小专题6 有关极值和取值范围的计算-【鸿鹄志·名师测控】2025-2026学年九年级下册物理（人教版·新教材）山西专版

参考答案 第十八章电功率 第1节电能电功 新知梳理 ①动内千瓦时kW·h焦耳3.6×106 ②一段时间内消耗的电 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.A3.1.34.68×1064.172.8569.145.D6.167.20 8.0.045能6 课后提升 9.D10.C11.化学1.872×10812.1：15：413.28224 14.解：闭合开关S,两电阻器并联，电流表A测量干路电流，电流表A测量通 过R的电流，1由1景得，电阻器R的电阻风-产 =20n; 弥 (2通过电阻容R的电流人是-器1,2A,根据并联电路的电流特点 可知，电流表A的示数（即千路电流）I=11十12=0.3A+1.2A=1.5A; 躲 (3)整个电路工作10s消耗的电能W=UIt=6V×1.5A×10s=90J。 思维拓展 15.1603.36×10 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 mW1o310gP=W P=UI 地 P装 课堂巩固 1.C2.B3.D 4.4×1092×10125.56.0.0561407.B【点 封 拨】电功率的变化量△P≠△U·△1，△P=_U R一R,电阻R= △I 课后提升 8.B9.D10.变大变大11.甲乙电热水壶的电功率大，烧水快 为 12.90.981013.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R所在支路的电流，电流表 A测量干路的电流。（①根据1辰和并联电路中电压特点可知，电源电压 为U=U1=IR1=0.4A×15=6V;(2)根据并联电路中电流特点可知， 通过R2的电流为I2=I-I1=0.7A一0.4A=0.3A,R1和R2并联，R 和R两端的电压等于电源电压，山1是得，电阻器R的电阻为足=号 6V 线 0.3A =202;(3)闭合开关时，该电路的总功率为P=UI=6V×0.7A =4.2W 思维拓展 14.3.60.9 第2课时 额定功率与实际功率 新知梳理 ①正常工作 实际工作 额定电压实际电压 ®1=是R- 课堂巩固 1.D2.D3.1100不变4.D5.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 甲 第1页（共24页） 课后提升 7.D8.B9.B10.串16111.解：(1)小灯泡的额定电压是6V,额 定功率是3w,由P=U得，小灯泡的额定电流：号=V=0.5A: (2)小灯泡正常发光时电路中的电流：I=I1=0.5A,滑动变阻器两端的电 压：U=U总一U=8V一6V=2V,由欧姆定律得，滑动变阻器R接人电 路的阻值：R=号=。2A三40：(3)由欧姆定律得，小灯泡的电阻：R宇 =6y=12n,当电压表示数为3V时，小灯泡两端的电压为3V,由 I0.5A P尽得，此时小灯泡的实际功率：P生二2=3V2=0.75W R 122 微专题 1.3：22.2.43.101.25 小专题一灯泡的亮度问题 1.D2.小明的猜想是正确的；理由：两只灯泡串联在电路中时，总电阻比 一只灯泡的电阻大，且电源电压不变，由P-尺可知，两只灯泡串联时总功 率比一只灯泡的实际功率小，亮度更暗。3.D4.B5.D6.123 (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.保温1：192.25：183.16：94.2：35.1：46.2：37.1：2 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=IRtQ=W 课堂巩固 1.A2.(1)高度差转换法(2)电阻左(3)不相等能3.5000 4.43005.D6.A 课后提升 7.D8.4:33:49.24000121[变式题]8010.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R1的电 可知，R,两端的电压：U,=IR=0.2A×30Q=6V 电压：U=U1=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：I2=I一I1= 0.5A一0.2A=0.3A,根据并联电路的电压特点可知，R2两端的电压U2 =U=6V,由1=R 可知，R的电阻：R=号-03A=20n:3)当闭合 U2=6V 开关S、S,时，1min内电流通过R2产生的热量：Q=W2=U2I2t=6V× 0.3A×1×60s=108J。 思维拓展 11.41.32×104小于 小专题三多挡位用电器 1.D2.C3.211005064.0.882205.解：(1)热水箱中的水由 70℃加热到100℃所吸收的热量：Q吸=c水m△t=4.2×103J/(kg·℃)× 1kg×(100℃-70℃)=1.26×105J;(2)当开关S1闭合，开关S2接b时， 电热丝R工作，电路中的总电阻最小，根据P一 率最大，电路处于加热挡，已知加热功率为1210W,则电热丝R2的阻值： Rg=0400,当开关S闭合，开关5接a时，电热丝R和 ®串联，电路中的总电阻最大，根据P一？可知，电功率最小，电路处于保 、温挡，此时电路中的总电阻：R一号=200=242Q,由串联电路电阻 规律得，电热丝R的阻值：R1=R总一R2=2422一402=2022；(3)饮水 机处于加热挡时，电热丝R2工作50s产生的热量：Q=W=P加t=1210W ×50s=6.05×104J。6.解：(1)由表中数据可知，电煮锅处于中温挡正 常工作时的电功率为1100W,由P=UI可得，电路中的电流大小为I中= 第2页（共24页） P中=1100W=5A:(2)由图乙可知，当只闭合S时，电路中只有R工 U额220V 无三华㔉的明Y‘影地=1甲“持中乐Ψ裤围申贸中器电‘勘 20y=44n:当开关S断开，S,接A时，R和R串联，电路中总电阻最 5A 大，为低温指，此时电功率为50W,由P-发可得，电路中的总电阻为R 一0。（2三88Q,由串联电路的电阻特点可得，R。的阻值为R○ P低 R串一R1=882一442=442；(3)汤汁吸收的热量为Q吸=c汤m△t=4× Q题可得，消 103J/(kg·℃)×3kg×(100℃-20℃)=9.6×10J,由7= 耗的电能为w=Q=96X0】=1.2×10J,此次工作高温挡的实际功 80% 率为P类-W=1.2X10」=20w. 600s 小专题四电学图像问题 1.D2.D3.D4.31:25.C6.D 小专题五动态电路分析 1.B2.D3.64.C5.D6.D 小专题六有关极值和取值范围的计算 1.C2.1211:33.解：(1)由P=U1知，灯泡L正常工作时的电流为 是=，Y=0.5A:(2)当只闭合开关S,S,时，电路中只有灯泡工 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= UL=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 (10V)2 都接人电路，R=20Q,R在100s内产生的热量为Q=W=31=号 200 ×100s=500J;(3)当开关S、S闭合，S接2时，灯泡L与R并联，R接人电 路的阻值最小，由并联电路特点知，此时电路的总电阻最小，根据P发知，总 U 至最大，该电路的最大功率为P大尺十P一00十5W5W。 4.解：(1)当闭合开关S、S,断开S2,滑动变阻器滑片移到中点时，小灯泡 正常发光，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U1=1L×2R:=0.5A×号×200=5V,则电源电压为U=U, +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15Ω，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 UL'=1.5V,此时小灯泡的功率为P=U''=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，R1的功率 U 为P=IPR:=(R+R)R'R-R) 一，分析上式可知，当R R +4R2 =R,=15n时，R,的功率最大，R的最大功率为PRR)十4R U R ←水=0.9375w。5.D6,解：由电路图可知，闭合开关 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,电压表的示数为10V,此时通过R。的电流I。 ==10V=0.5A:(2)R两端的电压Up=U-U。=18V-10V=8V, R。202 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15V,此时电流表 的示数长=0,5A,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=0.6A,由欧姆定律得，此时电 压表的示数U1=I1R。=0.6A×20=12V,此时电压表的示数未超过最 第3页（共24页） 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接入电路的电阻Rm= U-U一U=18V12Y-10Q,电压表示数的最小值和最大值之比为 I 0.6A 1:2,则电压表的最小示数为6V,此时电路中的电流一号== 0.3A,由欧姆定律得，R接人电路的电阻Re==U一U=-18V一-6Y I2 12 0.3A =402,所以R接入电路的电阻范围是10~402. 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° P 额定电压额 定功率=><内能正正正R 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)三 断开(2)小兰(3)A0.551.25 A B (4)B(5)电压为0.5V时灯泡L的实际电功率(6)灯丝的电阻与灯丝 两端的电压无关，而与温度有关，灯丝两端电压增大时，电功率变大，灯丝 的温度升高，故其电阻增大(7)B(8)大于灯丝的电阻随温度的升高 而增大(9)探究电压一定时电流与电阻的关系2.(1)电流电阻 (2)容器漏气（或电阻丝R短路）(3)多(4)B 山西常考题型演练 1.D2.C3.B4.D5.B6.C7.29458.41.259.公式运用 不当错误地认为电功率变化量是电压变化量与电流变化量的乘积定 值电阻R两端的电压变化量△U=U2一U1=3V一1V=2V,电流变化量 △1=0.2A,R=4V=2V △I0.2A =10Q,R的电功率变化量△P=B-P-% -3V)2-1)=0.8w。10.(1)电能表、电子表(2)①记录 R 102100 电能表的示数，记为W。:②关闭家中其他用电器，只让新能源汽车充电，汽 车从充电状态为50%到充满电时，记录电能表的示数，记为W;③同时，用电 子表测出该汽车从充电状态为50%到充满电所用的时间(h)(3)W-W 11.解：(1)由图可知，闭合开关S、S1,只有R2接入电路中，R1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1一{可 得，定值电阻R的阻值：R-号-头-100：(2)当闭合开关S断开开 关S时，两定值电阻串联，电压表测R2两端电压，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：广二发=号02A: (3)由串联电路的电压特点可知，R1两端的电压：U1=U-U2=3V一2V =1V,R1消耗的电功率：P=U1I'=1V×0.2A=0.2W。12.D 13.保温1：113.6×10514.输电线部分股线断裂处，横截面积变小， 该处的电阻较大，串联在电路中，通过输电线的电流和通电时间相等，根据 Q=Rt可知，连接处产生的热量较多，所以会加速输电线的老化，甚至引 发火灾。15.解：(1)由图可知，开关S1接2、3时，R1与R2并联，根据P 尺可知，总电阻最小，总功率最大，为加热挡，开关S,接1时，电路为只 有R,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 箱处于保温指时，根据P得，电路巾的电流为1题-器=0Y 220V =0.5A;(2)因为恒温箱由保温挡切换到加热挡的过程中，R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=P知热 第4页（共24页） 一P1=550W一110W=440W,因为并联电路中各支路两端的电压相等， 所以由P-发可得，风的电阻为R-g-00-100:(8)由P 平得，加热挡加热130s所消耗的电能为w=Pm=50w×130s=7.15 ×104J,空气吸收的热量为Q吸=7W=80%×7.15×104J=5.72×104J, 根据Q=cm△t得，空气升高的温度为△= Q吸= cm 1.0X10J/(kg·℃)×2,6kg=22℃，恒温箱的恒温温度为1=，十△1= 5.72×104J 20℃+22℃=42℃。 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.C9.D10.B11.C12.A13.220相断开电源 思维拓展 14.会会 第2节家庭电路的基本组成 新知梳理 ①(1)①大低电流②小于等于大于达到超过(2)断开 切断 ②相线和中性线金属笔卡相中性③(1)中性线相线保 护线相线中性线保护线(2)相切断④进户线电能表总开 关（含保险装置）插座并串相 课堂巩固 1.过大大2.空气开关3.(1)有(2)乙4.发光不发光5.A 6.A7.B 课后提升 8.A9.A10.解：如图所示： 相线 11.电烤箱和电饭锅属 中性线 保护线 0 三 U开关 插座灯泡 于大功率用电器，没有打开空调之前，电烤箱和电饭锅能正常工作，说明电 路没有短路，打开空调之后，家里断电了，因为空调属于大功率用电器，三 个大功率用电器是并联的，同时工作会导致电路中的总功率过大，空气开 关跳闸。 小专题七家庭电路故障分析 1.C2.C3.D4.(1)断路(2)短路(3)正常5.C6.C 第3节跨学科实践：为家庭电路做设计 1.总功率2.4400不能3.当插座分支回路出现故障而被切断时，照明等 其他分支回路不会受到影响4. 曰相线5.B能 中性线 保护线 6.粗不是家庭用电需求电流承载能力成本 第十九章整合与提升 本章知识构建 用电器的总功率过大发生短路电弧跨步电压大于大低220 电阻器金属笔卡中性线相线保护线人体大地电能表并 串相 教材图片解读 用电器的总功率过大短路低压高压电弧跨步电压防雷防 第5页（共24页） 雷相线和中性线是否带电①大地进户线电能表总开关（含 保险装置)插座用电器导线 山西常考题型演练 1.B2.B3.D4.D5.B6.触电7.短路电流8.保险丝是用电 阻比较大、熔点比较低的铅锑合金制作的，保险丝电阻和通电时间一定，根 据焦耳定律Q=Rt可知，电路中电流过大时，会产生大量的热，使保险丝 的温度升高，达到保险丝的熔点，保险丝熔断，切断电源，从而保护用电器 或人身安全，所以保险丝能“保险”。9.B10.C11.C12.C13.B 14.B15.C16.中性不发光发光17.相线保护线 18.解：如图所示： 御锋线19.b:使用测电笔时，手必须接触 开关灯泡 笔尾金属体才能使测电笔中电阻很大的电阻器和人体串联起来构成通路， 尽管有电流通过人体，但电流很小，加在人体上的电压在安全电压以内，所 以不会发生触电事故。 第二十章电与磁 第1节磁现象磁场 第1课时磁现象 新知梳理 ①铁钴 镍②强南极S极北极N极中间 3排斥吸引 ④磁性 课堂巩固 1.B2.两端磁极3.同名磁极相互排斥4.C5.D6.没有磁化 S[变式题]B7.A 课后提升 8.A9.C10.D11.C12.N异名磁极相互吸引 13. N N 甲 思维拓展 14.(1)巴克球、适量铁屑(2)把巴克球放在铁屑里翻转几下，拿出来观察 (3)吸引铁屑数量最多的两个部位就是该巴克球的磁极 第2课时磁场 新知梳理 ①偏转北极磁力 ②磁场NS③地磁场北极南极沈括 课堂巩固 1.A2.方向磁体3.C4.A5.D6.地磁场S(或南)地理 课后提升 7.D8.D9.S(或南)10.SSN11.弱Q 12.解：如图所示： 地磁的(N)极 思维拓展 13.B 第2节电生磁 新知梳理 ①奥斯特磁场电流方向磁场②条形磁体电流方向安培 ③右手电流N极性电流 课堂巩固 1.C2.（1)通电导线周围存在磁场（2)电流产生的磁场方向跟电流的方 向有关3.(1)条形磁体磁极(2)显示磁场方向(3)没有改变电流 方向4.A5.D6.解：如图所示：中s 第6页（共24页）小专题六有关极值 类型有关极值的计算 1.(2025·运城模拟)小梦在科技活动中设计 了如图所示的输液提示器电路图，其中电源 电压恒为6V,R为滑动变阻器，其规格为 “2021A”,L为标有“5V2.5W”的小 灯泡，灯丝电阻不变，电压表测量范围为0~ 3V。闭合开关S后，在输液过程中，为保护 电路中所有元器件的安全，下列说法正确的 是 ( 弹 缘 簧 体 药液袋 A.滑片P随着药液的减少而下滑 B.电压表示数变大 C.电路消耗的最大功率为3W D.电路的最大电流为0.8A 2.如图所示，电源电压不变，小灯 ④ P 泡标有“6V3W”字样，滑动 R ☒ 变阻器的规格为“202 1A”,电流表的测量范围为 0~0.6A,当开关S1、S2同时闭合时，小灯泡 正常发光，则小灯泡正常发光时的电阻R= 2。保持开关S始终闭合，通过调节 电路，使电路消耗的最大电功率为P,最小 电功率为P2,则P1：P2= 3.物理兴趣小组设计了如图所示电路，用于孵 化鸡蛋。灯泡L的作用是通过光来检查鸡 蛋的孵化情况，其标有“10V5W”字样；R 为孵化鸡蛋的加热电阻丝，总阻值为20Ω， 当开关S2接2时，R接入电路的阻值为 102。当只闭合开关S、S,时，灯泡L正常 发光。求： (1)灯泡L正常工作时的电流 (2)当只闭合开关S、S2接1时，R在100s 内产生的热量。 16物理Ⅱ九年级下册 和取值范围的计算 (3)该电路的最大功率。 -ww 4.如图甲所示电路，电源电压保持不变，小灯 泡L的额定电压为2.5V,电流表测量范围 为0~0.6A,滑动变阻器R1的最大阻值为 202,定值电阻R2=152。当闭合开关S、 S,,断开S2,滑动变阻器滑片移到中点时，小 灯泡正常发光。图乙为小灯泡两端电压与 电流的关系图像。 Hs④ R. 00.102030405 & 乙 (1)求电源电压。 (2)当闭合开关S、S1,断开S2,调节滑动变阻 器滑片使R,的阻值为152，求此时小灯 泡的功率。 (3)当闭合开关S、S2,断开S1,求R1的最大 功率。 类型2有关取值范围的计算 5.(2025·运城模拟)如图1所示为一种电子 握力计，它的工作原理示意图如图2所示， 电源电压不变，握力显示表由电流表改装而 成，定值电阻R的阻值为62；不施加力时弹 簧一端的滑片P在滑动变阻器R的最上端， 移动到最下端时施加的力最大（弹簧的电阻 不计)。电路中电流变化的范围为0.1~ 0.5A,则下列说法正确的是 ( 握力 方向 A 握力弹簧连片 方向 图1 图2 A.施加的力越大，电路中的电流越大 B.施加的力越小，R2消耗的功率越小 C.R连入电路的最大阻值是302 D.电路消耗的总功率变化范围是0.3~1.5W 6.如图所示，电源电压恒为18V,电压表测量 范围为0~15V,电流表测量范围为 00.6A,定值电阻R。的阻值为202，滑动 变阻器R的规格为“5021A”。闭合开关 S,电压表的示数为10V。 (1)求此时通过R,的电流。 (2)求此时R消耗的电功率。 (3)在保证电路安全的情况下，移动滑动变阻 器的滑片P,电压表示数的最小值和最大 值之比为1：2，且有一个电表的指针可 以达到满偏，求R接入电路的电阻范围。 Ro a R b A S 第十八章电功率17