小专题2 动态电路中电功率的分析与计算-【鸿鹄志·名师测控】2025-2026学年九年级下册物理（苏科版·新教材）陕西专版

小专题二动态电路 类型1开关通断引起的动态电路 1.如图所示，电源电压不变，当开关S、S2都闭 合时，电流表的示数为0.5A,电压表@的示 数为6V;将电压表@、电流表的位置互换， 当开关S,断开、S2闭合，电流表的示数为 0.3A。下列说法不正确的是 () A.电源电压为6V B.电阻R2的阻值为122 C.两表位置互换前，通过电阻R,的电流为 0.6A D.两表位置互换后，电阻R1与电阻R2消耗 的功率之比为2：3 (第1题图) (第2题图)》 2.如图所示，电源电压不变，灯L1标有“6V 3W”字样。当S、S,均闭合时，L1正常发 光，电流表的示数是A。若闭合S、断 开S,电流表的示数是0.25A,则L2的实际 功率为 W。(设灯泡灯丝电阻不变) 3.如图所示的电路中，电源电压U=10V, R1=52,R2=202。只闭合S1时，电路中 的工作电流是 A;当只闭合S2时电 路消耗的功率为P,只闭合S,和S时电路 消耗的功率为P,则两次功率之比P：P= R v S (第3题图) (第4题图) 类型2 滑动变阻器引起的动态电路 4.如图所示电路，当闭合开关，灯泡正常发光， 滑动变阻器滑片向右移动时，下列说法正确 的是 13第十五章电功和电热 电功率的分析与计算 A.灯L亮度变暗 .电压表⊙与电流表④示数之比不变 C.电路的总功率变小 D.电压表示数变大 5.如图所示电路，电源电压不变，小灯泡的额 定电压为6V,滑动变阻器为“202 0.5A”,电流表的量程为“00.6A”。只闭 合开关S时，小灯泡正常发光；将滑片滑至 阻值最大处，再闭合开关S,电流表的示数 为0.5A。在电路安全情况下，下列说法正 确的是 ) A.先闭合开关S2,再闭合开关S时，小灯泡 变暗，电流表示数减小 B.小灯泡的额定功率为1.2W C.电路的最大功率为3W D.滑动变阻器连入电路的阻值范围是12~ 202 R A (第5题图) (第6题图) 6.如图所示的电路，电源电压为3V且保持不 变，定值电阻R1=12,滑动变阻器R2阻值 范围为0~42。闭合开关S,在滑片从左向 右移动的过程中，下列说法正确的是() A.滑动变阻器的最大功率为1.44W B.滑动变阻器的最大功率为2W C.滑动变阻器的最大功率为2.25W D.电压表示数从0V增大到2.4V 7.(2025·重庆)科技小组的同学按图甲所示 的电路研究自制小台灯的调光效果，灯泡 标有“2.5V”字样，电源电压恒为4.5V,电 压表量程为“0一3V”,电流表量程为“0~ 0.6A”。闭合开关S,在确保电路安全的情 沉下，最大范围移动变阻器的滑片P,观察灯 泡L的亮暗，绘出灯泡L的I-U图像如图乙 所示。下列分析正确的是 0.3A 0.2 A 0.1 0 051152025U/V 匆 乙 A.灯泡正常发光时电阻值为5Ω B.灯泡随滑片P向b端移动而变亮 C.变阻器接入的阻值范围为8~402 D.电路消耗的最大电功率为0.625W 8.如图所示，电源电压不变，小灯泡L标有 “6V3W”字样，滑动变阻器的规格“202 1A”,电流表量程为0~0.6A。当开关S1、 S2同时闭合时，小灯泡正常发光，则小灯泡 正常发光的电阻R为Ω，滑动变阻器 滑片P向右移动时，小灯泡的亮度将 (选填“变亮”“变暗”或“不变”)；保持开关S, 始终闭合，通过调节电路，使电路消耗的最 大功率为P,最小功率为P2,则P1:P2= (第8题图) (第9题图) 9.如图所示，电源电压U=24V,定值电阻R。 =42,滑动变阻器的规格为“2022A”, 电压表量程为0~15V。 (1)求电路消耗的最小电功率。 (2)请分析说明，为保证电路安全，滑动变阻 器允许接入电路的最小阻值。 类型3敏感电阻引起的动态电路 10.(2025·山东德州)如图是创新小组设计的 肺活量检测装置原理图。电源电压恒定， R。是滑动变阻器，R1、R2是定值电阻。检 测时从吹气口向气球中吹气，气球膨胀通 过可移动隔板带动滑片向上运动，此时显 示仪的示数变大（显示仪由图中两电表之 一改装而成)。在吹气过程中下列判断正 确的是 吹气一 隔板滑片R。 A.电路总电阻变大 B.电压表示数变大 C.显示仪由电流表改装而成 D.电路中消耗的总功率变小 11.(2025·咸阳旬邑县二模)如图所示的是一 款潜水器深度表的自主启动装置简化电路 图。电源电压恒为9V,R是探测压敏电 阻，其阻值随压力增大而减小，R。是阻值为 62的定值电阻，当R,两端的电压增大到 6V时，深度表自主启动记录深度，此时R 的阻值是Ω，R消耗的电功率是W。 此时若继续下潜，则定值电阻R,消耗的电 功率（选填“变大”“不变”或“变小”）。 A 物理Ⅱ九年级下册(SK)146.ACD7.D8.B9.D10.变大402.40.43211.4.59 1.750.625 小专题二动态电路中电功率的分析与计算 1.C2.0.50.753.0.54:254.C5.B6.C7.C8.12不变 口：39.解：)根据P一尺可知，当电压一定时，电阻越大，电功率越小 当滑动变阻器全部接人电路时，电路中的电阻最大，为R总=R。十R大=42 202=242,电路消耗的最小电功率为P小二尺。=240=24网 (2)要保证滑动变阻器安全，电路中允许通过的最大电流为I大=2A,此时 滑动变阻器接入电路的电阻最小，由欧姆定律和串联电路电阻规律得，滑 动变阻器最小阻值为R七R。=X一4Q=8Q,安保证电压表安 2A 全，R。两端最大电压为U。=15V,电路中最大电流为1k'==5y- R。42 3.75A,超过了滑动变阻器允许通过的最大电流，所以要使电路安全，滑动 变阻器允许接入电路的最小阻值为82.10.C11.33变大 三、电流的热效应焦耳定律 新知梳理 ①内电流热效应电饭锅电烙铁电流大小电阻大小通电时间 的长短液体温度的变化转换②电流的平方电阻通电时间Q= PRt 课堂巩固 1.A2.电阻热热传递3.电流电阻4.(1)电流通电时间 (2)电流和通电时间相同时，导体的电阻越大，电流产生的热量越多 (3)电流通过导体产生的热量与通过导体的电流大小是否有关5.C 6.电阻减少7.102：18.C 课后提升 9.A10.热引力变小11.132000120000.2612.解：(1)只闭 合S,通过R的电流I-是-名=2A:2)只闭合S,灯泡正常发 光，由P=发得，订泡1的电阻R-兴=0”-21n:(3)用阳同学 闭合S、S2后，灯泡L和电阻R并联，由并联电路特点知，通电10min,R 产生的热量Q=IR2Rt=(2A)2×62×10×60s=1.44×104J;由P=U1 得，灯泡支路的电流L=2V=0.5A,干路中的电流1=1十1k 0.5A十2A=2.5A,电路消耗的总电能W=UIt=12V×2.5A×10× 60s=1.8×104J。 小专题三多挡位家用电器相关计算 1.解：1)电路中的电流为1==20y=1A:(2)图1所示电路工作 R12202 第4页（共30页） 300s产生的热量为Q=W=U1t=220V×1A×300s=66000J,不计热 损失，则空气吸收的热量与电路产生的热量相等，由Q=cm△t得，保温箱 内空气升高的温度为△t=Q= 66000J ·=6℃； cm1.0X103J/(kg·℃)×11kg (9)高温挡的电功率为1100w,由P发得，高温挡电路电阻为Ra一户 U3 =(220V)2 1100W=440,低温挡的电功率为220W,低温挡电路电阻为R低= U=(220V)=220Q,所以高温挡仅电热丝R,接入电路，低温挡仅电热 P低220W 丝R接入电路，连接如图所示。。S 2.解：(1)由P=UI 220Vs a高温挡 R, b低温挡R P=1100W=5A: 得，煲汤锅处于加热状态时，电路中的电流【如=号=220V (2)当开关S和S均闭合时，R2被短路，R,单独工作，电路总电阻最小，功 率最大，为加热挡，由PR得，电热丝R的阻值R三F=20一 442,当开关S闭合、S断开时，R1和R2串联，电路总电阻最大，功率最 小，为你温指，此时电路总电阻R。片一0》-84.由申联电路 的电阻关系可得，电热丝R2的阻值R2=R总一R1=4842一442=4402； (3)加热汤汁直到沸腾所需吸收的热量Q吸=c汤汁m△t=4×103J/(kg·℃) ×3.3kg×(100℃一50℃)=6.6×105J,不考虑汤汁质量变化和热量损 失，则加热消耗的电能w如=Q袋=6.6×10小，由P=罗得，加热需要的时 间t加= W担=6.6X10J=600s,正常工作20min,则保温的时间t=1一 P加1100W 1如=20×60s-600s=600s,由P-罗得，保温消耗的电能w:=P%1 100W×600s=6×104J,则煲汤锅正常工作20min所消耗的电能W总= W加+W保=6.6×105J十6×10J=7.2×105J。3.解：(1)热；高温； (2)由P=U可知，低温挡正常工作时，电路中的电流：1程=P- 1100W=5A;高温挡时，两电阻并联，R两端的电压与低温挡时R两端 220V 的电压相等，R1的电功率P1=P低温=1100W,则高温挡正常工作时R2的 电功率：P,=P-P=2200W-1100W=1100W,由P=3可知，发 热电阻R的阻值：R-号-0=4n:()由P-发可知，R的电 阻：R,=U=(220V) 厂P展一1100W=440,实际电压为210V时低温挡的实际功率： P低温' U=(210V)≈1002w,因为1002W>900W,所以实际功率 R 440 第5页（共30页） 小于额定功率不仅仅是因为实际电压小于额定电压，小明的观点不正确。 4.解：(1)闭合；当开关S闭合、S断开时，电路中只有R1工作，电路的总电 阻最大，总功率最小，煮茶器处于“文火授煮”挡，由P发知，电热丝R的 阻值R=20W2Q:(2)当开关S,S均闭合时，R与R并 联，由并联电路特点知，此时电路的总电阻最小，总功率最大，煮茶器处于 “式火快涕”指，则额定快涕功率Pe=P&十R=P:十=400W十 (220V)=800W:(3)由P=U1知，煮茶器处于“武火快沸”挡正常工作 1212 时，通过电路的电流1一号-20≈86A,因为86A<10A所以北 插座能满足煮茶器正常使用；(4)由P-W知，煮茶器在“武火快沸“挡正常 工作6min消耗的电能W=P快t=800W×6×60s=2.88×105J。 5.解：(1)低；(2)只闭合S时，空气炸锅为中温挡，电路为R2的简单电路， 由P贺得，发热电阻R:的阻值R=兴-0=100：《8)当闭合 S、S,断开S2时，R1、R2并联，此时空气炸锅为高温挡，高温挡的功率P商 景g-208+00=1960w:通过R的电流1=是- R+R=400 20y=5.5A,R,产生的热量Q=12R4=(5.5A)2×400X100s= 402 1.21×105J;(4)由图1和图3可知，空气炸锅工作15min所需的电费为 0.30元 0.3元，空气炸锅工作15min消耗的电能W=0.75元7Ckw·h= O.4kw·h,该空气炸锅的实际功率P=W=0.4kW·h=1.6kW。 60 6.解：(1)高温；(2)由p=晋得，水的质量：m=P*V=1.0×103kg/m3× 1.5×10-3m3=1.5kg,标准大气压下水的沸点为100℃，则水吸收的热 量：Q题=c水m△t=4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg×(100℃-20℃)= 5.04X10J:由P=W得，中温挡加热11min消耗的电能：w=P1= 80WX1X60s=5.808X101,电热水壶的效率：7g腰×100%- 5.04×10」×100%≈86.8%；(3)R,单独工作时，电热水壶处于中温挡， 5.808×105J 由P-发得，R的阻值R-片-00=50，当R和R申联时， 电热水壶处于低温挡，由P=U得，电路中的电流：1：=-0V 2A,由1一景得，此时电路巾的总电凰：R一是一义-10aR的阻 值：R2=R总一R1=1102-552=552,当R1和R2并联时，电热水壶处于 第6页（共30页）