第十八章 电功率 计算专题训练-2025-2026学年人教版物理九年级全一册

第十八章电功率计算专题训练题 1．图甲是某电烤箱的电路图，、两根电阻丝阻值均不变，如表为其铭牌，其中高温挡额定功率模糊不清。 ××牌电烤箱 额定电压 220V 额定功率 高温挡 ××W 中温挡 2420W 低温挡 484W 电源频率 50Hz (1)的电阻是多少欧？ (2)该电烤箱高温挡的额定功率为多少瓦？ (3)在用电高峰时段，小明利用家中电能表（如图乙）测出了家庭电路的实际电压。他断开其他用电器开关，仅让电烤箱在高温挡下工作，电能表的指示灯闪烁90次用时36s，则此时家庭电路的实际电压是多少伏？ 2．图甲为一种浴室暖风机，它通过电热丝加热冷空气使室内升温，再利用风扇使热空气流动。图乙是该型号浴室暖风机的简化电路图，R是电热丝，其主要参数如下表所示。 额定电压/ V220 电热丝额定功率/W 2200 电动机额定功率/W 44 (1)浴室暖风机正常工作时，干路电流是多少？ (2)浴室暖风机正常工作时，电热丝R的阻值是多少？ (3)浴室暖风机正常工作时，使容积为的房间内空气的温度升高20℃需要400s，电热丝的加热效率是多少？〔，，结果精确至0.01%〕 3．某取暖器的简化电路如图所示，为发热电阻。取暖器工作时，通过开关和实现低温、高温的挡位控制，。求： (1)取暖器工作时通过的电流。 (2)取暖器处于低温挡时，工作产生的热量。 4．某款自动除湿机（图甲）内部主要由控制电路和工作电路两部分组成，简化后的电路图如图乙所示。 控制电路中的电源电压U1=12 V，调控电阻Rs的阻值调节范围是0~1000 Ω，湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化（对应图丙）。L为磁控开关，当控制电路电流≥20 mA时，L的簧片因磁性相互吸合，工作电路的压缩机启动进行除湿。工作电路两端电压U2=220 V，R0为保护电阻，L线圈电阻忽略不计。 (1)若除湿过程中工作电路总功率为880 W，求工作电路中的电流； (2)为使人体感觉舒适（湿度范围通常为40~60%），求调控电阻Rs的取值范围； (3)相关资料显示在27 ℃时：湿度60%的室内空气含水量为15.4 g/m3；湿度40%的室内空气含水量为10.4 g/m3。该除湿机铭牌标注“除湿量1.25 kg/h（27 ℃ RH60%）”，表示在标准测试环境（27 ℃ RH60%）下每小时可去除1.25 kg水。小龙所在的实验室环境温度为27 ℃、湿度为60%，体积为100 m3，想使用这台总功率为880 W的除湿机将实验室的湿度从60%降到40%（假设在40%~60%湿度范围内除湿速率保持恒定），求除湿一次需要去除的水量（单位：），以及消耗的电能（单位：kW·h）。 5．如图所示电路，电源电压恒定不变，定值电阻，灯泡标有“6V   3W”字样（不考虑灯丝电阻变化）。只闭合，灯泡正常发光；再闭合，电流表示数变化了。求： (1)灯泡L正常发光时的电流。 (2)电阻的阻值。 (3)通过控制开关通断，电路中电流的最大值与最小值之比。 6．如图所示电路中，灯泡L的规格为“”，闭合开关S，灯泡正常发光，电流表示数为。求： (1)通过灯泡L的电流； (2)电阻R的电功率； (3)通电，电路消耗的电能。 7．小新同学准备为物理实验室制作一个电烘箱，设计电路如图甲所示。R0是电烘箱体内阻值为40Ω的电热丝。经过多次试验，当选用电阻R1的阻值为15Ω时，刚好满足箱体内烘干功率要求。求：（不考虑温度对电阻的影响） (1)整个电路工作时的电流； (2)电烘箱工作10s，箱体内R0消耗的电能； (3)小新同学又进一步改进了设计，利用R0和另一只阻值为20Ω的定值电阻R2，单刀单掷开关S1设计了一个有“高、低”两个挡位且最高功率可超过3000W的电烘箱，请你在图乙中将改进后的电路图补充完整，说出低温挡对应的开关状态并计算高温挡的电功率。 8．如图所示，电源电压4.5V保持不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，灯泡L标有“3V　1.5W”字样，滑动变阻器R标有“20Ω 1A”字样。闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P，使灯泡正常工作，不考虑灯丝电阻的变化。求： (1)灯泡正常工作时的电流和电阻。 (2)在保证电路安全的条件下，滑动变阻器连入电路的电阻变化范围。 9．如图是某电热水壶铭牌上的部分参数。 电热水壶 容量 5L 额定电压 220V 额定功率 1000W (1)在壶中装满20℃的水，将其烧开，则水吸收的热量是多少？（设壶内为1个标准大气压） (2)在额定电压下烧开这些水需要多少时间？（不计热量损失和壶吸收的热量） (3)在用电高峰时，电热水壶的实际电压为额定电压的90%，则此时该水壶的实际功率是多少？ 10．课外实践小组设计了如图所示的检测水流冲击力的装置。其中电源电压为是阻值为的粗细均匀的电阻丝，其长度为，为水平光滑杆，弹簧左端固定，右端连接绝缘滑块，绝缘滑块与滑片、物体通过滑杆相连，水流冲击力为零时，滑片刚好与电阻丝的端接触，此时电流表示数为，水流冲击物体带动绝缘滑块滑至点时，滑片刚好与端相连。滑片与电阻丝始终保持良好接触，弹簧始终在弹性限度内，弹簧所受拉力与弹簧长度的关系如表所示。求： 弹簧长度/cm 10 12 14 16 18 20 弹簧拉力/N 0 2 4 6 8 10 (1)定值电阻的阻值； (2)当电流表示数为时，水流冲击力； (3)当水流冲击力为时，的电功率。 11．电热暖手宝是生活中常见的取暖设备。某款电热暖手宝的主要参数如图所示，其通电正常加热，恰好将袋内液体从加热至[袋内液体的比热容取]，求： 主要参数 袋内液体质量：1kg 额定电压：220V 额定功率：550W (1)该过程中，袋内液体吸收的热量。 (2)该过程中，电热暖手宝的加热效率。 (3)若用与该暖手宝加热效率相同的燃气热水器来实现上述加热过程，则需要消耗多少天然气？天然气的热值取。 12．有同学提出：冬天写作业时光线较暗，手又冷，要是我们设计一款既能照明，又能暖手的桌垫就好了。他的想法得到了同学们的支持。经过多次改进，同学们设计了如图所示的电路，、为电热丝，其中，仅做照明的灯泡L标有“12V，0.3A”的字样。当开关S闭合时，灯泡L正常发光。求： (1)灯泡L正常发光100s，流过灯泡L电流做的功； (2)当开关S、断开，闭合时，电热丝的电功率； (3)当开关S断开，、闭合时，的总电功率为16W，电热丝的阻值。 13．2025 年的“体重管理年”掀起全民健身热潮，为了动态监测体重情况，鑫岩为妈妈设计了一台由电流表改装而成的简易体重计，其电路如图甲所示。已知电源电压为6V，定值电阻R0=10Ω，RV为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，踏板重力不计，求： (1)闭合开关S，当体重计空载时，此时电路的总功率； (2)冠旭认为也可以用电压表改装成体重计，现要求随着体重的增加，电压表示数增大，试分析电压表应该并联在什么位置？若电压表测量范围为0~3V，求电压表改装的体重计能够称量的最大质量是多少kg？（g取10N/kg） 14．便携式加热饭盒因其便捷加热、恒温保暖功能，成为学生和上班族的用餐神器。如图甲所示，为某品牌便携式加热饭盒。该饭盒有“加热”和“保温”两挡；已知加热功率为1210W，保温功率为242W，其内部电路可简化为图乙所示电路，额定电压为220V。求： (1)保温挡正常工作时，电路中的电流为多少？ (2)R2的阻值是多少？ (3)若用加热挡（电能转化为热能效率为80%）将200g初温为20℃的饭菜加热至100℃，至少需要多长时间？[c饭菜=3.63×103J/（kg·℃）] 15．体重超标已影响了部分中学生的身心健康，为了动态监测学生的体重情况，班级科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计，其电路如图甲所示。已知电源电压恒定，电阻器。，R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，电流表的测量范围为0～0.6A，踏板重力不计，求： (1)闭合开关S，当体重计空载时，电路中的电流为0.12A，电源电压为多少； (2)当体重计示数为600N时，电路中的电流为多少A，消耗的电功率为多少W； (3)此体重计所能测量的最大体重为多少。 16．如图甲所示为某款电热水壶，它的简化电路原理图如图乙所示，额定电压为220V，S为感温开关，1、2是开关连接的触点，和为加热电阻，且阻值保持不变，已知电热水壶加热挡的额定功率为1100W，电热水壶保温挡正常工作时的电流为0.5A。某次将1kg初温为12℃的水加热到100℃正常工作加热了7min。已知求： (1)加热挡正常工作时的电流； (2)电阻的阻值； (3)这个过程水吸收的热量； (4)电热水壶加热水的效率。 17．有两只灯泡，A灯“6V，6W”、B灯“6V，？”，A和B中电流随两端电压变化关系的图象如图甲所示。 (1)将A、B并联接在6V电源两端，求1min内电路消耗的电能； (2)将A、B串联接在某电源两端，使B灯恰好正常发光，求此电源的电压。 18．如图（a）是具有电加热功能的汽车座椅垫。如图（b）是它工作电路的示意图，电源电压为24V，R1和R2为电热丝，S1是总开关，S2是挡位开关。当S2接1时，汽车座椅垫处于“高温”挡加热，电功率为36W。当S2接2时，汽车座椅垫处于“低温”挡加热，电功率为20W。 请通过计算回答： (1)当处于“高温”挡加热时，座椅垫工作5min产生的热量是多少焦？ (2)电热丝R2的阻值是多少欧？ 19．图甲是某电热水壶内部简化电路，由控制电路和加热电路组成，电流鉴别器相当于电流表；加热电路中电源电压为220V，电热丝的阻值为24.2Ω；控制电路电源电压为8V，滑动变阻器（调温电阻）的最大阻值为130Ω；热敏电阻置于热水器内部，其阻值随温度变化的关系如图乙所示，当电流鉴别器的电流达到50mA时，开关断开，加热电路停止加热。 (1)开关闭合，求加热电路的电功率； (2)当最高控温设置在80℃时，滑动变阻器接入电路中的阻值应为多少； (3)当最高控温设置在80℃时，用电热水壶把2kg水从30℃开始加热，不计能量损失，请通过计算判断通电200s时加热电路的状态是“工作”还是“不工作”的。[] 20．海龟性别由孵化温度决定。某种海龟在温度℃时，孵化出来的几乎全为雌性；温度℃时，几乎全为雄性。因气候变暖导致自然界雌海龟数量远多于雄海龟。为能在外界环境温度高于30℃的情况下孵化雄海龟，需要设计一个自动温控孵化箱：要求箱内的最高温度为28℃，且最低温度不得低于25℃。科技小组利用如下器材：控制电路电源（电压为）、热敏电阻（阻值随温度变化曲线如图甲所示）、电磁继电器（当电磁铁线圈电流时，吸下衔铁；当时，弹开衔铁；线圈电阻忽略不计）、降温元件（额定电压，额定功率）、开关及导线若干，设计了孵化箱电路如图乙所示。 请你解决下列问题： (1)求降温元件正常工作时的电流； (2)通过计算说明设计的孵化箱是否符合要求； (3)使用一段时间后，控制电路的电源电压降低，孵化箱内的最高温度会如何变化并分析说明。（其它因素均不变） 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 《第十八章电功率计算专题训练题-2025-2026学年人教版九年级物理下册》参考答案 1．(1) (2) (3) 【详解】（1）分析电路可知，S1闭合，S2接a时，两电阻并联，此时总电阻最小，根据可知总功率最大，为高温挡；S1断开，S2接b时，两电阻串联，此时总电阻最大，根据可知总功率最小，为低温挡；S1闭合，S2接b时，R1单独工作，此时为中温挡。中温挡时，根据可知 低温挡时，根据可知 的电阻是 （2）该电烤箱高温挡的额定功率 （3）高温挡的总电阻 电能表指示灯闪烁90次，电烤箱消耗的电能为 电烤箱的实际功率为 此时家庭电路的实际电压 2．(1) (2) (3) 【详解】（1）解：浴室暖风机正常工作时，电动机和电热丝并联，同时工作，总功率 额定电压 根据 可得，干路电流： （2）解：电热丝正常工作时的电压，额定功率 根据 可得，电热丝的阻值： （3）解：房间内空气的质量： 空气吸收的热量： 电热丝在400s内消耗的电能： 电热丝的加热效率： 3．(1) (2) 【详解】（1）由电路图可知，当取暖器工作时，开关S1闭合，电阻R1两端的电压等于电源电压。根据欧姆定律得，通过R1的电流为 （2）当开关S1闭合、S2断开时，电路中只有电阻R1工作，此时电路的总电阻最大，由得，此时取暖器处于低温挡；当开关S1、S2都闭合时，电阻R1和R2并联，电路的总电阻变小，由得，此时取暖器处于高温挡。低温挡的电功率 取暖器处于低温挡时，工作产生的热量为 4．(1)4A (2)400~500Ω (3)0.5kg；0.352kW·h 【详解】（1）若除湿过程中工作电路总功率为880 W，工作电路中的电流 （2）由图可知，当湿度在40%RH时湿敏电阻R的阻值200Ω，当湿度在60%RH时湿敏电阻R的阻值100Ω，电流为I≥20mA=0.02A；此时L的两个磁性弹片相互吸合，工作电路的压缩机开始带动系统进行除湿，控制电路的最大总电阻 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，调控电阻Rs的最大阻值Rs大=R总-R=600Ω-100Ω=500Ω 调控电阻Rs的最小阻值Rs小=R总-R′=600Ω-200Ω=400Ω 调控电阻Rs的取值范围是400~500Ω。 （3）实验室的湿度是60%，水蒸气的质量为m1=ρ1V=15.4g/m3×100m3=1540g=1.54kg 实验室的湿度是40%，水蒸气的质量为m2=ρ2V=10.4g/m3×100m3=1040g=1.04kg 除湿一次需要去除的水量m= m1- m2=1.54kg-1.04kg=0.5kg 除湿一次的时间为 消耗的电能为W=Pt=0.88kW×0.4h=0.352kW·h 5．(1) (2) (3) 【详解】（1）根据灯泡L的铭牌“6V 3W”可知，灯泡的额定电压，额定功率 灯泡正常发光时的电流为 （2）当只闭合S1、S2时，电阻R1被开关S2短路，电路为灯泡L的简单电路，电流表测电路中的电流。因为灯泡L正常发光，所以电源电压U等于灯泡的额定电压，即 再闭合S3时，电阻R1仍被短路，电路变为灯泡L与电阻R0并联，电流表测干路电流。因为并联电路各支路独立工作，互不影响，所以通过灯泡L的电流不变。电流表示数的变化量即为通过电阻R0的电流。通过R0的电流 ，因为L与R0并联，所以R0两端的电压 根据欧姆定律，电阻R0的阻值为 （3）要使电路中电流最大，总电阻应最小。当开关S1、S2、S3都闭合时，R1被短路，L与R0并联，此时总电阻最小，电流最大。电路中的最大电流 要使电路中电流最小，总电阻应最大。当只闭合S1（S2、S3断开）时，R1与L串联，此时总电阻最大，电流最小。灯泡的电阻 串联总电阻 电路中的最小电流 电路中电流的最大值与最小值之比为 6．(1)0.5A (2)6W (3)1080J 【详解】（1）闭合开关S，灯泡和电阻R并联，电流表测干路电流。此时灯泡正常发光，则通过灯泡L的电流 （2）根据并联电流规律，电阻R的电流 则电阻R的电功率 （3）通电，电路消耗的电能 7．(1)4A (2)6400J (3)，3630W 【详解】（1）由图甲可知，电热丝R0与电阻R1串联，电路的总电阻为 根据欧姆定律，整个电路工作时的电流为 （2）根据焦耳定律，R0在10s内消耗的电能为 （3）改进电路后的总电阻约为 所以定值电阻R2要与R0并联，当R0单独接入电路时，电烘箱的功率为 当R2单独接入电路时，电烘箱的功率为 由于，所以改进后的低温挡应该是R0单独接入电路，说明单掷开关S1处于断开状态，因此改进后的电路图如下图所示： 由图可知，当开关S1闭合时，电路为高温挡，功率为 8．(1)0.5A，6Ω (2)3Ω～12Ω 【详解】（1）[1]根据可得，灯的额定电流 [2]根据欧姆定律可知，灯泡的电阻为 （2）为了保护灯泡，电路中的电流最大为0.5A，电路中的最小总电阻 所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值为 电压表的最大示数为3V，根据串联电路的电压规律可知，灯泡两端的最小电压为 电路中的最小电流为 滑动变阻器接入电路中的最大电阻为 即滑动变阻器连入电路的电阻变化范围为3Ω～12Ω。 9．(1) (2) (3) 【详解】（1）水的质量为 水在标准大气压下的沸点为100℃，水吸收的热量为 （2）不计热量损失和壶吸收的热量，电能全部转化为热能，故消耗的电能 由功率公式 得，在额定电压下烧开这些水需要的时间： （3）电热水壶电阻不变。根据得，电热水壶电阻为 实际电压为 此时该水壶的实际功率为 10．(1)6Ω (2)6N (3)0.54W 【详解】（1）据图可知，电路是串联的，水流冲击力为零时，滑片刚好与电阻丝的端接触，此时电路为R0单独串联，电流表示数为，则定值电阻的阻值为 （2）当电流表示数为时，电路中的总电阻为 变阻器接入电路中的阻值为 由于是阻值为的粗细均匀的电阻丝，其长度为，则此时弹簧的长度为 据表可知弹簧拉力，即水流冲击力为6N。 （3）当水流冲击力为时，据表可知，弹簧的长度为14cm，弹簧的伸长为4cm，变阻器接入电路中的阻值为，此时电路中的总电阻为 电路中的电流为 的电功率为 11．(1) (2) (3) 【详解】（1）该过程中，袋内液体吸收的热量 （2）电热暖手宝消耗的电能为 电热暖手宝的加热效率为 （3）燃气热水器的加热效率与暖手宝相同，即燃气热水器的加热效率为70%，液体吸收的热量不变，天然气完全燃烧放出的热量 需要消耗天然气的体积为 12．(1)360J (2)4W (3) 【详解】（1）灯泡正常发光时，电流所做的功 （2）当开关S闭合时，灯正常发光，电源电压 当开关S、断开，闭合时，只有工作，则的电功率 （3）当开关S断开，闭合时，与并联，则的电功率 的电阻 13．(1) (2)R0两端， 【详解】（1）由图甲可知，闭合开关，两电阻串联，电流表测的是电路电流。当体重计空载时，压敏电阻上的压力为零，由图乙知，此时压敏电阻的阻值为，此时电路的总功率 （2）压敏电阻阻值随着压力的增大而减小，当体重增加时，压敏电阻阻值减小，分得的电压也减小，定值电阻的两端电压增大；如果用电压表改装成体重计时，要求随着体重的增加，电压表示数增大，电压表应该并联在定值电阻R0两端。电压表量程为0~3V，当体重最大时，电压表示数为3V，即R0两端电压为3V，此时电路中电流为 根据串联电路的特点和欧姆定律可得，此时压敏电阻的阻值为 由图乙知，此时对应的压力为1200N，电压表改装的体重计能够称量的最大质量是 14．(1)1.1A (2)160Ω (3)60s 【详解】（1）由P=UI可知，保温挡正常工作时，电路中的电流 （2）由图乙可知，当开关S闭合、S1断开时，R1、R2串联，根据串联电路的特点可知，此时电路的总电阻最大，由可知，电路的总功率最小，加热饭盒处于保温挡；当开关S、S2都闭合时，只有R1工作，电路的总电阻最小，总功率最大，加热饭盒处于加热挡；则R1的阻值 R1、R2的串联总电阻 根据串联电路的电阻特点可知，R2的阻值R2=R-R1=200Ω-40Ω=160Ω （3）饭菜吸收的热量Q吸=c饭菜mΔt=3.63×103J/（kg·℃）×200×10-3kg×（100℃-20℃）=5.808×104J 加热饭盒消耗的电能 加热需要的时间 15．(1) (2) ， (3) 【详解】（1）由电路图甲可知，电阻和串联，电流表测量电路中的电流。当体重计空载时，压力。由图乙可知，此时压敏电阻的阻值。电路的总电阻为： 根据欧姆定律，电源电压为 （2）当体重计示数为时，即压力。由图乙可知，此时压敏电阻的阻值。电路的总电阻为 此时电路中的电流为 消耗的电功率为 （3）由于电流表的测量范围为，所以电路中的最大电流。此时电路的总电阻最小，为 此时压敏电阻的阻值最小，为 由图乙可知，当压敏电阻的阻值为时，其所受的压力最大，为。因此，此体重计所能测量的最大体重为。 16．(1) (2) (3)3.696×105J (4)80% 【详解】（1）电热水壶加热挡正常工作时的电流为 （2）当开关S接触点1时，只有电阻R1接入电路，此时电路总电阻较小。根据可知，此时电功率较大，电热水壶处于加热挡。电阻的阻值 （3）这个过程水吸收的热量 （4）消耗的电能 电热水壶加热水的效率 17．(1)540J (2)8V 【详解】（1）由题可知，将将A、B并联接在6V电源两端时，灯A正常发光，功率为6W，灯B由图可知，额定电流为0.5A，则 并联电路中总功率 电路工作1min消耗的电能 （2）将A、B串联接在某电源两端后，B灯恰好正常发光，由（1）可知，此时电路中的电流为B的额定电流即0.5A，由U-I图像可得，此时灯A两端的电压为2V，则由串联电路电压规律可得电源电压 18．(1) 10800J (2) 12.8Ω 【详解】（1）当处于“高温”挡加热时，座椅垫工作5min产生的热量 （2）由电路图可知，当开关S1闭合，S2接1时，只有电热丝R1接入电路，电路处于“高温”挡。根据可知电热丝R1的阻值为 当开关S1闭合，S2接2时，电热丝R1和R2串联接入电路，汽车座椅垫处于“低温”挡加热，根据可知总电阻 电热丝R2的阻值是 19．(1)2000W (2)90Ω (3)“工作” 【详解】（1）由图甲可知，当S2闭合时，电热丝R1工作，此时电功率为 （2）由图甲可知，控制电路中R2和RT串联，当最高控温设置在80℃时，由图乙可知，此时RT=70Ω，要满足通过控制电路的电流为50mA，则控制电路的总电阻为 则滑动变阻器R2接入电路的阻值为 （3）通电200s时，加热电阻产生的热量为 不计能量损失，这些热量全部被水吸收，则由Q吸=Q放=cmΔt得，水升高的温度为 则水的末温为 由于此时温度低于最高的80℃，则此时加热电路仍然处于工作状态。 20．(1)0.2A (2)符合要求 (3) 由 得，电源电压降低，在电流一定时，电阻变小，最高温度变大，使孵化箱内的最高温度大于28℃ 【详解】（1）降温元件额定电压220 V，额定功率44 W，正常工作时的电流 （2）当箱内温度达到28℃时，由图甲可知，热敏电阻的阻值为300Ω，此时控制电路电流 电磁铁线圈吸下衔铁，动触点与下方的静触点接触，降温元件工作，开始降温，当温度降低到25℃时，由图甲可知，热敏电阻的阻值为500Ω，此时控制电路电流 电磁铁线圈弹开衔铁，动触点与上方的静触点接触，降温元件停止工作，停止降温，所以孵化箱符合要求。 （3）由得，电源电压降低，为保证控制电路的电流0.04A不变，则电阻变小，即最高温度变大，会使最高温度大于28℃，不符合要求。 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 $