专题集训10 电学计算-【名师学案】2025-2026学年九年级下册物理分层进阶学习法（人教版·新教材）

专题集训十 1.(2025·江西)如图所示，是某同学“测量小灯 泡的电功率”的实物电路。已知电源电压恒 为3V,小灯泡标有“2.5V”字样，假设小灯 泡的电阻不随温度的变化而变化。闭合开 关，移动滑动变阻器滑片至某一位置时，电压 表和电流表示数分别如图甲、乙所示。 5 10 020.4 0.6 A 000 -315 分 乙 (1)请写出电压表、电流表的读数； (2)求此时小灯泡的实际功率； (3)求小灯泡的额定功率。 2.(2025·广东)小明设计了可改变灯泡亮度的 电路，如图电源电压U为6V,灯泡L标有 “6V,0.5A”,定值电阻R为122 (1)S2拨到1处时，闭合开关S1,求L的电 功率； 电学计算 (2)S2拨到2处时，闭合开关S,电流表示数 为0.3A,求： ①R两端的电压； ②L工作100s消耗的电能。 21 R ⑧L 3.(2025·青海)随着人工智能的兴起，小文和 屈原在AI视频对话时，屈原问到“圜则九重， 孰营度之？”随即“问天”兴趣小组畅想未来有 一天人类能够登陆火星，他们为航天员设计 了一款航天服，既能保温又能照明。其简化 电路如图所示，若电源电压恒为24V,发热电 阻R的阻值为62，小灯泡标有“24V12W”。 小灯泡的电阻随温度的变化可忽略不计，闭 合开关S1、S2。 250 光照强度(Lux) 200 150 100 50 S 020406080100时间(s) 助学助教优质高效112 (1)通过发热电阻R的电流是多少？ (2)小灯泡的电阻是多少？ (3)发热电阻R的电功率是多少？ (4)为了节约用电，兴趣小组的同学将开关S2 更换为光敏开关，当光照强度大于50Lux 时，开关会自动断开（光照强度是指单位 面积上所接受可见光的光通量)。假设某 时段火星表面的光照强度随时间的变化 如图所示，则从0一100s内航天服消耗的 电能是多少？ 4.(2025·陕西)劳动实践小组为温室育苗基地 制作了一个保温箱，其电路如图一1所示。 -0220 Vo- S 220Vsa高温挡 R b低温挡 图-1 图-2 (1)电热丝R,的阻值为2202，则电路中的 电流是多少？ 113九年极物理·下册 (2)已知保温箱内空气的质量为11kg,图一1 所示电路工作300s产生的热量，可使保 温箱内空气的温度升高多少？[不计热损 失，空气的比热容为1.0×103J/(kg·℃)] (3)现增加一个阻值为44的电热丝R2,根 据实际需求，利用电热丝R与R2,为保 温箱设计两个挡位，高温挡的电功率为 1100W,低温挡的电功率为220W。请根 据需求，在图一2的虚线框内将电路连接 完整。 5.(2024·重庆)如图甲所示是我市某公园的便民 饮水点及其饮水机内部电路简化图，其中R的 阻值为48.42，R和R2均为阻值不变的电热丝， 饮水机有加热和保温挡，正常工作时，保温挡功 率为110W。[c水=4.2×103J/(kg·℃)] S R -o220 Vo 甲 001862.24 kW.h 加热前 001862.59 kW.h 加热后 乙 丙 (1)求饮水机在保温挡正常工作时的电流； (2)当只有饮水机工作时，将3kg水从10℃ 加热到100℃，加热前后公园安装的数字 式电能表示数如图乙所示，求饮水机的加 热效率 (3)为节能减排，相关部门计划在该公园安装 如图丙所示的太阳能电池为饮水机供电。 已知晴天1m太阳能电池一天能发电 0.4kW·h,要求所有太阳能电池晴天 天的发电量能供饮水机使用3天。饮水 机每天正常工作加热时间计为3h,保温 时间计为8h,求至少要安装多大面积的 太阳能电池。 6.(2025·宜宾)中医药是中国传承几千年的文 化瑰宝。如图甲是一款小型的电热煎药壶， 额定电压为220V,有高温、低温两个挡位， 其内部简化电路如图乙所示，当双触点选择 开关接触A、B时为断开状态。R1、R2是两 个阻值不变的电热丝，R=4842,R2=1212, U=220V。 选择开关D。 图甲 图乙 (1)判断并简要说明使用低温挡工作时开关 应接触B、C还是C、D? (2)计算使用低温挡工作时的功率是多少？ (3)计算使用高温挡工作1min,电流做功是 多少？ (4)采用低温挡加热已煎好的某种中药液。已 知该中药液比热容为4.0×103J/(kg·℃)， 质量为200g,加热8min,温度从5℃升高 到45℃。请计算此过程的加热效率（加热 过程中药液蒸发的影响可忽略不计)。 助学助教优质高效114 7.(2025·绥化)如图甲所示的电路中，电源电 压可调，灯泡L的额定功率未知（不考虑灯丝 电阻变化)，电压表的量程是0~15V,电流 表的量程是0~3A。在保证电路各元件安 全的前提下：先将电源电压调为U,只闭合开 关S,把滑动变阻器R的滑片P从最右端滑 动到最左端的过程中，电流表与电压表的示 数关系图象如图乙。求： (1)滑动变阻器R的最大阻值； (2)电源电压U和R1的电阻值； (3)保持(2)中电源电压U不变，滑动变阻器 的滑片P在最右端时，通电1min电阻 R1产生的热量； (4)断开开关S,再将电源电压调为U。,闭合 开关S2,当滑动变阻器的滑片P在a点 时，灯泡L正常发光，电压表的示数为 6V,灯泡L消耗的电功率为P;当滑片P 滑动到某位置时，电路消耗的电功率最 小，电流表的示数为0.25A,灯泡L消耗 的实际功率P实=P黄。求：灯泡L的额 4 定功率P额。 /A 1.5 R S 0. 14U/V 甲 115九年级物理·下册 8.(2024·自贡)图甲是琪琪家某型号电热加湿 器的电路图，如表所示为其部分技术参数 R1、R2为发热电阻，不考虑温度对电阻的影 响，且R2=3R1,S为开关，1、2、3为触点，通 过旋转开关S可实现“关”“低挡”“高档”之间 的切换。 额定电压/V 220 高档功率W 440 220V 低挡功率/W 未知 最大注水量/L2 甲 ↑P/W kW.h 高档 22563 低档 220V2.5(5)A50Hz 3600r/kW.h) 071421t/min 乙 丙 (1)求电热加湿器处于“低挡”位置时的发热 功率。 (2)某次使用电热加湿器工作时，加湿器注水仓 中加注冷水已达到最大注水量。图乙是使 用电热加湿器工作21min的Pt图像，如果 “高档”加热产生的热量全部被水吸收，则此 次“高档”加热可以使注水仓中冷水的温度 升高多少℃？[水的密度是1.0×103kg/m3, 水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)] (3)一天琪琪断开家中其它所有用电器，只接 通加湿器在“低挡”加热，发现家中如图丙 所示计量正常的电能表的转盘在10min 内转了60圈，则加湿器的“低挡”实际加 热功率是多少？ 助学助教优质高效116=1.38×105J=30%. 4.6×106J 专题集训二简单电路 1.C2.B3.C4.绝缘体正电5.异种电荷相互吸引6.A7.D 8.C9. 10.C11.C12.D13.C14.B15.B 16.AD17.L2断路18.D19.C20.B 专题集训三电流、电压、电阻 1.B2.电0.53.B4.AC5.B6.用电器并联变小7.相等 开关8.D9.B10.B11.1.5209612.C13.(1)电源(2)电 压表内阻很大，串联在电路中相当于断路，会使电路中电流非常微弱，导 致小灯泡无法发光，也无法正常测量电压(3)C14.4.5215.0.2 0.34316.0.22 专题集训四欧姆定律 1.452.121203.左254.并0.9305.D6.D7.BD 8.BCD9.断路变大10.B11.ACD12.62013.小于14.C 15.1:17:816.等于2：117.B18.AD19.C20.C 21.BCD22.变大20 专题集训五电功率 1.C2.A40483.D4.B5.B6.31.57.21100506 8.6182.49.650:310.204.211.40.1612.C13.相 等R2右14.2400012115.2401：216.晶体9000017.A 18.D19.BC 专题集训六生活用电 1.220并联2.C 相线 4.相线 中性线 中性线 保护线 口保险装置 三孔插座灯泡开关 5.B6.D7.D8.C9.C10.bc不发光11.解：(1)保护热传 递(2)该插座允许的最大负载为：P=UI=220V×10A=2200W;大 于高温挡的最大功率，该插座可以正常使用。(3)高温挡正常工作2h, 消耗的电能为：W,=Pt=2kW×2h=4kW·h;低温挡工作4h,消耗 的电能为：W2=P2t2=0.8kW×4h=3.2kW·h;一天工作6h消耗的 电能为：W=W1十W2=4kW·h十3.2kW·h=7.2kW·h。(4)同时 使用电饭锅和电磁炉，总功率较大，根据1吕可知：干路中的电流较大。 根据焦耳定律Q=IRt,干路中的导线发热较大，导线过热可能引发 火灾。 专题集训七电与磁 1.电荷的转移磁场2.D3.B4.磁场运动状态5.轻敲条形 6.S顺时针7.S多8.A9.(1)90(2)右(3)①10.磁场 电11.法拉第乙12.AC13.C14.B 15 (S) 17 18.A19.B20.BD21.BCD 专题集训八电学实验 1.(1)0-15V(2) (3)短路(4)2.7 (5)不可靠仅仅做了一次实验，实验次数太少，而且实验中使用了相同 规格的灯泡进行实验，结论具有偶然性，不具有普遍性2.(1)串联 (2)断开开关正(3)更换规格不同的灯泡 3.(1) (2)同一0.9大小(3)0.4(4)长 4.(1)右(2)正(3)灯丝电阻随温度升高而增大0.240 5.(1) 注6。 (2)右0.48(3)相等反(4)能 6.(1)甲、乙(2)电流分流(3)漏气7.(1)右0~0.6A0~3A (2)R。(3)0.410(4)R10.5大8.(1)A(2)C(3)B(4) U一U颜 55)温度(6)③U· 专题集训九材料阅读题 1.解：(1)该过程中水吸收的热量为Q吸=c水m△t=4.2×103J/(kg·℃) ×100kg×20℃=8.4×10J(2)此次洗浴，燃气热水器以额定耗气量 正常工作10min消耗的天然气为V-1.8m/hX10×h=0.3m则 该过程燃气完全燃烧放出的热量为Q做=q天然气V=3×10J/m3×0.3m =9X10」（3)气热水器的热效率为)8×10%=8，X0× 9×105J 100%≈93.3%故该燃气热水器的能效等级属于二级。 2.(1)上(2)N费力(3)B(4)减小R2的阻值或增大电源电压 3.(1)用电器(2)减小智能化浅充电(3)3004.(1)cm (2) (3)5×101(4)远离(5)电磁 G 5.(1)质量(2)电磁感应(3)5.04×1047(4)1：4(5)16.2 专题集训十电学计算 1.解：(1)由图甲可知电压表接小量程，分度值为0.1V,示数为2V;由图 乙可知电流表接小量程，分度值为0.02A,示数为0.2A。(2)小灯泡 的实际功率P实=U实I实=2V×0.2A=0.4W(3)小灯泡的电阻为R ==2V I实一0,2A=10Q小灯泡的电阻不随温度的变化而变化，小灯泡的 额定功丰n-k-货-28-0.525W2解：0S按瑞1 处时，闭合开关S,,只有灯泡连入电路工作，此时灯泡两端电压等于电源 电压U1=6V灯泡电压刚好达到额定电压，此时灯泡的电流I1=0.5A 灯泡的功率P=U1I=6V×0.5A=3W(2)①S2拨到2处时，闭 合开关S,灯泡L与定值电阻R串联，电流表示数为0.3A,则I定=I= 0.3AR两端的电压U是=I足R=0.3A×122=3.6V②根据串联 19 分压可知，灯泡分得的电压为U'=U一U定=6V-3.6V=2.4VL工 作100s消耗的电能W=U'I't=2.4V×0.3A×100s=72J 3.解：(1)由电路图可知，发热电阻R和小灯泡并联，则U电源=U=UR= 24V通过发热电阻的电流为R发=24Y=4A(2)小灯泡的电阻 为风答-W=8日(3由P=1可科：发热电阻R的电功 率为PR=URIR=24V×4A=96W(4)由题意可知，0一40s内，开关 S,和S2闭合，小灯泡和发热电阻一起工作，40一100s内，光照强度大于 50Lux,开关S2断开，电路中仅有发热电阻R工作；由W=Pt可得，0一 40s内航天服消耗的电能为W1=(P.十Pr)t=(12W+96W)×40s= 4320J40一100s内航天服消耗的电能为W2=Pxt2=96W×60s= 5760J则0一100s内，航天服消耗的总电能是W=W1+W2=4320J+ 5760J=1080】4.解：1)电路中的电流是1=2201A (2)图-1所示电路工作300s产生的热量为Q=W=UIt=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，保温箱内空气升高的温度为△1=Q 66000J m1×103J/(kg·℃)×11kg 6℃(3)高温挡的电功率为1100W,高温挡电路电阻为R:=P U2 (220V)2」 100W=44Q低温挡的电功率为220W,低温挡电路电阻为R框= U_(220V)2 P低 220W =220Ω所以两个电阻并联接人电路，高温挡支路接电 热丝R2,低温挡支路接电热丝R,连接如下图所示： 220Vsa高温挡 b低温挡飞. 5.解：1)保温挡功率P盟=10W,由P-U1得1=P-0Y U220V 0.5A。(2)水吸收的热量Q暖=c水m(t-t)=4.2×103J/(kg·℃)× 3kg×(100℃-10℃)=1.134×106J,消耗的电能W=1862.59kW·h一 862.24kw·h=1.26X10J,加热效率78=1.134X1090% 1.26×105J (3)S,闭合时为加热档，P加热= U_(220V)2=1000W=1kW,每天 R148.42 加热3小时消耗电能W加热=P加热t加熟=1kW×3h=3kW·h,保温挡功 率P保温=110W=0.11kW,每天保温8h消耗电能W保温=P保湿t=0.11 20 kWX8h=0.88kW·h,每天需消耗电能：W=W加熟十W保温=3.88kW·h, 3天需消耗电能：W总=3.88kW·h×3=11.64kW·h,需太阳能电池板的面 积S=品=29.1.6解：1由图乙可知，当双能点达 择开关接触B、C时，R1接入电路，当双触点选择开关接触C、D时，R1、 R2并联接入电路，根据并联电路电阻规律可知，R1、R2并联接入电路时， 电路中的总电阻小于任意一个并联的电阻，所以R、R2并联接入电路 时，电路中的总电阻最小，由P=可知，电路的总功率最大，此时电热 R 煎药壶处于高温挡，则当双触点选择开关接触B、C时，电热煎药壶处于 低温挡。(2)当双触点选择开关接触B、C时，电热煎药壶处于低温挡，R 接人电路，由P-发可知：低温挡工作时的功率P发-骨 =y-(220V)- I00W(3)使用高温挡时，R1、R2并联接入电路，工作1min,根据并联 电路特点可知电流做功W=(P,十P2)t=( +是-0+ 220X1×60s=3X10】(4)中药液吸收的热量Q=cm(味一物) =4.0×103J/(kg·℃)×0.2kg×(45℃-5℃)=3.2×104J低温挡 加热8min,消耗的电能W1=P低t1=100W×8×60s=4.8×10J此 过程份加盐效率9是×10%-景8淡8×10%-6,7%7解： (1)只闭合开关S,R与R串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量 滑动变阻器R的电压，当滑片P在最右端时滑动变阻器全部接入，R1与 R串联，电路中的电流最小，为0.1A,滑动变阻器两端电压为14V,滑动 变阻器尺的是大阻在R-是-兰X=100:(2)由题家可知：滑动 变阻器的滑片P在最左端时，电压表的示数为0V,电流表的示数为 1.5A,电源电压U=IR1=1.5A×R1①滑动变阻器的滑片P在最 右端时，电压表的示数为14V,电流表的示数为0.1A,根据串联电路的 特点和欧姆定律知，电源电压U=I2R,+U播=0.1A×R1十14V② 由①②得：U=15V,R=102;(3)滑动变阻器的滑片P在最右端时， 由焦耳定律可得，R产生的热量Q=IPRt=(0.1A)2×102×1×60s=6 J;(4)断开开关S,闭合开关S2,灯泡L与滑动变阻器R串联，当电压 表示数最大时，灯泡的电压最小，故电路中的电流最小，电路消耗的电功 率最小：根据P=-U1-代可得，实际功率Px-心5” ③灯泡正 R 、常发光时，电压表的示数为6V,根据P=U1只可得，额定功率：P= URV》①灯泡L消耗的实际功率P:=宁P。⑤由③@⑤ RL 可得：U=24V;根据欧姆定律知，灯泡的电阻R,=号=24.25AY =36n:额定功率，P=U6V)-(24V6V=9W R 362 8.解：由图1知，开关S接1触点时，电路断路，为关；接2触点时两电阻 串联接3触点时只有R接人电路；电源电压一定，由P只可知，接2 触点时电阻最大，总功率最小，为低挡；接3触点时电阻最小，总功率最 大，为高挡：1)由表格数据知，高挡功率：P%=440w,由P= R可得R, :Rg-20W102:由题知，R,=3R=3X110038 Q:则低挡的发热功率：P=RR00R=10w,(2)如起 器注水仓中加注冷水已达到最大注水量，此时注水仓中水的质量为= p水V=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg;由图2知，工作21min时， 其中高挡工作时间为7min,低挡工作时间为l4min,则在高挡正常工作 时消耗的电能：W高=P高t高=440W×7×60s=1.848×105J;如果电阻 R1在此次高挡加热时产生的热量全部被水吸收，即Q吸=W=1.848× 10J；由Q级=cm△t可得，水升高的温度：△t=Q:= cm 4.2×107kg·C)×2kg=22℃：(3)3600/(kw·h)”的意义为：每 1.848×105J 消耗1kW·h的电能，电能表的转盘就转过3600r,则电能表的转盘转 过60r时，加湿器在10分钟消耗的电能：W'=3600kW·hD一60 60r kW·h=6X10J:加湿器在低挡加热的实际功率：P=W-6X10」 t10×60s 100W。 第二部分质量评价步步高 第十八章水平能力测试卷 1.C2.D3.D4.C5.A6.D7.B8.D9.C10.C11.D 12.D13.用电器内能96014.榨汁保温15.串416.15 451.217. 18. o220 Vo