期末复习专题训练：焦耳定律多挡位问题计算-----2025-2026学年人教版物理九年级全一册上学期

期末复习专题训练：焦耳定律多挡位问题计算 1．艾灸疗法是中医学的重要组成部分，如图甲是一款额定电压为220V的发热艾灸坐垫。有高温和低温两挡功能，如图乙为该坐垫简化电路原理图，R1为发热电阻丝，R2位于坐垫外部，R2的阻值为1100Ω，高温挡功率为44W，不考虑温度对阻值的影响，求： (1)电阻R1的阻值； (2)低温挡工作时，通过R1的电流； (3)发热艾灸坐垫在低温挡工作10min产生的热量。 2．如图所示电路，电阻R的阻值为10Ω，电动机线圈电阻为2Ω，S断开时，电流表的示数为0.5A，闭合开关S后，电流表的示数增加了1A； 求：（1）电源电压； （2）S闭合后，整个电路工作1min产生的热量。 3．如图甲为电热毛巾架，额定电压为220V。该毛巾架通过智能系统能够实现高温、低温挡自动切换。如图乙所示为其内部电路原理图，和都为发热电阻丝；如图丙为该毛巾架在正常工作20min内电流随时间变化的图像。求： (1)高温挡的功率； (2)发热电阻丝的电阻； (3)毛巾架工作20min产生的热量。 4．如图甲是有保温、加热功能的暖菜板，简化电路如图乙所示，其中M为风扇，R1和R2均为电热丝，R2=96.8Ω。说明书上保温总功率由于污渍遮挡看不清。暖菜板正常工作时，求： 型号 805D 电路 总功率 加热 2100W 电压 220V 保温 用途 暖菜、温奶 风扇功率 100W （1）内置风扇的电流（保留两位小数）； （2）R1的阻值； （3）保温状态下工作5min，电热丝产生的热量。 5．图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻丝R1的阻值为20Ω。当开关S闭合后，电压表的示数为4V，电流表的示数为0.4A。求： （1）通电10s电阻丝R1产生的热量； （2）电源两端的电压。 6．某电饭锅的电路如图所示，发热盘内有发热电阻和分压电阻，S是温控开关，当S接a时，电饭锅处于高温挡，通过的电流为4A；当温度达到一定值时，开关S自动切换到b，电饭锅处于保温挡，通过的电流为0.25A。求： （1）的阻值； （2）电饭锅高温挡的功率； （3）保温16min，分压电阻产生的热量。 7．一根100Ω的电阻丝接入电路后，通过它的电流是0.3A。求： (1)电阻丝两端的电压； (2)通电10s，电阻丝产生的热量。 8．如图，电源电压恒定U=9V，R1、R2是定值电阻，R1=10Ω，滑动变阻器R3标有“20Ω0.5A”字样，闭合开关S1、S2、S3，电流表的示数为1.5A。求： (1)只闭合开关S1，电流表的示数； (2)开关S1、S2、S3都闭合时，R2在10s内产生的热量； (3)只闭合开关S3，移动变阻器滑片，R1的最大功率。 9．某导体电阻为，通过它的电流为2A。 (1)该导体通电1min产生的热量是多少？ (2)当导体两端的电压增大1倍时，在相同的时间内产生的热量是多少？ 10．小亮家的电饭锅有加热、保温两个挡位可以调节，电饭锅内部简化电路如图所示，为电热丝，其中，当电饭锅正常工作时，求： (1)保温模式下通电1min电流通过产生的热量。 (2)加热模式下通电1min产生的热量。 11．如图所示，灯泡L标有“6V  3W”的字样，定值电阻R=10Ω，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，闭合开关S。将开关S1拨至2，滑片P移至a端，灯泡正常发光。 （1）求灯泡正常发光时的电流； （2）滑片P移至b端，开关S1拨至1，求定值电阻R工作10min产生的热量； （3）接着将开关S拨回2，电流表示数为0.24A，求此时灯泡的功率。    12．如图所示，电源电压恒定，R1、R2为定值电阻，R2=20Ω，灯泡L标有“6V  3W”字样。求： （1）当S、S1、S2都闭合时，灯泡L正常发光，此时电流表示数和电路消耗的总功率； （2）当S闭合，S1、S2断开时，电压表示数为2V，则通电1minR1产生的热量。    13．小明家买了一个家用电吹风，其简化电路如图甲所示，主要技术参数如下表。 热风温度 50﹣75℃ 额定功率 热风时：***W 冷风时：110W 额定电压 220V 质量 0.5kg 由于热风功率看不清，小明决定，利用家庭中的电能表和钟表来测定电吹风吹热风时的电功率。于是，他将电吹风单独接入家庭电路中，电吹风在吹热风状态下工作2min，小明发现电能表指示灯闪烁了64次。求： （1）电吹风吹冷风时，通过电动机的电流是多大？ （2）电吹风内电动机的电阻是1Ω，电吹风吹冷风1.5min产生的热量是多少？ （3）电吹风吹热风时的功率是多少？ 14．如图所示的电路，电源电压不变，电阻R1的阻值为10Ω，当开关S闭合时，电压表的示数为3V，电流表的示数为0.2A。求： (1)电阻R2的阻值； (2)电源的电压； (3)通电5min，电阻R1产生的热量。 15．如图甲是一款采用增压技术的挂烫机，简化电路如图乙，电源电压为220V，R1、R2是电热丝，R1=55Ω，R2=110Ω。开关S接2、3时处于慢热挡；开关S接3、4时处于速热挡。求： （1）挂烫机慢热过程中，电路中的电流； （2）挂烫机慢热工作1min，电热丝产生的热量； （3）挂烫机速热过程中的总电功率。    16．某品牌养生壶的简化电路如图所示，R1、R2为发热电阻，养生壶工作时，通过开关S1和S2，实现低温和高温的挡位控制，已知高温挡功率为1540W，R1=44Ω。求： (1)当养生壶内水的质量为2kg，水温从20℃升高到70℃吸收的热量；[c水=4.2×103J/（kg·℃）] (2)养生壶工作时通过R1的电流； (3)养生壶处于低温挡时，工作2min产生的热量； (4)R2的阻值。 17．如图所示，电源两端电压保持不变，电阻R1阻值为20Ω，闭合开关S后，电流表A1的示数为0.5A，电流表A2的示数为0.2A。求： （1）电源电压U是多少V？ （2）电阻R2的阻值是多少Ω？ （3）5min内电流通过R1产生的热量是多少J？ 18．如图所示电路中，电阻，当开关闭合后，电压表的示数为6 V，电流表的示数为0.3 A。求： （1）电阻的阻值。 （2）电源两端的电压。 （3）在1 min内产生的热量。 19．某型号的电饭锅的铭牌上标有“220V，880W”字样，其简化原理图如图所示。它有高温烧煮和焖饭保温两挡，通过单刀双掷开关S进行调节，为电热丝。当电饭锅处于高温烧煮挡时，电路的功率为880W；当电饭锅处于焖饭保温挡时，电路的功率为110W。 (1)求电饭锅在高温烧煮挡时电路中的电流； (2)求电热丝的阻值； (3)求焖饭保温，电热丝产生的热量。 20．某电动机上标有“220V　2A”，它的线圈电阻为5Ω，当它正常工作1min后，消耗的电能为多少？线圈中产生的热量为多少？如没有其他能量的损失，则得到多少的机械能？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《期末综合复习专题训练：焦耳定律多挡位问题计算--2025-2026学年人教版九年级上册物理》参考答案 1．(1)1100Ω (2)0.1A (3) 【详解】（1）分析电路可知，当S接2时，、串联，此时总电阻较大，根据，电路中电流较小，根据，此时发热电阻丝的功率较小，处于低温挡；当S接1时，电阻R1单独连入电路中，此时总电阻较小，根据，电路中电流较大，根据，此时发热电阻丝的功率较大，处于高温挡，所以电阻R1的阻值 （2）低温挡工作时，、串联，则通过R1的电流 （3）发热艾灸坐垫在低温挡工作10min产生的热量 2．（1）10V；（2）630J 【详解】解：（1）断开开关S，电动机单独接入电路，通过电动机的电流为0.5A；闭合开关S，电动机与电阻R并联，通过电动机的电流仍为0.5A，因为电流表的示数增加了1A，所以通过电阻R的电流为1A；根据并联电路特点和欧姆定律可得，电源电压为 （2）S闭合后，电动机工作1min产生的热量为 电阻R工作1min产生的热量为 所以整个电路工作1min产生的热量为 答：（1）电源电压为10V； （2）S闭合后，整个电路工作1min产生的热量为630J。 3．(1)220W (2)660Ω (3) 【详解】（1）高温挡时，电路中的电功率大，由可知，电流大，图丙中最大电流为，此时毛巾架处于高温挡，则高温挡的功率为 （2）由图乙可知，当开关S接2时，串联，此时电路中的总电阻最大，由可知，电路中的总功率最小，毛巾架处于低温挡；当开关S接1时，只有工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，毛巾架处于高温挡； 已知高温挡的电流为1A，由可知，的阻值 由图丙可知，低温挡工作时电路中的电流，由可知，的串联总电阻为 根据串联电路的电阻特点可知，的阻值为 （3）毛巾架0~10min高温挡工作，10~20min低温挡工作，则工作20min产生的热量为 4．（1）0.45A；（2）24.2Ω；（3） 【详解】（1）内置风扇的功率P风扇=100W，电压U=220V，则内置风扇的电流 （2）当开关S1闭合、S2接3、4时，R1与风扇并联，电热丝电路的阻值最小，根据知功率最大，暖菜板处于加热状态，加热电路的电功率 P加=P总-PM=2100W-100W=2000W 由可知R1的阻值 （3）分析电路图可知，当开关S2的“2”接“3”时，R1、R2串联，此时总电阻较大，总功率较小，为保温状态，则总电阻 保温状态下工作时间 电热丝产生的热量 5．（1）32J；（2）12V 【详解】解：（1）由电路图可知，该电路为R1、R2的串联电路，电流表测该电路的电流，电压表测R2的电压。当开关S闭合后，电流表的示数为0.4A，该电路的电流为0.4A，由焦耳定律可知，通电10s电阻丝R1产生的热量 （2）R1两端的电压 当开关S闭合后，电压表的示数为4V，此时R2两端的电压为4V，根据串联电路的电压特点可知，电源两端的电压 答：（1）通电10s电阻丝R1产生的热量是32J； （2）电源两端的电压12V。 6．（1）；（2）880W；（3） 【详解】解：（1）当S接a时，电路为的简单电路，电饭锅处于高温挡，通过的电流为4A ，根据欧姆定律可得，的阻值为 （2）根据P=UI可得，电饭锅高温挡的功率为 （3）当温度达到一定值时，开关S自动切换到b，此时两电阻串联，电饭锅处于保温挡，通过的电流为0.25A。根据串联电路特点和欧姆定律可得，分压电阻的阻值为 保温16min，分压电阻产生的热量为 答：（1）的阻值为； （2）电饭锅高温挡的功率为880W； （3）保温16min，分压电阻产生的热量为。 7．(1)30V (2)90J 【详解】（1）电阻丝两端电压为 （2）电阻丝上产生的热量为 8．(1)0.9A (2)54J (3)2.5W 【详解】（1）只闭合开时只有连入电路，电流表的示数 （2）开关、、都闭合时与并联，变阻器R3被短路，通过的电流 在内产生的热量 （3）只闭合开关时、串联，由变阻器规格知电路中的最大电流，的最大功率 9．(1) (2) 【详解】（1）该导体通电1 min产生的热量 （2）导体两端的电压增大1倍，电阻不变，故通过导体的电流也要增大1倍，在相同的时间内产生的热量 10．(1)132J (2) 【详解】（1）由电路图可知，当开关S接“1”时，电阻R0和R1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，电饭锅处于保温模式。 保温模式下电路的总电阻为 电路中的电流为 通电1min，电流通过R0产生的热量为 （2）由电路图可知，当开关S接“2”时，只有电阻R0接入电路，电路的总电阻最小。根据公式可知，此时电路的总功率最大，电饭锅处于加热模式。通电1min，电饭锅产生的热量为 11．（1）0.5A；（2）240J；（3）0.288W 【详解】解：（1）由P=UI可得，灯泡正常发光时的电流为 （2）闭合开关S，将开关S拨至2，滑片P移至a端时，定值电阻R被短路，滑动变阻器接入电路中的电阻为零，电路中只有灯泡L工作，由灯泡正常发光，可知电源电压为 U=U额=6V 滑片P移至b端，开关S拨至1，滑动变阻器接入电路的阻值为最大阻值，灯泡L被短路，电阻R与滑动变阻器R1串联，根据Q=I2Rt可得，定值电阻R工作10min产生的热量 （3）接着将开关S拨回2，灯泡L与滑动变阻器R1串联，电流表测量电路中的电流，由U=IR可得，滑动变阻器两端的电压为 U1=I实R1=0.24A×20Ω=4.8V 由串联电路的电压特点可知，灯泡L两端的实际电压为 U实=U-U1=6V-4.8V=1.2V 此时灯泡的功率为 P实=U实I实= 1.2V×0.24A=0.288W 答：（1）灯泡正常发光时的电流为0.5A； （2）滑片P移至b端，开关S1拨至1，定值电阻R工作10min产生的热量为240J； （3）接着将开关S拨回2，电流表示数为0.24A，此时灯泡的功率为0.288 W。 12．（1）0.8A；4.8W；（2）24J 【详解】解：（1）当S、S1、S2都闭合时，观察该电路图，根据电流的流法可知，定值电阻R2和灯泡L并联接在电路，定值电阻R1被短路，电流表测干路电流；由于灯泡L正常发光，灯泡L标有“6V  3W”字样，表示灯泡L的额定电压为6V，额定功率为3W，根据电功率的公式可知，流过灯泡L的电流为 流过灯泡L的电流为0.5A；由于灯泡L正常发光，灯泡L两端的电压为6V，根据并联电路的电压规律，定值电阻R2两端的电压也为6V，R2=20Ω，则根据欧姆定律，可知，流过定值电阻R2的电流为 流过定值电阻R2的电流为0.3A；根据并联电路的电流规律，电路的总电流为 电路的总电流为0.8A，即电流表示数为0.8A； 由上述解析可知，电路的总电流为0.8A，灯泡L正常发光，灯泡L两端的电压为6V，电源电压也为6V，根据电功率的公式可知，电路消耗的总功率为 电路消耗的总功率为4.8W。 （2）当S闭合，S1、S2断开时，根据电流的流法可知，R2和R1串联接在电路，没有电流流过灯泡L，电压表测R1的电压，电流表测串联电路电流，电压表示数为2V，而电源电压为6V，则R2的电压为4V，R2=20Ω，根据串联电路的分压特点，可知 代入数据可得 解得，根据欧姆定律可知，流过R1的电流为 通电时间为1min，根据焦耳定律可知，这段时间产生的热量为 通电1min，R1产生的热量为24J。 答：（1）当S、S1、S2都闭合时，灯泡L正常发光，此时电流表示数为0.8A，电路消耗的总功率为4.8W； （2）当S闭合，S1、S2断开时，电压表示数为2V，通电1minR1产生的热量为24J。 13．（1）0.5A ；（2）22.5J ；（3）1200W 【详解】解：（1）由图甲知，吹冷风时，电动机单独工作，通过电动机的电流 （2）吹冷风1.5min，产生的热量 Q=I2Rt1=(0.5A)2×1Ω×1.5×60s=22.5J （3）由图甲知，吹热风时，电动机和电热丝并联在电路中。由电能表参数可知，电能表指示灯每闪烁1600次，消耗1kW∙h的电能，所以电吹风吹热风2min消耗的电能 吹热风时的功率 答：（1）电吹风吹冷风时，通过电动机的电流是0.5A； （2）电吹风吹冷风1.5min产生的热量是22.5J； （3）电吹风吹热风时的功率是1200W。 14．(1)15Ω (2)5V (3)120J 【详解】（1）由图可知，闭合开关，R1、R2串联，电压表测量R2两端的电压，电流表测量电路中的电流；由欧姆定律可知，电阻R2的阻值 （2）由欧姆定律可知，R1两端的电压U1=IR1=0.2A×10Ω=2V 根据串联电路的特点可知，电源电压U=U1+U2=2V+3V=5V （3）通电5min，电阻R1产生的热量 15．（1）4A；（2）5.28×104J；（3）1320W 【详解】解：（1）由电路图可知，开关S接2、3时处于慢热挡，只有电热丝R1接入电路中，则电路中的电流为 （2）慢热工作时间为 t=1min=60s 电热丝产生的热量为 （3）开关S接3、4时处于速热挡，两电电热丝并联，R1的电功率为 R2的电功率为 挂烫机速热过程中的总电功率为 答：（1）挂烫机慢热过程中，电路中的电流为4A； （2）挂烫机慢热工作1min，电热丝产生的热量为5.28×104J； （3）挂烫机速热过程中的总电功率为1320W。 16．(1) (2)5A (3) (4)110Ω 【详解】（1）水吸收的热量 （2）养生壶工作时通过R1的电流 （3）当只闭合S1时，只有R1工作；当闭合S1、S2时，R1、R2并联，由并联电路电阻的特点可知，并联电路的总电阻小于任一支路电阻；电阻最小，电压是一定的，由可知，当闭合S1、S2时，R1、R2并联时，养生壶处于高温挡；所以只闭合S1时，养生壶处于低温挡，工作2min产生的热量 （4）低温挡的额定功率 当闭合S1、S2时，养生壶处于高温挡，R2的电功率 由可知，通过电阻R2的电流 R2的阻值 17．（1）6V；（2）30Ω；（3）540J 【详解】解：由图可知，闭合开关S后，R1、R2并联，电流表A1测量干路电流，电流表A2测量通过R2的电流； （1）根据题意可知，干路电流I＝0.5A，通过R2的电流I2＝0.2A，根据并联电路的电流特点可知，通过R1的电流 由可知，R1两端的电压 根据并联电路的电压特点可知，电源电压 （2）由可知，R2的阻值 （3）5min内电流通过R1产生的热量 答：（1）电源电压U是6V； （2）电阻R2的阻值是30Ω； （3）5min内电流通过R1产生的热量是540J。 18．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）如图，两电阻串联，电压表测R1两端电压，电流表测电路中电流，电阻的阻值为 （2）R2两端电压为 电源两端的电压为 （3）在1 min内产生的热量为 答：（1）电阻的阻值为； （2）电源两端的电压为； （3）在1 min内产生的热量为。 19．(1)4A (2) (3)8250J 【详解】（1）根据电功率计算公式可得，电饭锅在高温烧煮挡时电路中的电流 （2）由图可知，当开关S接1时，R与串联，电路的总电阻较大，电路消耗的功率较小，电饭锅处于焖饭保温挡；当开关S接2时，R短路，电路为的简单电路，电路的总电阻较小，电路消耗的功率较大，电饭锅处于高温烧煮挡。根据电功率计算公式可得，电饭锅的工作挡位，电热丝的阻值 （3）根据电功率计算公式可得，焖饭保温时电路中的电流 焖饭保温，电热丝产生的热量 20．26400J，1200J，25200J 【详解】消耗的电能为 线圈中产生的热量为 得到的机械能为 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $