专题15 计算题（期末专项训练）九年级物理上学期新教材苏科版

专题15 计算题 题型1 竖直方向滑轮组机械效率计算 题型6 欧姆定律计算 题型2 水平方向滑轮组机械效率计算 题型7 电功计算 题型3 斜面机械效率计算 题型8 电功率纯电阻计算 题型4 加热效率计算 题型9 电功率挡位计算 题型5 热机效率计算 题型10 电热计算 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 题型一 竖直方向滑轮组机械效率计算（共5小题） 1．(24-25九上·江苏连云港·期末)如图所示是一种塔式起重机上的滑轮组，现用它匀速起吊质量为的物体时，滑轮组的机械效率是，物体上升所用的时间为，g取。求： (1)使物体上升，所做的有用功； (2)拉力F的功率； (3)绳端的拉力F是多大。 2．(23-24九上·江苏镇江句容·期末)用如图所示的滑轮组，匀速吊起1000N的物体上升2m用时10s，滑轮组的机械效率是80%，求此过程中： (1)有用功； (2)总功； (3)拉力的功率。 3．(20-21九上·江苏南京建邺区·期末)在“测滑轮组机械效率”的课外综合实践活动中，小明同学在与动滑轮相切的细绳上做一标记A（如图甲所示），然后用大小为50N的拉力竖直向上匀速拉动绳自由端，使总重为90N的物体上升。当物体上升高度为10cm时，小明同学在与动滑轮相切的细绳上作另一标记B，并测出AB间的距离sAB＝20cm（如图乙所示），其中动滑轮重45N。则：（g＝10N/kg） （1）提升重物做的有用功多大？ （2）该滑轮组的机械效率多大？ 4．(20-21九上·江苏盐城射阳县·期末)如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，某工人站在水平地面上，250N竖直向下的拉力拉动绳子自由端，将重400N的装修材料匀速提升6m，所用时间为1min。 （1）有用功； （2）拉力的功率； （3）滑轮组的机械效率。 5．(21-22九上·江苏仪征·期末)在“测滑轮组机械效率”的实验中，已知物体的质量为400g，动滑轮的质量为50g，物体上升的高度为10cm。小明按正确方法操作，读出弹簧测力计的示数为1.6N，求： （1）滑轮组所做的有用功为多少？； （2）滑轮组的机械效率为多少？ 题型二 水平方向滑轮组机械效率计算（共5小题） 6．(24-25九上·广东东莞·期末)某工人用如图所示的滑轮组将仓库中的一箱货物沿水平地面以0.25m/s的速度匀速拉出。已知货物受到地面的摩擦力为600N，该过程滑轮组的机械效率为75%，一共用时100s将货物拉出仓库。求此过程中： (1)工人做的有用功； (2)工人的拉力； (3)工人拉力的功率。 7．(2025·安徽省黄山市·二模)利用如图所示的滑轮组，物体的质量为，用的力拉绳子自由端，使物体做匀速直线运动，物体在内移动的距离，且物体受到的摩擦力大小是物体重力大小的倍，求： (1)物体运动速度大小； (2)拉力的功率； (3)滑轮组的机械效率。 8．(2025·安徽省淮南市·一模)如图所示，将物体以的速度从A点匀速拉到B点的过程中，的功率，。求： (1)的大小； (2)滑轮组的机械效率。（结果精确到0.1%） 9．(24-25九上·广东惠州惠城区东江中学·期中)如图所示，用滑轮组将一正方体物块在5s内沿水平方向匀速拉动10m，绳自由端施加的拉力F的大小为20N，该滑轮组的机械效率为80%。求： (1)拉力F做的功； (2)拉力F做功的功率； (3)物体受到的摩擦力。 10．(2024·安徽·一模)如图所示，有一总质量为1.2t的卡车陷入泥潭，司机取来一套滑轮组将汽车拉向墙边。整个过程中，汽车沿水平方向移动了6m，用时1min，汽车所受水平路面的摩擦力为车总重的0.08倍，拉力F为600N。已知g取10N/kg，求： （1）拉力F所做功的功率； （2）该滑轮组的机械效率。 s=3s物=3×6m=18m拉力做的功 （2）汽车的重力 G=mg=1.2×103kg×10N/kg=1.2×104N已知汽车所受水平路面的摩擦力为车总重的0.08倍，汽车所受水平路面的摩擦力为 该滑轮组的机械效率为 题型三 斜面机械效率计算（共5小题） 11．(24-25九上·安徽马鞍山第八中学·期末)如图所示，某卡车的车厢底板距地面1.5m高，小金把一块3m长的钢板AB搭在车厢底板上，构成一个斜面。他通过这个斜面，用F=600N的力，把一个大木箱从B处推到A处的车上，已知木箱重为1000N。求。 (1)斜面的机械效率是多少？ (2)物体受到的摩擦力是多大？ 12．(25-26九上·陕西西安碑林区西安第三中学·月考)如图所示，工人师傅要将质量为80kg的木箱搬到1.5m高的车上，他将一块5m长的木板搁在地面与车厢之间构成斜面，然后站在车上用300N的拉力在20s内将物体从斜面底端匀速拉到车上，求：（g取10N/kg） (1)工人使用斜面主要为了 。 (2)工人做功的功率。 (3)斜面的机械效率。 (4)物体所受摩擦力的大小和方向。 13．(2025·江西省抚州市·二模)宏博同学学习了斜面的知识后，想利用斜面来省力，他利用长L＝3.2m的斜面把质量为180kg的重物匀速推到h＝1.2m的高处，如图所示，他所用推力F＝800N。（g取10N/kg）求； (1)推力做的有用功； (2)斜面的机械效率； (3)此时重物与斜面间的摩擦力。 14．(2025·广东省深圳市·三模)小深想把一个重1600N的物体搬到高2m的车厢里，为了省力，他找了一块长5m的硬木板，搭在车厢上（衔接处的长度忽略不计），如图甲所示。小深用力把物体拉至车厢上，物体沿木板移动距离 s 与拉物体所用时间 t 的图像如图乙所示，则： (1)30s内做的有用功是多少？ (2)若物体与木板间的摩擦力为160N，斜面的机械效率是多少？ (3)30s内拉力的功率是多少？（保留一位小数） 15．(25-26九上·江苏无锡夏港中学·月考)工人用斜面把重物搬运到汽车上，车厢底板高度为1.5m，斜面长度为3m，现用力F沿着斜面把G=1800N的物体匀速拉到车上，共用时1min。若实际拉力为F=1200N，求： (1)工人师傅做的有用功； (2)在此过程中拉力F的功率； (3)此斜面的机械效率； (4)重物在斜面上受到摩擦力。 题型四 加热效率计算（共5小题） 16．(24-25九上·陕西西安阎良区第一中学·期末)如图所示，为保证家庭用餐安全，小亮妈妈用燃气灶烧水给家里餐具消毒。锅内装有5kg、20℃的水，将水恰好加热到100℃的过程中，燃气灶的热效率为60%。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为4.0×107J/m3]问： (1)用天然气加热水是通过 的方式改变水的内能；水温升高后，水的比热容 （选填“增大”“减小”或“不变”）； (2)加热水的过程中，水吸收的热量是多少？ (3)加热水的过程中，消耗天然气的体积是多少？ 17．(24-25九上·云南昆明官渡区·期末)烟点是把油加热到开始冒烟时的温度，某款花生油的烟点为170℃。若用天然气灶将质量为2kg的花生油从20℃加热到烟点，消耗了的天然气。已知花生油的比热容是，天然气的热值是。求： (1)花生油加热到烟点需吸收的热量； (2)天然气完全燃烧放出的热量； (3)该天然气灶的加热效率。 18．(24-25九上·福建龙岩·期末)如图所示为某折叠卡式炉，采用丁烷作为燃料。水壶装入1kg初温为28℃的水，用卡式炉加热至100℃，消耗了15g丁烷（水的比热容为，丁烷的热值为）。求： (1)水吸收的热量； (2)丁烷完全燃烧放出的热量； (3)卡式炉的加热效率。 19．(24-25九上·四川宜宾·期末)小明想尝试测量自己家燃气热水器的加热效率。他首先测量了当时自来水温度为20℃，将热水读出此时天然气表示数为。然后把热水器输出热水温度设定为40℃，将热水注入水桶中进行称量。当注水量达到10kg时，天然气表示数变为了。（水的比热容为，燃气的热值为）。求： (1)注入热水所吸收的热量； (2)加热这些水时，燃气完全燃烧放出的热量； (3)该燃气热水器烧水的加热效率。 20．(24-25九上·山西吕梁交口县·)茶文化在我国历史悠久，饮茶是现代人的一种休闲生活方式。若用酒精炉将质量为2.5kg，温度为20℃的水加热至沸腾（1个标准大气压下），需完全燃烧50g酒精。已知c水=4.2103J/（kg·℃），q酒精=3.0107J/kg。求： (1)50g酒精完全燃烧放出的热量； (2)水吸收的热量； (3)酒精炉的效率。 题型五 热机效率计算（共5小题） 21．(24-25九上·山西太原·期末)如图是我国自主研发的大型水陆两栖飞机“鲲龙-600”，这款飞机设计用于执行应急救援、森林灭火和水上救援等多样化的特种任务。某次执行任务时，该飞机发动机以恒定的牵引力飞行600m，消耗了50kg的航空燃油，工作效率为40%，燃油的热值。请你计算： (1)50kg航空燃油完全燃烧放出的热量。 (2)飞机发动机的牵引力。 22．(24-25九上·安徽滁州·期末)氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是二十一世纪最理想的能源，氢燃料新能源公交车逐渐在不少城市投放使用。氢燃料的热值为。 (1)求质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量； (2)如果氢燃料公交车的效率为60%，燃烧0.6kg的氢燃料可使以140kW恒定功率匀速行驶的公交车匀速行驶多长时间？ 23．(24-25九上·山西·期末)中国人民解放军力量日益壮大，众多新式战车不断充实着国防力量。如图所示，某辆发动机的功率为的轮式伞兵突击战车在水平路面上匀速行驶12km，用时10min。求：（汽油的热值取） (1)战车此次行驶时，受到的阻力。 (2)若汽油机的效率为32%，消耗汽油的质量（假设汽油完全燃烧）。 24．(24-25九上·福建福州屏东中学·)上汽大通FCV80是国内第一款运用全新标准的燃料电池轻客车型，它是用氢气代替石油作为燃料，用燃料电池代替发动机，储氢罐中液化氢汽化为氢气在燃料电池中与氧气发生反应产生电能，据悉其功率最大可达75kW，在某次测试中发现，该车以最大功率行驶时，每消耗一罐氢能行驶1.4h。已知车载储氢罐的氢存储量为5.4kg，热值。求： (1)一罐氢完全燃烧放出的热量； (2)此次测试中该客车的效率。 25．(24-25九上·广西柳州第十五中学·期末)一辆汽车在一段平直的公路上匀速行驶5600m，受到的牵引力是3.0×103N，消耗燃油1.2kg（假设燃油完全燃烧，燃油的热值q＝4×107J/kg）求： (1)该车牵引力所做的功； (2)消耗的燃油放出的热量； (3)若用该燃油放出的热量给100kg的水加热，水吸热效率为84%，则水的温度升高了多少℃？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 题型六 欧姆定律计算（共5小题） 26．(23-24九上·安徽亳州·期末)如图甲所示，为某太阳能热水器温度显示器的电路结构图，可通过电压表的示数变化反映水温的变化，其中电源电压U=4.5V，且保持不变，电压表的量程为0~3V，定值电阻R0=100Ω，R1为热敏电阻，其电阻随着水温度变化的规律如图乙所示，当电路工作时。求 （1）分析当水温升高时，电压表示数如何变化； （2）当水温为40℃时，电压表的示数； （3）此电路所能允许的最高水温。 27．(23-24九上·海南北京大学附属中学海口学校·期末)如图所示电路中，电源两端电压为9V且保持不变，R1、R2是定值电阻，R2的阻值是10欧姆。当开关S闭合时，电压表示数为3V。请通过计算回答： （1）电阻R2的电压为多少； （2）通过R2的电流为多少； （3）通过R1的电流为多少； （4）电阻R1的阻值为多少？ 28．(20-21九上·四川德阳旌阳区·期末)如图所示，R1＝R2＝30Ω，R3＝15Ω，电源电压恒定。若只闭合开关S时，电流表的示数是0.1A。求： （1）电源电压； （2）当开关S、S1闭合，S2断开时，电流表的示数； （3）当S、S1、S2都闭合时，电流表的示数。 29．(20-21九上·重庆江北区·期末)如图所示，电源电压为9V且保持不变，R1=30Ω，闭合开关后，电压表示数为3V，求： （1）电阻R1两端的电压为多少伏？ （2）电阻R2的阻值为多少欧？ 30．(20-21九上·安徽黄山·期末)如图所示，把5Ω的电阻和20Ω的电阻并联起来。闭合开关S后，电流表的示数为0.3A。求： (1)电源电压； (2)通过电阻的电流。 题型七 电功计算（共5小题） 31．(2025·云南省昆明市·模拟)如图所示，图甲为小灯泡L的电流I随其两端电压U变化的图像。将该灯泡接入图乙电路中，电源电压恒定，已知定值电阻R的阻值大小为15Ω。闭合开关S，电流表A1的示数为0.2A，求： (1)电流表A2的示数； (2)小灯泡工作10s消耗的电能。 32．(2025·新疆乌鲁木齐·二模)如图所示，电阻的阻值为。闭合开关S，电流表的示数为。电流表的示数为。求： (1)电源电压； (2)电阻的阻值； (3)整个电路通电消耗的电能。 33．(2025·贵州黔东南·三模)在如图所示的电路中，电源两端电压为6V且保持不变，电阻R1的阻值为10。当开关S闭合后，电流表的示数为0.2A。求： (1)电压表的示数U1； (2)电阻R2的阻值； (3)整个电路在100s内消耗的电能。 34．(2025·云南省曲靖市·二模)如图所示，R1=30Ω，R2=10Ω，电源电压为12V保持不变，S闭合后通电10s。求： (1)通过R1的电流是多少？ (2)干路中的电流是多少？ (3)电流通过R2做的功是多少？ 35．(2025·贵州省遵义市·三模)如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻，闭合开关S，干路电流为。求： (1)通过的电流； (2)定值电阻的阻值； (3)通电10s，整个电路电流所做的功W。 题型八 电功率纯电阻计算（共5小题） 36．(24-25九上·河南许昌·期末)如图所示电路，电源电压恒定不变，已知，闭合开关S后，电流表A的示数为0.9A，电流表的示数为0.6A。求： (1)电源电压为多少？ (2)的阻值是多少？ (3)此时电路的总功率为多少？ 37．(24-25九上·河北石家庄裕华区石家庄第四十中学·期末)如图所示，电源电压恒为10V，R1为定值电阻，滑动变阻器。R2标有“40Ω  2A”字样，灯泡L标有“10V  10W”字样，且灯丝电阻不受温度影响。当开关S和S1都闭合，滑片P在a端时，电流表的示数为1.5A。求： (1)灯泡L正常发光时的阻值； (2)定值电阻R1的阻值； (3)闭合S、断开S1，将电流表的量程换成0~0.6A，求电路消耗的最大功率与最小功率的比值。 38．(24-25八上·安徽淮南东部·期末)如图所示，定值电阻的阻值为10Ω，电源电压恒为6V，为滑动变阻器。当电流表示数为0.2A时，求： (1)此时滑动变阻器两端的电压； (2)此时电路消耗的总功率； (3)此时通电10s，电流通过滑动变阻器所做的电功。 39．(23-24九上·四川宜宾第八中学·期末)如图所示，滑动变阻器R2上标有“40Ω  1A”字样，只闭合开关S1，将变阻器滑片P移到中点时，电流表A1示数为0.2A，灯泡L的实际功率为1.6W；同时闭合开关S1、S2，且将变阻器滑片P移到a端时，灯泡正常发光，此时电流表A2的示数为0.1A。（电源电压不变，忽略温度对灯泡电阻影响）则： (1)灯泡的电阻是多少？ (2)电源电压是多少？ (3)同时闭合开关S1、S2，且将变阻器滑片P移到a端时，电路的总功率是多少？ 40．(23-24九上·四川宜宾第八中学·期末)如图所示，电源电压恒定不变，定值电阻R1的阻值为9Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为10Ω，小灯泡L上标有“6V  6W”字样，小灯泡电阻不随温度改变。当闭合S1、S3、S4、S5，断开S2，滑片处于b端时，小灯泡刚好正常发光。试问： (1)小灯泡L的电阻为多少？ (2)电源电压为多少？ (3)闭合S1、S2、S5，断开S3、S4时，滑动变阻器R2的最大功率为多少？ 题型九 电功率挡位计算（共5小题） 41．(23-24九上·四川眉山东坡区东坡中学·期末)如图所示为某家用电水壶的简化电路图，表格为铭牌的部分参数，R1、R2为发热丝，其中R2＝40Ω。求： 型号 SDS﹣15X05 容量 1L 额定电压 220V 额定频率 50Hz 加热功率 ？W 保温功率 40W (1)电水壶处于保温挡时，正常工作10min消耗的电能； (2)电水壶的加热功率； (3)R1的阻值。 42．(24-25九下·江西上饶·期末)如图甲所示的养生壶是大家非常喜欢的小电器，有加热和保温功能，额定电压为。图乙是其加热槽部分工作原理电路图，、为发热电阻，且，养生壶加热挡功率为。请回答下列问题： (1)保温挡时的电功率是多少？ (2)若用该养生壶煮茶时，加热挡工作，保温挡工作，则在这个过程中消耗的电能是多少？ 43．(25-26九上·河北石家庄第四十二中学·期末)小强家买了一台电烤箱，如图是其内部简化电路图，单刀双掷开关可分别与触点a、b接触，，，电源电压保持不变。（单刀双掷开关只能与触点a或b接触） (1)这个电路最多可以实现 个加热挡位。 (2)该电路可以实现的最小加热功率是多少瓦？ (3)该电路可以实现的最大加热功率是多少瓦？ 44．(25-26九上·辽宁沈阳铁西区·期末)期末备考的小明坚持每晚复习功课，妈妈为他准备了有加热、保温两挡位功能的电热杯垫，如图甲所示。杯垫通过USB接口接到电脑上，这样可以随时喝上热饮。其相关参数如下：USB接口的输出电压为5V，保温功率5W，加热功率20W。杯垫内部简化电路如图乙所示，、为加热元件。求： (1)电阻的阻值； (2)若将初温为20℃、质量200g的牛奶加热到40℃，需加热挡正常工作600s，此电加热杯垫加热效率。[已知：] 45．(24-25九上·云南昆明官渡区·期末)某款暖菜板的简易电路如图1所示，智能控温开关可实现加热和保温两种工作状态。某次用餐时暖菜板正常工作1h，其电功率随时间变化如图2所示。求： (1)加热时通过电路的电流； (2)R2的阻值； (3)暖菜板正常工作1h消耗的电能。 题型十 电热计算（共5小题） 46．(25-26九上·辽宁沈阳沈河区·期末)在如图所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V　3W”字样，忽略温度对灯丝电阻的影响。当开关S1、S2都闭合，滑片P置于a端时，小灯泡L正常发光，电流表示数为0.6A。求： (1)电源电压； (2)滑动变阻器R的最大阻值； (3)当开关S1闭合、S2断开，滑片P置于b端时，整个电路通电1min产生的热量。 47．(25-26九上·辽宁沈阳和平区·期末)图中电热水壶的容量为1L，电功率为1200W，按上述容量将一壶初温为20℃的水加热到100℃，用时350s。[] (1)电热水壶产生的热量是多少J？ (2)水吸收的热量是多少J？ (3)电热水壶的效率是多少？ 48．(24-25九上·新疆吐鲁番·期末)在如图所示的电路中，电源两端电压为3V并保持不变，定值电阻R2的阻值为5Ω。闭合开关S后，电压表的示数为2.5V。求： (1)通过定值电阻R1的电流； (2)电路消耗的总功率； (3)通电10s，电流通过R1产生的热量。 49．(24-25九上·内蒙古呼和浩特·期末)孝道是中华民族的传统美德，灵灵用零花钱给外婆买了一款足浴盆，简化电路如图所示，这款足浴盆有加热和按摩两种功能。已知电动机M的额定功率为44W，线圈电阻为2Ω，加热电阻正常工作时的电功率为1kW，电压220V恒定不变。求： (1)在足浴盆中加入质量为3kg、初温22℃的水，只闭合开关S2启动加热功能，使水温升高至42℃，水吸收的热量：[] (2)断开开关S2，闭合S1启动按摩功能时，按摩10min电动机线圈产生的热量。 50．(2025·四川省绵阳市·一模)如图所示，一未知电阻R和直流电动机组成的串联电路，直流电动机通过电流做功提升重物，但在电能转化成机械能的过程中，有部分电能变成内能。已知线圈电阻r=1.5Ω，电动机正常工作时，通过线圈电流I=2A，物体重力G=5.4N，当物体以v=10m/s匀速上升时间t=20s的过程中。（不计绳的重力和一切摩擦）求： (1)直流电动机用20s提升物体所做的有用功； (2)电流通过直流电动机线圈产生的热量； (3)电压表读数，即此时电动机两端电压。 $专题15 计算题 题型1 竖直方向滑轮组机械效率计算 题型6 欧姆定律计算 题型2 水平方向滑轮组机械效率计算 题型7 电功计算 题型3 斜面机械效率计算 题型8 电功率纯电阻计算 题型4 加热效率计算 题型9 电功率挡位计算 题型5 热机效率计算 题型10 电热计算 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 题型一 竖直方向滑轮组机械效率计算（共5小题） 1．(24-25九上·江苏连云港·期末)如图所示是一种塔式起重机上的滑轮组，现用它匀速起吊质量为的物体时，滑轮组的机械效率是，物体上升所用的时间为，g取。求： (1)使物体上升，所做的有用功； (2)拉力F的功率； (3)绳端的拉力F是多大。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）物体的重力为 起重机所做的有用功为 （2）根据滑轮组的机械效率公式，可得拉力做的总功为 拉力F的功率为 （3）由图可知，承担物重的绳子段数 绳端移动的距离为 绳端的拉力F为 2．(23-24九上·江苏镇江句容·期末)用如图所示的滑轮组，匀速吊起1000N的物体上升2m用时10s，滑轮组的机械效率是80%，求此过程中： (1)有用功； (2)总功； (3)拉力的功率。 【答案】(1)2000J (2)2500J (3)250W 【详解】（1）有用功W有=G梯h=1000N×2m=2000J （2）总功 （3）拉力的功率 3．(20-21九上·江苏南京建邺区·期末)在“测滑轮组机械效率”的课外综合实践活动中，小明同学在与动滑轮相切的细绳上做一标记A（如图甲所示），然后用大小为50N的拉力竖直向上匀速拉动绳自由端，使总重为90N的物体上升。当物体上升高度为10cm时，小明同学在与动滑轮相切的细绳上作另一标记B，并测出AB间的距离sAB＝20cm（如图乙所示），其中动滑轮重45N。则：（g＝10N/kg） （1）提升重物做的有用功多大？ （2）该滑轮组的机械效率多大？ 【答案】（1）9J；（2）60% 【详解】解：（1）提升重物做的有用功 W有＝Gh＝90N×10×10-2m＝9J （2）由图可知，滑轮组上承担重量的绳子股数为n＝3，则绳端移动的距离为 s=nh=3×10cm=30cm=0.3m 拉力做的总功为 W总=Fs=50N×0.3m=15J 该滑轮组的机械效率为 答：（1）提升重物做的有用功为9J； （2）该滑轮组的机械效率为60%。 4．(20-21九上·江苏盐城射阳县·期末)如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，某工人站在水平地面上，250N竖直向下的拉力拉动绳子自由端，将重400N的装修材料匀速提升6m，所用时间为1min。 （1）有用功； （2）拉力的功率； （3）滑轮组的机械效率。 【答案】（1）2400J；（2）50W；（3）80% 【详解】解：（1）将重400N的装修材料匀速提升6m，做的有用功 （2）由图知，滑轮组绳子的有效段数n=2，则拉力端通过的距离 拉力做的总功 做功的时间为 t=1min=60s 则拉力的功率 （3）滑轮组的机械效率 答：（1）有用功为2400J； （2）拉力的功率为50W； （3）滑轮组的机械效率为80%。 5．(21-22九上·江苏仪征·期末)在“测滑轮组机械效率”的实验中，已知物体的质量为400g，动滑轮的质量为50g，物体上升的高度为10cm。小明按正确方法操作，读出弹簧测力计的示数为1.6N，求： （1）滑轮组所做的有用功为多少？； （2）滑轮组的机械效率为多少？ 【答案】（1）0.4J；（2）83.3% 【详解】解：（1）根据题意知道，物体上升的高度为10cm，由知道，物体的重力 G=mg=0.4kg×10N/kg=4N 故滑轮组所做的有用功 （2）由图知道，n=3，根据s=nh知道，弹簧测力计沿竖直方向匀速向上移动的距离 弹簧测力计的示数为1.6N，则拉力做的总功 W总=Fs=1.6N×0.3m=0.48J 滑轮组的机械效率 答：（1）滑轮组所做的有用功为0.4J； （2）滑轮组的机械效率为83.3%。 题型二 水平方向滑轮组机械效率计算（共5小题） 6．(24-25九上·广东东莞·期末)某工人用如图所示的滑轮组将仓库中的一箱货物沿水平地面以0.25m/s的速度匀速拉出。已知货物受到地面的摩擦力为600N，该过程滑轮组的机械效率为75%，一共用时100s将货物拉出仓库。求此过程中： (1)工人做的有用功； (2)工人的拉力； (3)工人拉力的功率。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）根据题意，货物移动的距离为 工人做的有用功是克服货物受到地面的摩擦力所做的功，则工人做的有用功 （2）根据机械效率的公式，可得工人做的总功为 由图可知，该滑轮组由一个动滑轮和一个定滑轮组成，承担动滑轮的绳子段数，绳子自由端移动的距离为 工人的拉力为 （3）工人拉力的功率为 7．(2025·安徽省黄山市·二模)利用如图所示的滑轮组，物体的质量为，用的力拉绳子自由端，使物体做匀速直线运动，物体在内移动的距离，且物体受到的摩擦力大小是物体重力大小的倍，求： (1)物体运动速度大小； (2)拉力的功率； (3)滑轮组的机械效率。 【答案】(1) 0.2m/s (2) 40W (3) 75% 【详解】（1）物体A的运动速度为=0.2m/s （2）由图可知，该滑轮组承担拉力的绳子段数n=2。绳子自由端移动的距离为 拉力F做的总功为 拉力的功率为 （3）物体A的重力为 物体A受到的摩擦力为 滑轮组做的有用功（克服摩擦力做的功）为 滑轮组的机械效率为 8．(2025·安徽省淮南市·一模)如图所示，将物体以的速度从A点匀速拉到B点的过程中，的功率，。求： (1)的大小； (2)滑轮组的机械效率。（结果精确到0.1%） 【答案】(1)50N (2)83.3% 【详解】（1）已知物体匀速运动的速度为1m/s，拉力F甲的功率P甲=50W，根据功率公式 可得作用在物体上的拉力 （2）该滑轮组用于水平拉动物体，有用功是克服物体与地面间的摩擦力做功；与动滑轮相连的绳子段数n=3，拉力F乙作用在绳子自由端，其移动速度v乙与物体移动速度v的关系为v乙=nv=3×1m/s=3m/s 由于有用功是指克服摩擦力所做的功，其功率P有用等于拉力F甲对物体做功的功率，即P有用 =P甲= 50W 总功是指拉力F乙所做的功，其功率P总=F乙v乙=20N×3m/s=60W 则滑轮组的机械效率 9．(24-25九上·广东惠州惠城区东江中学·期中)如图所示，用滑轮组将一正方体物块在5s内沿水平方向匀速拉动10m，绳自由端施加的拉力F的大小为20N，该滑轮组的机械效率为80%。求： (1)拉力F做的功； (2)拉力F做功的功率； (3)物体受到的摩擦力。 【答案】(1)400J (2)80W (3)32N 【详解】（1）由题意可知，绳自由端移动的距离s'=ns=2×10m=20m 拉力F做的功为W=F×s'=20N×20m=400J （2）拉力F做功的功率 （3）由滑轮组机械效率可得，克服摩擦力做的有用功W有=ηW总=80%×400J=320J 则物体受到的摩擦力 10．(2024·安徽·一模)如图所示，有一总质量为1.2t的卡车陷入泥潭，司机取来一套滑轮组将汽车拉向墙边。整个过程中，汽车沿水平方向移动了6m，用时1min，汽车所受水平路面的摩擦力为车总重的0.08倍，拉力F为600N。已知g取10N/kg，求： （1）拉力F所做功的功率； （2）该滑轮组的机械效率。 【答案】（1）180W；（2）53.3% 【详解】解：（1）由图知，n=3，拉力端移动的距离 s=3s物=3×6m=18m拉力做的功 W总=Fs=600N×18m=1.08×104J拉力F做功的功率 （2）汽车的重力 G=mg=1.2×103kg×10N/kg=1.2×104N已知汽车所受水平路面的摩擦力为车总重的0.08倍，汽车所受水平路面的摩擦力为 该滑轮组的机械效率为 答：（1）拉力F所做功的功率为180W； （2）该滑轮组的机械效率为53.3%。 题型三 斜面机械效率计算（共5小题） 11．(24-25九上·安徽马鞍山第八中学·期末)如图所示，某卡车的车厢底板距地面1.5m高，小金把一块3m长的钢板AB搭在车厢底板上，构成一个斜面。他通过这个斜面，用F=600N的力，把一个大木箱从B处推到A处的车上，已知木箱重为1000N。求。 (1)斜面的机械效率是多少？ (2)物体受到的摩擦力是多大？ 【答案】(1)83.3% (2)100N 【详解】（1）推力做的总功W总=Fs=600N×3m=1800J 推力做的有用功W有用=Gh=1000N×1.5m=1500J 斜面的机械效率 （2）推力做的额外功W=W总-W有用=1800J-1500J=300J 由W额=fs可得摩擦力的大小 12．(25-26九上·陕西西安碑林区西安第三中学·月考)如图所示，工人师傅要将质量为80kg的木箱搬到1.5m高的车上，他将一块5m长的木板搁在地面与车厢之间构成斜面，然后站在车上用300N的拉力在20s内将物体从斜面底端匀速拉到车上，求：（g取10N/kg） (1)工人使用斜面主要为了 。 (2)工人做功的功率。 (3)斜面的机械效率。 (4)物体所受摩擦力的大小和方向。 【答案】(1)省力 (2)75W (3)80% (4)60N，方向沿斜面向下 【详解】（1）使用斜面是为了在升高相同高度时减小所需的拉力，从而达到省力的目的。 （2）设工人所做的功为W，拉力F=300N，箱子在斜面上移动的距离L=5m，运动时间t=20s。由做功公式得W = FL= 300N × 5m = 1500J 工人做功的功率 （3）有用功为物体克服重力所做的功 总功即工人所做的功W=1500J 故斜面的机械效率为 （4）物体受到的摩擦力做的功为额外功，则额外功 则摩擦力 摩擦力方向为沿斜面向下。 13．(2025·江西省抚州市·二模)宏博同学学习了斜面的知识后，想利用斜面来省力，他利用长L＝3.2m的斜面把质量为180kg的重物匀速推到h＝1.2m的高处，如图所示，他所用推力F＝800N。（g取10N/kg）求； (1)推力做的有用功； (2)斜面的机械效率； (3)此时重物与斜面间的摩擦力。 【答案】(1)2160J (2) (3) 【详解】（1）推力做的有用功为W有用=Gh=mgh=180kg×10N/kg×1.2m=2160J （2）推力做的总功功W总=FL=800N×3.2m=2560J 斜面的机械效率为 （3）拉力做的额外功为W额外=W总-W有用=2560J-2160J=400J 此时重物与斜面间的摩擦力为 14．(2025·广东省深圳市·三模)小深想把一个重1600N的物体搬到高2m的车厢里，为了省力，他找了一块长5m的硬木板，搭在车厢上（衔接处的长度忽略不计），如图甲所示。小深用力把物体拉至车厢上，物体沿木板移动距离 s 与拉物体所用时间 t 的图像如图乙所示，则： (1)30s内做的有用功是多少？ (2)若物体与木板间的摩擦力为160N，斜面的机械效率是多少？ (3)30s内拉力的功率是多少？（保留一位小数） 【答案】(1)3200J (2)80% (3)133.3W 【详解】（1）30s内做的有用功为 （2）克服摩擦力做的额外功为 拉力做的总功为 斜面的机械效率为 （3）由图乙可知，拉动物体所用的时间 拉力的功率为 15．(25-26九上·江苏无锡夏港中学·月考)工人用斜面把重物搬运到汽车上，车厢底板高度为1.5m，斜面长度为3m，现用力F沿着斜面把G=1800N的物体匀速拉到车上，共用时1min。若实际拉力为F=1200N，求： (1)工人师傅做的有用功； (2)在此过程中拉力F的功率； (3)此斜面的机械效率； (4)重物在斜面上受到摩擦力。 【答案】(1) 2700J (2) 60W (3) 75% (4) 300N 【详解】（1）根据已知条件可知，工人师傅做的有用功为 （2）拉力F做的总功为 做功的时间 根据功率公式可得，拉力F的功率 （3）由机械效率公式可得，此斜面的机械效率为 （4）其克服摩擦力做的额外功为 重物在斜面上受到摩擦力 题型四 加热效率计算（共5小题） 16．(24-25九上·陕西西安阎良区第一中学·期末)如图所示，为保证家庭用餐安全，小亮妈妈用燃气灶烧水给家里餐具消毒。锅内装有5kg、20℃的水，将水恰好加热到100℃的过程中，燃气灶的热效率为60%。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为4.0×107J/m3]问： (1)用天然气加热水是通过 的方式改变水的内能；水温升高后，水的比热容 （选填“增大”“减小”或“不变”）； (2)加热水的过程中，水吸收的热量是多少？ (3)加热水的过程中，消耗天然气的体积是多少？ 【答案】(1) 热传递 不变 (2)1.68×106J (3)0.07m3 【详解】（1）[1]用天然气加热水，水吸收热量、温度升高、内能增大，是通过热传递的方式改变水的内能。 [2]比热容是物质的特性，与温度无关，水温升高后，水的比热容不变。 （2）根据公式可知，水吸收的热量为 （3）因为燃气灶的热效率为60%，故天然气完全燃烧放出的热量为 根据公式可知，天然气完全燃烧消耗的体积为 17．(24-25九上·云南昆明官渡区·期末)烟点是把油加热到开始冒烟时的温度，某款花生油的烟点为170℃。若用天然气灶将质量为2kg的花生油从20℃加热到烟点，消耗了的天然气。已知花生油的比热容是，天然气的热值是。求： (1)花生油加热到烟点需吸收的热量； (2)天然气完全燃烧放出的热量； (3)该天然气灶的加热效率。 【答案】(1) (2) (3)30% 【详解】（1）花生油加热到烟点需吸收的热量 （2）天然气完全燃烧放出的热量 （3）该天然气灶的加热效率 18．(24-25九上·福建龙岩·期末)如图所示为某折叠卡式炉，采用丁烷作为燃料。水壶装入1kg初温为28℃的水，用卡式炉加热至100℃，消耗了15g丁烷（水的比热容为，丁烷的热值为）。求： (1)水吸收的热量； (2)丁烷完全燃烧放出的热量； (3)卡式炉的加热效率。 【答案】(1) (2) (3)42% 【详解】（1）根据公式可知，水吸收的热量为 （2）根据公式可知，丁烷完全燃烧放出的热量为 （3）根据公式可知，卡式炉的加热效率 19．(24-25九上·四川宜宾·期末)小明想尝试测量自己家燃气热水器的加热效率。他首先测量了当时自来水温度为20℃，将热水读出此时天然气表示数为。然后把热水器输出热水温度设定为40℃，将热水注入水桶中进行称量。当注水量达到10kg时，天然气表示数变为了。（水的比热容为，燃气的热值为）。求： (1)注入热水所吸收的热量； (2)加热这些水时，燃气完全燃烧放出的热量； (3)该燃气热水器烧水的加热效率。 【答案】(1) (2) (3)80% 【详解】（1）已知水的质量m=10kg，水的比热容c=4.2×10³J/(kg·℃)，水的初温t₀=20℃，末温t=40℃ 水吸收的热量为： （2）消耗的天然气体积为：V = 1174.63m³ -1174.60m³ = 0.03m³ 天然气完全燃烧放出的热量为 （3）燃气热水器的加热效率为 20．(24-25九上·山西吕梁交口县·)茶文化在我国历史悠久，饮茶是现代人的一种休闲生活方式。若用酒精炉将质量为2.5kg，温度为20℃的水加热至沸腾（1个标准大气压下），需完全燃烧50g酒精。已知c水=4.2103J/（kg·℃），q酒精=3.0107J/kg。求： (1)50g酒精完全燃烧放出的热量； (2)水吸收的热量； (3)酒精炉的效率。 【答案】(1)1.5106J (2)8.4105J (3)56% 【详解】（1）50g酒精完全燃烧放出的热量为 （2）在1个标准大气压下，水的沸点是100℃，即水的末温t=100℃。水吸收的热量为 （3）酒精炉的效率 题型五 热机效率计算（共5小题） 21．(24-25九上·山西太原·期末)如图是我国自主研发的大型水陆两栖飞机“鲲龙-600”，这款飞机设计用于执行应急救援、森林灭火和水上救援等多样化的特种任务。某次执行任务时，该飞机发动机以恒定的牵引力飞行600m，消耗了50kg的航空燃油，工作效率为40%，燃油的热值。请你计算： (1)50kg航空燃油完全燃烧放出的热量。 (2)飞机发动机的牵引力。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）50kg航空燃油完全燃烧放出的热量（总能量）为 （2）由得，发动机做的有用功为 根据可得，飞机发动机的牵引力为 22．(24-25九上·安徽滁州·期末)氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是二十一世纪最理想的能源，氢燃料新能源公交车逐渐在不少城市投放使用。氢燃料的热值为。 (1)求质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量； (2)如果氢燃料公交车的效率为60%，燃烧0.6kg的氢燃料可使以140kW恒定功率匀速行驶的公交车匀速行驶多长时间？ 【答案】(1) (2) 【详解】（1）根据可知，0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量 （2）氢燃料公交车的效率为60%，则有用功为 根据可知，公交车行驶的时间 23．(24-25九上·山西·期末)中国人民解放军力量日益壮大，众多新式战车不断充实着国防力量。如图所示，某辆发动机的功率为的轮式伞兵突击战车在水平路面上匀速行驶12km，用时10min。求：（汽油的热值取） (1)战车此次行驶时，受到的阻力。 (2)若汽油机的效率为32%，消耗汽油的质量（假设汽油完全燃烧）。 【答案】(1)3000N (2)2.5kg 【详解】（1）战车匀速行驶时，牵引力与阻力平衡，即。战车行驶的时间 发动机做功 由得牵引力 因匀速行驶，阻力 （2）汽油机效率 ，则汽油完全燃烧放出的热量 由 得汽油质量 24．(24-25九上·福建福州屏东中学·)上汽大通FCV80是国内第一款运用全新标准的燃料电池轻客车型，它是用氢气代替石油作为燃料，用燃料电池代替发动机，储氢罐中液化氢汽化为氢气在燃料电池中与氧气发生反应产生电能，据悉其功率最大可达75kW，在某次测试中发现，该车以最大功率行驶时，每消耗一罐氢能行驶1.4h。已知车载储氢罐的氢存储量为5.4kg，热值。求： (1)一罐氢完全燃烧放出的热量； (2)此次测试中该客车的效率。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）一罐氢完全燃烧放出的热量为 （2）最大功率 行驶时间 有用功 客车的效率 25．(24-25九上·广西柳州第十五中学·期末)一辆汽车在一段平直的公路上匀速行驶5600m，受到的牵引力是3.0×103N，消耗燃油1.2kg（假设燃油完全燃烧，燃油的热值q＝4×107J/kg）求： (1)该车牵引力所做的功； (2)消耗的燃油放出的热量； (3)若用该燃油放出的热量给100kg的水加热，水吸热效率为84%，则水的温度升高了多少℃？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 【答案】(1)1.68×107J (2)4.8×107J (3)96℃ 【详解】（1）牵引力所做的功 （2）消耗燃油的质量m＝1.2kg，燃油完全燃烧放出的热量 （3）由可得，水吸收的热量为 由Q吸＝cmΔt可得，水升高的温度 题型六 欧姆定律计算（共5小题） 26．(23-24九上·安徽亳州·期末)如图甲所示，为某太阳能热水器温度显示器的电路结构图，可通过电压表的示数变化反映水温的变化，其中电源电压U=4.5V，且保持不变，电压表的量程为0~3V，定值电阻R0=100Ω，R1为热敏电阻，其电阻随着水温度变化的规律如图乙所示，当电路工作时。求 （1）分析当水温升高时，电压表示数如何变化； （2）当水温为40℃时，电压表的示数； （3）此电路所能允许的最高水温。 【答案】（1）当水温升高时，电压表示数增大；（2）1.5V；（3）100℃ 【详解】解：（1）由图甲可知，R0、R1串联，电压表测R0两端的电压，由图乙可知热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，根据串联电路电阻规律可知水温升高时电路总电阻变小，则电路中的电流变大，根据U=IR可知定值电阻两端的电压最大。 （2）当环境温度为40℃时，由图乙可知R1=200Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以 则电压表的示数 U0=IR0=0.015A×100Ω=1.5V （3）所测环境的温度越高，电压表示数越大，当电压表示数最大U0′=3V时，所测环境的温度最高，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以 U1=U-U0′=4.5V-5V=1.5V 因串联电路中各处的电流相等，所以 此时热敏电阻的阻值 由图乙可知，此电路所允许的最高环境温度是100℃。 答：（1）当水温升高时，电压表示数增大； （2）当水温为40℃时，电压表的示数为1.5V； （3）此电路所能允许的最高水温是100℃。 27．(23-24九上·海南北京大学附属中学海口学校·期末)如图所示电路中，电源两端电压为9V且保持不变，R1、R2是定值电阻，R2的阻值是10欧姆。当开关S闭合时，电压表示数为3V。请通过计算回答： （1）电阻R2的电压为多少； （2）通过R2的电流为多少； （3）通过R1的电流为多少； （4）电阻R1的阻值为多少？ 【答案】（1）6V；（2）0.6A；（3）0.6A；（4）5Ω 【详解】解：（1）由图可知，两电阻串联，电阻R2的电压为 （2）通过R2的电流为 （3）根据串联电路，电流规律可知，通过R1的电流为 （4）电阻R1的阻值为 答：（1）电阻R2的电压为6V； （2）通过R2的电流为0.6A； （3）通过R1的电流为0.6A； （4）电阻R1的阻值为5Ω。 28．(20-21九上·四川德阳旌阳区·期末)如图所示，R1＝R2＝30Ω，R3＝15Ω，电源电压恒定。若只闭合开关S时，电流表的示数是0.1A。求： （1）电源电压； （2）当开关S、S1闭合，S2断开时，电流表的示数； （3）当S、S1、S2都闭合时，电流表的示数。 【答案】（1）4.5V；（2）0.3A；（3）0.45A 【详解】解：（1）由图可知，若只闭合开关S时，R1与R3串联，电流表测电路中电流，所以电路的总电阻 由欧姆定律可得，电源电压 （2）由图知，当开关S、S1闭合，S2断开时，电路为R3的简单电路，由欧姆定律电路中电流 即电流表示数为0.3A。 （3）由图知，当S、S1、S2都闭合时，R2与R3并联，电流表测干路电流，由并联电路特点可知 所以干路电流 即电流表示数为0.45A。 答：（1）电源电压为4.5V； （2）当开关S、S1闭合，S2断开时，电流表的示数为0.3A； （3）当S、S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.45A。 29．(20-21九上·重庆江北区·期末)如图所示，电源电压为9V且保持不变，R1=30Ω，闭合开关后，电压表示数为3V，求： （1）电阻R1两端的电压为多少伏？ （2）电阻R2的阻值为多少欧？ 【答案】（1）6V；（2）15Ω 【详解】解：（1）由电路图可知，R1 与 R2 串联，电压表测 R2 两端的电压，电流表测电路中的电流。由电压表示数为 3V 可知，电阻 R2 两端的电压 U2=3V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R1 两端的电压 （2）因串联电路中各处的电流相等， 所以，电路中的电流 由欧姆定律可知，电阻R2的阻值为 答：（1）电阻 R1 两端的电压为 6V； （2）电阻 R2 的阻值为 15Ω。 30．(20-21九上·安徽黄山·期末)如图所示，把5Ω的电阻和20Ω的电阻并联起来。闭合开关S后，电流表的示数为0.3A。求： (1)电源电压； (2)通过电阻的电流。 【答案】(1)6V；(2)1.2A 【详解】(1)由电路图知，两电阻关联，电流表测通过的电流，根据并联电路电压的规律可电源电压 (2)通过电阻的电流为 答：(1)电源电压为6V； (2)通过电阻的电流1.2A。 题型七 电功计算（共5小题） 31．(2025·云南省昆明市·模拟)如图所示，图甲为小灯泡L的电流I随其两端电压U变化的图像。将该灯泡接入图乙电路中，电源电压恒定，已知定值电阻R的阻值大小为15Ω。闭合开关S，电流表A1的示数为0.2A，求： (1)电流表A2的示数； (2)小灯泡工作10s消耗的电能。 【答案】(1)0.5A (2)9J 【详解】（1）闭合开关S，小灯泡L与定值电阻R并联，电流表A1测的是通过定值电阻的电流，电流表A2测的是干路电流。此时定值电阻的两端电压等于小灯泡的两端电压等于电源电压，根据欧姆定律可得，电源电压为 由图像可知灯泡两端电压为3V时，通过小灯泡的电流 根据串联电路的电流规律可得，电流表的示数 （2）小灯泡工作10s消耗的电能 32．(2025·新疆乌鲁木齐·二模)如图所示，电阻的阻值为。闭合开关S，电流表的示数为。电流表的示数为。求： (1)电源电压； (2)电阻的阻值； (3)整个电路通电消耗的电能。 【答案】(1)3V (2)5Ω (3)135J 【详解】（1）由电路图可知，电阻R1与R2并联，电流表A1测量通过R1的电流I1，电流表A2测量通过R2的电流I2。根据并联电路的电压特点，各支路两端的电压相等且等于电源电压。因此，电源电压U等于R2两端的电压U2。根据欧姆定律可得，R2两端的电压为 所以，电源电压 （2）电阻R1的阻值为 （3）根据并联电路的电流特点，干路电流等于各支路电流之和。电路的总电流为 整个电路通电50s消耗的电能为 33．(2025·贵州黔东南·三模)在如图所示的电路中，电源两端电压为6V且保持不变，电阻R1的阻值为10。当开关S闭合后，电流表的示数为0.2A。求： (1)电压表的示数U1； (2)电阻R2的阻值； (3)整个电路在100s内消耗的电能。 【答案】(1)2V (2)20 (3)120J 【详解】（1）由电路图可知，电阻R1和R2串联，电压表测量R1两端的电压，电流表测量电路中的电流。根据欧姆定律，电阻R1两端的电压（即电压表的示数）为 （2）因为R1和R2串联，所以通过R2的电流也为0.2A。根据串联电路的电压特点，电阻R2两端的电压为 根据欧姆定律，电阻R₂的阻值为 （3）整个电路在100s内消耗的电能为 34．(2025·云南省曲靖市·二模)如图所示，R1=30Ω，R2=10Ω，电源电压为12V保持不变，S闭合后通电10s。求： (1)通过R1的电流是多少？ (2)干路中的电流是多少？ (3)电流通过R2做的功是多少？ 【答案】(1)0.4A (2)1.6A (3)144J 【详解】（1）由图可知，两个电阻并联，通过R1的电流 （2）由并联电路电压的规律可知R2两端的电压是12V，通过R2的电流 干路中的电流 （3）电流通过R2做的功 35．(2025·贵州省遵义市·三模)如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻，闭合开关S，干路电流为。求： (1)通过的电流； (2)定值电阻的阻值； (3)通电10s，整个电路电流所做的功W。 【答案】(1) (2) (3)24J 【详解】（1）由图可知，闭合开关，两电阻并联。根据欧姆定律可得通过的电流 （2）根据并联电路的电流特点可得通过的电流 根据欧姆定律可知定值电阻的阻值 （3）通电10s，整个电路电流所做的功 题型八 电功率纯电阻计算（共5小题） 36．(24-25九上·河南许昌·期末)如图所示电路，电源电压恒定不变，已知，闭合开关S后，电流表A的示数为0.9A，电流表的示数为0.6A。求： (1)电源电压为多少？ (2)的阻值是多少？ (3)此时电路的总功率为多少？ 【答案】(1)6V (2)20Ω (3)5.4W 【详解】（1）闭合开关S后，R1、R2并联，电流表测量干路电流，电流表测量R1电流。并联电路中各支路两端的电压相等，由欧姆定律得，电源电压为 （2）的电压为 由并联电路电流特点得，R2的电流为 由欧姆定律得，的阻值是 （3）此时电路的总功率为 37．(24-25九上·河北石家庄裕华区石家庄第四十中学·期末)如图所示，电源电压恒为10V，R1为定值电阻，滑动变阻器。R2标有“40Ω  2A”字样，灯泡L标有“10V  10W”字样，且灯丝电阻不受温度影响。当开关S和S1都闭合，滑片P在a端时，电流表的示数为1.5A。求： (1)灯泡L正常发光时的阻值； (2)定值电阻R1的阻值； (3)闭合S、断开S1，将电流表的量程换成0~0.6A，求电路消耗的最大功率与最小功率的比值。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由可知，灯泡正常发光时的电阻 （2）当开关S和S1都闭合，滑片P在a端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，电阻R1与灯泡L并联。电流表测量干路电流I总=1.5A，根据并联电路电压的特点可知， 通过灯泡L的电流 根据并联电路的电流特点，通过电阻R1的电流 则定值电阻R1的阻值为 （3）当闭合S、断开S1时，灯泡L与滑动变阻器R2串联，因为电源电压U恒定，所以当电路中电流最大时，功率最大；电流最小时，功率最小。因为电流表的量程是0~0.6A，故电路中的最大电流Imax = 0.6A，此时电路消耗的最大功率 当滑动变阻器R2的滑片P移至b端，其接入电路的电阻最大为40Ω，电路的最大总电阻 电路中的最小电流 此时电路消耗的最小功率 则电路消耗的最大功率与最小功率的比值为 38．(24-25八上·安徽淮南东部·期末)如图所示，定值电阻的阻值为10Ω，电源电压恒为6V，为滑动变阻器。当电流表示数为0.2A时，求： (1)此时滑动变阻器两端的电压； (2)此时电路消耗的总功率； (3)此时通电10s，电流通过滑动变阻器所做的电功。 【答案】(1)4V (2)1.2W (3)8J 【详解】（1）由电路图可知，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测电路电流。由可得，定值电阻两端的电压为 根据串联电压规律可知，滑动变阻器两端的电压为 （2）由可得，电路消耗的总功率为 （3）由可得，电流通过滑动变阻器所做的功为 39．(23-24九上·四川宜宾第八中学·期末)如图所示，滑动变阻器R2上标有“40Ω  1A”字样，只闭合开关S1，将变阻器滑片P移到中点时，电流表A1示数为0.2A，灯泡L的实际功率为1.6W；同时闭合开关S1、S2，且将变阻器滑片P移到a端时，灯泡正常发光，此时电流表A2的示数为0.1A。（电源电压不变，忽略温度对灯泡电阻影响）则： (1)灯泡的电阻是多少？ (2)电源电压是多少？ (3)同时闭合开关S1、S2，且将变阻器滑片P移到a端时，电路的总功率是多少？ 【答案】(1)40Ω (2)12V (3)4.8W 【详解】（1）当只闭合开关S1，滑片P移到中点时，滑动变阻器接入电路的电阻R2'与灯泡L串联。 滑动变阻器R2的最大阻值为40Ω，滑片P在中点时，其接入电路的电阻为 此时电路中的电流I = 0.2A，灯泡的实际功率。根据电功率公式P = I²R可得，灯泡的电阻 （2）在第（1）小题的电路状态下，电路为R2'与L的串联电路，总电阻为 根据欧姆定律可得，电源电压 （3）当同时闭合开关S1、S2，且将变阻器滑片P移到a端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，此时灯泡L与电阻R1构成并联电路。电源电压U=12V，灯泡电阻。通过灯泡L的电流 通过电阻R1的电流由电流表A2测得为0.1A。根据并联电路的电流特点，干路电流为 电路的总功率为 40．(23-24九上·四川宜宾第八中学·期末)如图所示，电源电压恒定不变，定值电阻R1的阻值为9Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为10Ω，小灯泡L上标有“6V  6W”字样，小灯泡电阻不随温度改变。当闭合S1、S3、S4、S5，断开S2，滑片处于b端时，小灯泡刚好正常发光。试问： (1)小灯泡L的电阻为多少？ (2)电源电压为多少？ (3)闭合S1、S2、S5，断开S3、S4时，滑动变阻器R2的最大功率为多少？ 【答案】(1)6Ω (2)6V (3)1W 【详解】（1）小灯泡的电阻 （2）当闭合S1、S3、S4、S5，断开S2，滑片处于b端时，小灯泡刚好正常发光。分析电路可知，小灯泡与滑动变阻器并联，滑动变阻器接入电路的阻值最大。此时小灯泡刚好正常发光，说明小灯泡两端的电压等于其额定电压，根据并联电路的电压特点，可知电源电压 （3）闭合S1、S2、S5，断开S3、S4时，滑动变阻器与定值电阻串联。滑动变阻器的功率 当 时，滑动变阻器的电功率最大，为 题型九 电功率挡位计算（共5小题） 41．(23-24九上·四川眉山东坡区东坡中学·期末)如图所示为某家用电水壶的简化电路图，表格为铭牌的部分参数，R1、R2为发热丝，其中R2＝40Ω。求： 型号 SDS﹣15X05 容量 1L 额定电压 220V 额定频率 50Hz 加热功率 ？W 保温功率 40W (1)电水壶处于保温挡时，正常工作10min消耗的电能； (2)电水壶的加热功率； (3)R1的阻值。 【答案】(1)2.4×104J (2)1210W (3)1170Ω 【详解】（1）电水壶处于保温挡时，正常工作10min消耗的电能W保=P保t=40W×10×60s=2.4×104J （2）当开关S1闭合，S2拨至“1”时，只有R2工作，电路的总电阻最小，由可知此时电水壶的功率最大，为加热状态；当开关S1闭合，S2拨至“2”时，R1和R2串联，电路的总电阻最大，由可知此时电水壶的功率最小，为保温状态，电水壶的加热功率 （3）电水壶处于保温状态时，电路的总电阻 由串联电路的电阻规律可得R1的阻值R1=R总-R2=1210Ω-40Ω=1170Ω 42．(24-25九下·江西上饶·期末)如图甲所示的养生壶是大家非常喜欢的小电器，有加热和保温功能，额定电压为。图乙是其加热槽部分工作原理电路图，、为发热电阻，且，养生壶加热挡功率为。请回答下列问题： (1)保温挡时的电功率是多少？ (2)若用该养生壶煮茶时，加热挡工作，保温挡工作，则在这个过程中消耗的电能是多少？ 【答案】(1)220W (2) 【详解】（1）闭合开关S1时，R1被短路，只有R2工作，电路电阻较小，根据可知，此时为加热挡。总功率P加＝880 W，电源电压U＝220 V，R2的电阻 因为，故 断开开关S1时，R1与R2串联工作，此时为保温挡，保温挡时的电功率 （2）煮茶过程共两部分：加热挡3 min，保温挡6 min。加热挡消耗的电能 保温挡消耗的电能 则在这个过程中消耗的电能 43．(25-26九上·河北石家庄第四十二中学·期末)小强家买了一台电烤箱，如图是其内部简化电路图，单刀双掷开关可分别与触点a、b接触，，，电源电压保持不变。（单刀双掷开关只能与触点a或b接触） (1)这个电路最多可以实现 个加热挡位。 (2)该电路可以实现的最小加热功率是多少瓦？ (3)该电路可以实现的最大加热功率是多少瓦？ 【答案】(1)4 (2)333.3W (3)1500W 【详解】（1）电烤箱的加热功率由电路的总电阻决定，总电阻不同，则加热功率不同，对应不同的加热挡位。通过分析开关的不同组合，可以确定电路的总电阻情况： 1.  当开关接a，断开时，只有电阻接入电路。此时总电阻。 2.  当开关接a，闭合时，电阻和并联，此时总电阻 。 3. 当开关接b，断开时，电阻和串联接入电路。此时总电阻 。 4.  当开关接b，闭合时，电阻被短路，只有电阻接入电路，此时总电阻。由于、的阻值不同，所以、、、是四个不同的电阻值，因此该电烤箱有4个加热挡位。 （2）根据电功率公式可知，在电源电压U不变的情况下，电路的总电阻越大，电功率P越小。由第(1)问的分析可知，当电阻和串联时，电路的总电阻最大。最大电阻 最小加热功率 （3）根据电功率公式可知，在电源电压U不变的情况下，电路的总电阻越小，电功率P越大。 电阻和并联时，电路的总电阻最小。 电阻的功率 电阻的功率 最大加热功率 44．(25-26九上·辽宁沈阳铁西区·期末)期末备考的小明坚持每晚复习功课，妈妈为他准备了有加热、保温两挡位功能的电热杯垫，如图甲所示。杯垫通过USB接口接到电脑上，这样可以随时喝上热饮。其相关参数如下：USB接口的输出电压为5V，保温功率5W，加热功率20W。杯垫内部简化电路如图乙所示，、为加热元件。求： (1)电阻的阻值； (2)若将初温为20℃、质量200g的牛奶加热到40℃，需加热挡正常工作600s，此电加热杯垫加热效率。[已知：] 【答案】(1) (2)83.3% 【详解】（1）由电路图可知，当开关S1闭合、S2断开时，电路中只有电阻R1工作，此时电路的总电阻较大，根据可知，此时电功率较小，电热杯垫处于保温状态。当开关S1、S2均闭合时，电阻R1和R2并联，此时电路的总电阻最小，电功率最大，电热杯垫处于加热状态。保温状态时，保温功率5W，由可知，电阻的阻值 （2）牛奶的质量 m = 200g = 0.2kg 牛奶吸收的热量为 消耗的电能 此电加热杯垫加热效率 45．(24-25九上·云南昆明官渡区·期末)某款暖菜板的简易电路如图1所示，智能控温开关可实现加热和保温两种工作状态。某次用餐时暖菜板正常工作1h，其电功率随时间变化如图2所示。求： (1)加热时通过电路的电流； (2)R2的阻值； (3)暖菜板正常工作1h消耗的电能。 【答案】(1)2.5A (2)110Ω (3)9.24×105J 【详解】（1）由图2可知，暖菜板的加热功率，保温功率。加热时通过电路的电流 （2）由电路图可知，当开关S闭合时，两电阻并联，电路中电阻较小，根据电功率公式可知，此时电路的电功率较大，暖菜板处于加热状态。当开关S断开时，电路为电阻R1的简单电路，电路中电阻较大，根据电功率公式可知，此时电功率较小，暖菜板处于保温状态。故加热状态下，R2的功率 R2的阻值 （3）加热时间为 保温时间为 暖菜板正常工作1h消耗的电能 题型十 电热计算（共5小题） 46．(25-26九上·辽宁沈阳沈河区·期末)在如图所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V　3W”字样，忽略温度对灯丝电阻的影响。当开关S1、S2都闭合，滑片P置于a端时，小灯泡L正常发光，电流表示数为0.6A。求： (1)电源电压； (2)滑动变阻器R的最大阻值； (3)当开关S1闭合、S2断开，滑片P置于b端时，整个电路通电1min产生的热量。 【答案】(1)6V (2) (3)30J 【详解】（1）当开关S₁、S₂都闭合，滑片P置于a端时，小灯泡L与滑动变阻器R并联；当小灯泡L正常发光时，其两端的电压等于额定电压，即；根据并联电路中的电压关系得，电源电压 （2）小灯泡L正常发光时，通过灯泡的电流为 灯L与滑动变阻器R并联，干路电流 则通过滑动变阻器的电流为 此时滑动变阻器两端的电压 则滑动变阻器的最大阻值为 （3）忽略温度对灯丝电阻的影响，小灯泡的阻值 当开关S1闭合、S2断开，滑片P置于b端时，小灯泡L与滑动变阻器串联，此时滑动变阻器阻值最大，电路的总电阻为 通电时间 整个电路通电1min产生的热量为 47．(25-26九上·辽宁沈阳和平区·期末)图中电热水壶的容量为1L，电功率为1200W，按上述容量将一壶初温为20℃的水加热到100℃，用时350s。[] (1)电热水壶产生的热量是多少J？ (2)水吸收的热量是多少J？ (3)电热水壶的效率是多少？ 【答案】(1) (2) (3)80% 【详解】（1）电热水壶是纯电阻用电器，故电热水壶产生的热量等于其消耗的电能，即，由得，电热水壶产生的热量 （2）由题可知，该电热水壶可容纳的水的体积 由得，水的质量 由得，水吸收的热量 （3）由得，电热水壶的效率 48．(24-25九上·新疆吐鲁番·期末)在如图所示的电路中，电源两端电压为3V并保持不变，定值电阻R2的阻值为5Ω。闭合开关S后，电压表的示数为2.5V。求： (1)通过定值电阻R1的电流； (2)电路消耗的总功率； (3)通电10s，电流通过R1产生的热量。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由电路图可知，电阻R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，根据欧姆定律，通过电阻R2的电流为 因为R1与R2串联，串联电路中各处电流相等，所以通过R1的电流 （2）电路消耗的总功率为 （3）根据串联电路的电压特点，R1两端的电压为 通电10s，电流通过R1产生的热量为 49．(24-25九上·内蒙古呼和浩特·期末)孝道是中华民族的传统美德，灵灵用零花钱给外婆买了一款足浴盆，简化电路如图所示，这款足浴盆有加热和按摩两种功能。已知电动机M的额定功率为44W，线圈电阻为2Ω，加热电阻正常工作时的电功率为1kW，电压220V恒定不变。求： (1)在足浴盆中加入质量为3kg、初温22℃的水，只闭合开关S2启动加热功能，使水温升高至42℃，水吸收的热量：[] (2)断开开关S2，闭合S1启动按摩功能时，按摩10min电动机线圈产生的热量。 【答案】(1) (2)48J 【详解】（1）水吸收的热量 （2）断开，闭合，电路中只有电动机M。由得，电路中的电流为 按摩10min电动机线圈产生的热量 50．(2025·四川省绵阳市·一模)如图所示，一未知电阻R和直流电动机组成的串联电路，直流电动机通过电流做功提升重物，但在电能转化成机械能的过程中，有部分电能变成内能。已知线圈电阻r=1.5Ω，电动机正常工作时，通过线圈电流I=2A，物体重力G=5.4N，当物体以v=10m/s匀速上升时间t=20s的过程中。（不计绳的重力和一切摩擦）求： (1)直流电动机用20s提升物体所做的有用功； (2)电流通过直流电动机线圈产生的热量； (3)电压表读数，即此时电动机两端电压。 【答案】(1)1080J (2)120J (3)30V 【详解】（1）在20s内物体上升的高度h=vt=10m/s×20s=200m 提升物体所做的有用功W有=Gh=5.4N×200m=1080J （2）电流通过线圈产生的热量Q=I2rt=（2A）2×1.5Ω×20s=120J （3）电动机消耗的电能W总=Q+W有=120J+1080J=1200J 电动机的电功率 由图知，电压表测电动机两端的电压，根据P=UI可得电压表的示数 $