耗的电能。 解 由得，养生壶处于低温挡工作时， 消耗的电能 。 答：养生壶处于低温挡工作时，消耗的电能为 。 1 2 3 4 5 6 7 14 （2）求 的大小。 由题图知，当开关闭合，接B时，两电热丝并联，电路中的总电阻最小，由 可知，总功率最大，所以此时养生壶处于高温挡。 由题图知，当开关断开，接A时，两电热丝串联，电路中的总电阻最大，由 可知，总功率最小，此时养生壶处于低温挡。 1 2 3 4 5 6 7 15 当接A、闭合时，电阻为的电热丝被短路，只有电阻为 的电热丝接入电路，养 生壶处于中温挡。 养生壶处于中温挡时，由得，正常工作时通过电阻为 的电热丝的电流 。 由得， 。 答：的大小为 。 1 2 3 4 5 6 7 16 （3）在标准大气压下，使用高温挡将初温是 的一壶水烧开，养生壶高温挡加热效 率为，求烧开一壶水需要的时间。已知水的比热容 ，水的 密度 。 1 2 3 4 5 6 7 17 由 可得，两电热丝串联时总电阻 ， 则 ， 当两电热丝并联时，总电阻 ， 高温挡功率 。 1 2 3 4 5 6 7 18 由 可得，水的质量 ， 在标准大气压下水的沸点为 ，则水吸收的热量 ， 由和 得，烧开一壶水需要的时间 。 答：烧开一壶水需要的时间为 。 1 2 3 4 5 6 7 19 5.中国茶文化源远流长。一款智能煮茶机的简化电路图如图所示，电源电压 ，、、 是阻值不变的电热丝的电阻，用于加热或保温， ， ，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：首先将水加热至 ，然后继 续以加热功率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 。#1 1 2 3 4 5 6 7 20 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 （1）求将水加热至 过程中水吸收的热量。 解 水的质量 。 将水加热至 过程中水吸收的热量 答：将水加热至过程中水吸收的热量是 。 。 1 2 3 4 5 6 7 21 （2）求煮茶机的保温功率。 由 知，在电源电压不变时，电路电阻越小，电功率越大。由电路图知，当电阻为 与的电热丝串联时，煮茶机处于加热状态；当电阻为与 的电热丝串联时，煮 茶机处于保温状态。 由 可得，加热时电路的总电阻 ， 电阻为 的电热丝的电阻 ， 1 2 3 4 5 6 7 22 保温时电路的总电阻 ， 煮茶机的“保温”功率 。 答：煮茶机的保温功率为 。 1 2 3 4 5 6 7 （3）若用户选择“红茶高浓度煮茶”，则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。 将水加热至 电路消耗的电能 ， 此阶段所用时间 ， 由表中数据知煮茶加热时间 , 保温时间 1 2 3 4 5 6 7 24 ， 整个煮茶过程煮茶机消耗的电能 。 答：这个过程煮茶机消耗的电能是 。 1 2 3 4 5 6 7 类型二 电路图像综合类 6.一款养生壶的简化电路图如图甲所示，是温控开关，、 是两个电阻不变的加热 电阻丝的电阻。养生壶的高挡位额定功率，低挡位额定功率 。 养生壶正常工作时，分别用高挡位和低挡位给质量为 的水加热，水温随时间变化的 图像如图乙所示，水的比热容为 ，下列说法正确的是( ) 甲 乙 1 2 3 4 5 6 7 26 A. 断开时，养生壶处于高挡位工作 B. 加热电阻丝的电阻为 C. 用高挡位将水加热，水吸收的热量为 D. 用低挡位给水加热时的加热效率约为 √ 1 2 3 4 5 6 7 27 7.某电饭煲内部电路简图如图甲所示，为总开关， 为自动控制开关。某同学用仪表 测量出了该电饭煲煮饭和保温全过程的电流随时间变化的图像如图乙所示。电饭煲的工 作电压恒为，当开关、 均闭合时，电饭煲处于加热挡，该挡位功率为_______ ，定值电阻的电阻为____ 。 1 232 40 甲 乙 1 2 3 4 5 6 7 28 $