小专题3 多挡位用电器-【鸿鹄志·名师测控】2025-2026学年九年级下册物理（人教版·新教材）安徽专版

小专题三 【方法指导】 1.解决挡位问题的关键是判断接入电路的总 电阻的大小，然后根据公式P尽判断出总 功率的大小： U=220V ①R最小 P最大→高温挡（加热挡）； U=220V ②R最大 P小→低温挡（保温挡）。 2.常见的两挡与三挡类模型 a S.b S。 S 电 R R 路 R R 图 L0220 Vo S o220V0 0220 Vo- (短路类) (断路类) (单刀双掷类) 只闭合S,两电 阻器串联，则 S1断开，S2 U2 只闭合S,只 低 接b,R1、R2 温 P=R十R’ 有R2接入电 若只有R发 U2 串联，P低= 挡 热，则P低= 路，P:一R U2 R1+R2 U (R:R.R S1闭合，S2 中 接b,只有R1 温 接入电路， 挡 P#= R S1闭合，S 高 闭合S、S,只 S、S,均闭合， 接a,R1、R 温 有R1接入电 R、R2并联， 并联，P= 挡 U2 路，P一R J2,J2 P满一R1 R U2,U2 R R2 类型1 两挡类 1.(2025·江苏苏州)如图是一 R 款电水壶的电路简图，R、 R2均为加热电阻，通过旋转 R 220V 旋钮开关可实现加热与保温 功能的切换，保温功率为88W,R,阻值为 442,加热时应将开关旋至（选填“1”或 “2”)位置，加热功率为 W,R2阻值 为2。 多挡位用电器 2.情境式设题某一天晚上睡觉前，小文同学用 有预约功能的电饭煲为家人准备第二天早 餐。小文将大米等食材放入电饭煲内，接通 220V家庭电路，经过了待机、加热、保温三 个过程，早餐前断开电源，电饭煲消耗的电 功率随时间变化的图像如图甲所示，则电饭 煲加热过程消耗的电能是 kW·h。 已知小文家电饭煲加热和保温部分的基本 电路原理如图乙所示，S是接通家庭电路的 开关，S1是自动开关，R1和R2为电阻不变 的电热丝，则R2= ↑P/W 880 R 220- 一一一一一一 S 44 01234567t/h o220V0 甲 乙 3.(2025·合肥模拟)如图是一种电热水壶工 作电路的示意图，其中电阻为R,和R2的电 阻器都是用来加热的，S1是总开关，S2是挡位 开关。当S2接1时，电热水壶处于加热状 态，电功率为1100W。当S2接2时，电热水 壶处于保温状态，此时电阻为R,的电阻器的 电功率为2.75W。 (1)电阻R1是多少？ (2)S2接2时，电路中的电流是多少？ (3)电热水壶处于保温状态时的电功率是多少？ -220V。 类型2)三挡类 4.(2025·合肥三模)小明给爷爷买了一款电 加热衣服，其原理是利用内部电热丝通电直 物理九年级下册12 接发热实现取暖，在外出时通过携带的电池 实现供电，其工作原理图如图所示，通过开 关的通断可实现高、中、低三个挡位功能的 切换，R1、R2为阻值相等的电热丝，中温挡功 率为10W,电池的容量为15W·h,输出电 压U恒为5V,电池的能量转化效率为 90%。求： (1)电热丝R,的阻值。 (2)电加热衣服高温挡的功率。 (3)小明想带爷爷外出游玩，计划外出8h, 为保证持续取暖，请通过计算判断至少 需携带几块电池。 S R 13第十八章电功率 5.图甲是一款多功能电煮锅，图乙为该电煮锅 内部电路的简化电路图，其中开关S2可以断 开、接A或接B,R1和R2都是用于加热的 纯电阻器，电煮锅的部分参数如表所示。 (R1和R2的电阻不随温度变化而变化) R 220Vo 甲 乙 额定电 低温挡 中温挡 高温挡 项目 压(V) 功率(W)功率(W) 功率(W) 参数 220 550 1100 2200 (1)电煮锅处于中温挡正常工作时，求电路 中的电流大小。 (2)求R1、R2的阻值 (3)在某次用电高峰期，利用高温挡将质量 为3kg的汤汁由20℃加热至100℃， 所用时间为600$，已知电煮锅的热效率 为80%，汤汁的比热容为c汤=4× 103J/(kg·℃)，求此次工作高温挡的实 际功率。参考答案 第十八章电功率 第1节电能电功 新知梳理 ①机械内千瓦时kW·h焦耳3.6×102一段时间内消耗的电能差 ③其他形式的能通电时间 的长短电流的大小电压的高低W=UIt 课堂巩固 1.A2.A3.1.18×10194.172.8569.145.D6.167.208.0.108能20 课后提升 9.D10.C11.化学1.872×10312.613.2822414.解：闭合开关S,两电阻器并联，电流表A测量干路 J 电流表A测量酒过R的电流。D由尽得，电阻器R的电阻R光=。620Q:2)酒 R的电流三-91.2A,根据并联电路的电流特点可知，电流表A的示数（即干路电流）I=十1 的 0.3A+1.2A=1.5A;(3)整个电路工作10s消耗的电能W=UIt=6V×1.5A×10s=90J。 思维拓展 15.1603.36×105 70% 第2节电功率 第1课时电功率的概念及简单计算 新知梳理 ①做功的快慢 时间W kW mW103105 ②P=W P=UI P=U R 她 课堂巩固 1.C2.D3.D4.4×1092×10125.64806.0.37.0.056140 课后提升 封 8.B9.D10.3150.5[变式题]34.511.90.981012.解：由图可知，闭合开关S时，R1和R2并 联，R1和R2两端的电压等于电源电压，电流表A1测量R1所在支路的电流，电流表A测量干路的电流。(1)根据 1= U 梁 和并联电路中电压特点可知，电源电压为U=U1=1R=0.4A×152=6V;(2)根据并联电路中电流特点可 知，通过R的电流为12=1-1=0.7A一0.4A=0.3A,R和R并联，R和R,两端的电压等于电源电压，由I= U 阻器R的电阻为R,号=6V=20Q:③)闭合开关时，该电路的总功率为P=U1=6V0.7A 思维拓展 13.3.60.9 第2课时额定功率与实际功率 线 新知梳理 ①正常工作 实际工作 额定电压实际电压 ®1=号R=罗 课堂巩固 1.D2.D 3.1100不变 4.D 5.电流表电压表小灯泡两端的电压通过小灯泡的电流P=UI伏安 法 6.乙甲 课后提升 7.B8.A9.D10.串16111.解：(1)根据P=W可知，灯泡L正常发光时，通电30min消耗的电能w, P1=484WX30×60s=8.712X10J:(2)图乙中电能表指示灯闪烁11次消耗的电能W=1500mp/kw·h150 11 imp 11 第1页（共20页） kw·h=2.64X10J,(3)根据P=可知，灯泡L的电阻R,==220Y2=100Q,根据w=UIL可知，图乙 R P484W 电路中的电流1货-8-2A.图乙小打袍L的实标功率P=R=2AX100众=0e" 微专题方程组问题 1.3:22.2.43.101.25 小专题一灯泡的亮度问题 1.D2.D3.B4.C5.C6.123(1)0.5甲1.50.757.5(2)3乙0.253.757.C8.D 小专题二电功率的比值问题 1.4:12.保温1：193.25：184.16：95.2：36.1：47.2：38.1：2 第3节跨学科实践：为家庭节约用电提建议 1.3月份的用电量最低2.112.82.40.221.22.51.23.3.92×1054.(1)减少通电时间(3)减小 用电器的电功率485.A6.5.6 第4节焦耳定律 新知梳理 ①内U形管中液面高度的变化电流大小②二次方电阻通电时间Q=RtQ=W 课堂巩固 1.A2.(1)高度差转换法(2)电阻左(3)不相等能3.50004.43005.D6.A 课后提升 7.C8.4:33:49.1210.2400012111.解：(1)由图可知，当只闭合开关S时，电路为R1的简单电路， 电流表测量通过R,的电流，由1=是可知，R,阿端的电压：U=1,R=2A×300=6V.则电源电压：U=U,= 6V;(2)当闭合开关S、S时，R1、R2并联，电流表测量干路的总电流，根据并联电路的电流特点可知，通过R2的电 流：山=1-1=0.5A-0.2A=0,3A,根据并联电路的电压特点可知，R两端的电压：U,=U=6V,由1=只可 血，R,的电阻：R。兰=。832D:3当闭合开关S、S时，1mn内电流酒过尼产生的热量：Q=W2 6V×0.3A×1×60s=108J。 思维拓展 12.41.32×104小于 小专题三多挡位用电器 1.211005062.0.882203.解：(1)当S2接1时，电热水壶处于加热状态，由图可知，此时只有R1工作，由 P-2可知，电阻R二=O0W=440:(②)当S接2时，R、R:串联，根据串联电路的特点和P=IPR可 知，电路中的电流=h三尺=V44Ω ,275W=0.25A:(3)电热水壶处于保温状态时的电功率P=U1=220V× 0.25A=55W。4.解：(1)由图可知，当开关S、S2闭合，S接b时，两个电热丝并联，电路中总电阻最小，根据 可知，此时电加热衣服处于高温挡，当开关S,断开，S闭合、S,接a时，两个电热丝串联，电 大，根据P尽可知，此时电加热衣服处于低温挡，当开关SS,闭合，S,接。时，仅有电热丝R,工作，电路中电 阻较小，根据P发可知，此时电加热衣服处于中温料，由P=1可如，此时电路中的电流1=号-9》-2A, 由1一-是可如，电热丝R的阻值R-号-兴-2.5n:(2电热丝R的阻值R-R=250,当并关5闭合 时，RR,并联，电加热衣服处于高温挡，此时R,的功率卫，{=三10w,则电加热衣服高鞋 率P商=P1十P2=10W+10W=20W;(3)当开关S2断开，S1闭合、S接a时，R1、R2串联，电加热衣服处于低温 电路总电阻RA=R十R,=25D+2.5D=5,低温挡功率P飞一米=5三5w,一块电池可输出的庄 We出=wy15whX90⅓=18.5Vh,由P-y可知，一块电池可供电加热衣限低温挡工作的时间= W输出 t 3.5V中2.7h,至少需携带的电池数2，82.96（块），因此至少需携带3块电池。5，解：)由表中 5 W 第2页（共20页） 据可知，电煮锅处于中温挡正常工作时的电功率为1100W,由P=U1可得，电路中的电流大小为1中=七三 10W-5A:(2)由图乙可知，当只闭合S时，电路中只有R工作，电路中总电阻较小，为中温择，由1一景可 220V 得，R的阻值为R,==Y三44：当开关S,断开，S,接A时，R1和R,串联，电路中总电阻最大，为低温 笃，此时电功率为50W,由P发可得，电路中的总电阻为R。=50W8,由串联电路的电 点可得，R2的阻值为R2=R串一R=882-442=442;(3)汤汁吸收的热量为Q吸=c汤m△t=4×103J/(kg·℃)× 3kg×100℃-20℃)=9.6X10J由票可得，消耗的电能为w=9-9.670」=1.2X10J,此次工作 80% 高温挡的实际功率为P类W=1,2X10」=200W。 6005 小专题四电学图像问题 1.D2.D3.D4.31:25.C6.A 小专题五动态电路分析 1.B2.D3.64.C5.D6.C 小专题六有关极值和取值范围的计算 1.082.121:33,解：1由P=U1知，灯泡正常工作时的电流为1，=是=代=0,5A:(2)当只闭合 开关S、S时，电路中只有灯泡L工作，由于灯泡L正常发光，所以电源电压等于灯泡L两端的电压，即U=U= 10V,当只闭合开关S、S2接1时，电路中只有R工作，且整个电阻丝都接人电路，R=202,R在100s内产生的热 量为Q=w只t10V)X100s=500J:3)当开关S、S闭合，S,接2时，灯泡L与R并联，R接人电路的围 202 _U2 值最小，由并联电路特点知，此时电路的息电阻最小，根据P一只知，总功率最大，该电路的最大功率为P大-一 P.=10Y)+5w=15W。4.解：(1)当闭合开关SS,断开S,滑动变阻器滑片移到中点时，小灯泡正常发 102 光，此时灯泡和滑动变阻器串联，灯泡两端的电压为U=2.5V,根据图乙知，此时电路中的电流为0.5A,根据欧 姆定律知，滑动变阻器两端的电压为U=L×号R=0.5A×号×20n=5V,则电源电压为U=UL十U=2.5V+ 5V=7.5V;(2)当闭合开关S、S,断开S2,调节滑动变阻器滑片使R1的阻值为152，此时灯泡和滑动变阻器串 联，根据图乙，结合串联电路特点可知，此时电路中的电流为'=0.4A,灯泡两端的电压为U'=1.5V,此时小灯 泡的功率为P=U'T'=1.5V×0.4A=0.6W;(3)当闭合开关S、S2,断开S1,此时R2和滑动变阻器R1串联， R,的功率为P=FR'=(R十K)RRR+4R U U2 ，分析上式可知，当R1'=R2=152时，R1的功率最 R 大，R的最大功率为B一RR》十4R U 一=600.9375W。5.D6.解：由电路图可知，闭合 R 开关，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测量R。两端的电压，电流表测量电路中的电流。(1)闭合开关S,电压 收为10V,此时酒过R,的电流1三发=9三0.5A;(2)R两端的电压U,=U-U,三 8V,通过R的电流Ip=I。=0.5A,此时R消耗的电功率P=UpIp=8V×0.5A=4W;(3)当电路中电压表的指 针达到满偏时，为5V,此时电流表的示数{=，一0.7石A,此时电路中的电流超过了电流表的测量范围 电路不安全，所以电压表的指针不能达到满偏；当电路中电流表的指针达到满偏时，为电路中最大安全电流，即 I1=0.6A,由欧姆定律得，此时电压表的示数U1=I1R。=0.6A×202=12V,此时电压表的示数未超过最大测 量范围，所以在保证电路安全的情况下，电流表的指针可以达到满偏，电压表的最大示数为12V,由欧姆定律得， 此时R接人电路的电阻R=-U一=18V12Y=10Q,电压表示数的最小值和最大值之比为1：2，则电 II 0.6A 压表的最小示数为6V,此时电路中的电流1-是-品-0.3A,由欧奶定律得，k接人电路的电R U2= I2 U-业=18V-6Y=40n,所以R接人电路的电阻范围是10~400. 0.3A 第3页（共20页） 第十八章整合与提升 本章知识构建 焦耳(J)3.6×10电能表U1t快慢10310° W t 额定电压额定功率=><内能正正 正PRt 教材图片解读 这个电能表应该在220V的电路中使用标定电流额定最大电流17600电内热小于 重点实验突破 1.(1) (2)左(3)小灯泡断路(4)0.6252.(1)电流电阻(2)容器漏气（或电阻丝R1短 A B 路)(3)多(4)B 安徽中考考点演练 1.D2.C3.D4.B5.D6.29457.2.78.409.解：(1)由图可知，闭合开关S、S,只有R2接入电路 ,R被短路，电压表测R,两端电压，即电源两端的电压，所以电源电压U=3V,由1二只可得，定值电阻R, 阻值：R一号=。310Q:2)当闭合开关S,断开开关S,时，两定值电阻串联，电压表测R两端电压，电流表测 电路中的电流，由串联电路的电流特点可得，电路中的电流：=二=2=0.2A,3)由串联电路的电压特点可知， R2102 R两端的电压：U1=U一U2=3V一2V=1V,R1消耗的电功率：P=U1I'=1V×0.2A=0.2W。10.解：(1)由图 甲可知，压力传感器和定值电阻串联在电路中，电流表测的是电路电流，由图乙可知，样品未受到撞击力时，此时电 路电流为0.1A,根据欧姆定律可得，定值电阻R。两端的电压U。=IR。=0.1A×102=1V;(2)由图乙可知，重 物最终静止在样品上时，电路电流为0.2A,根据欧姆定律可得，此时定值电阻R。两端的电压U1=I1R。=0.2A ×10=2V,根据串联电路的电压规律可得，此时压力传感器两端的电压U压=U一U1=24V一2V=22V,则压 力传感器的电阻消耗的电功率P压=U压I1=22V×0.2A=4.4W;(3)根据题意可知，压力（撞击力）越大时，压力 传感器的电阻越小，电路的电流越大，由图乙可知，电路的最大电流为O.8A,根据欧姆定律可知，此时电路的总电 阻R。=头8六=30n,则此时压力传感器的电阻R=R。一R=30n-10n=200,由图丙可知，此时压力为 =U=24Y 200N,即该样品受到的撞击力为200N,小于能承受的最大撞击力，所以此实验中重物撞击样品时不会损坏样品。 B12.213.3,6X1014.解：①)由图可知，开关S接23时，R与R,并联，根据P-可知，总电阻显 小，总功率最大，为加热挡，开关S接1时，电路为只有1的简单电路，电路中的总电阻最大，总功率最小，为保温 挡，所以恒温箱处于“保温挡时，根据P=U得，电路中的电流为14一？-W=0.5A;(2)因为恒温箱由 保温挡切换到加热挡的过程中，R1的电压不变，电阻不变，电功率不变，所以P1=P保温=110W,R2的功率为P2= 然一P,=550w-110W=440W,因为并联电路中各支路两端的电压相等，所以由P一尽可得，R的电阻为5 -片-0W=100:(3)由P=罗得，加热挡加热130s所消耗的电能为w=Pm1=550wX130s=7.15X =U=(220V) 10J,空气吸收的热量为Q级=7W=80%X7.15×10J=5.72X10J,根据Q=cm△t得，空气升高的温度为△=题 cm 1.0X10j7kg·C)X2.6kg22℃，恒温箱的恒温温度为1=元十41=20℃+2℃=42℃. 5.72×10J 第十九章生活用电 第1节安全用电 新知梳理 ①(1)220相线中性线(2)大(3)变大②(1)相线中性线(2)大大量升高 ③(1)相线闭合 (2)电弧跨步电压④防雷 课堂巩固 1.B2.电路中总功率过大3.短路4.短路5.C6.跨步电压电弧7.C 课后提升 8.B9.C10.D11.B12.C13.220相断开电源 第4页（共20页）