第18章 专题六 电功、电功率的综合计算&专题七 电功率之极值与范围计算-【高效课堂】2026-2027学年九年级下册物理同步导学案（人教版·新教材）

厨房在调查时段内总共消耗的电能为： W=P电饭煲41十P灯t2十P轴油烟机t3=1kWX0.5h十0.04kW×1h十 0.1kWX0.3h=0.57kW·h; W75 (4)2.5kwh×30=75kw·h,i=g=2x004h=937.5h。 (5)①用电器不处于待机状态②随手关灯 第4节焦耳定律 1.电阻热热传递2.C3.C4.D 5.(1)只闭合开关S时，电路为R1的简单电路，R1的电功率： .- =9W; (2)由图可知，只闭合开关S,时，电路为R1的简单电路，两开关 都闭合时，两电阻并联，由P-及可知，此时功率最大，为速热。 挡，由可得，电路中的总电阻：R-号-议=1n, 若更换成电压为5V的电源，此时使用“速热”挡通电10s产生的 热量：Q-U-发-2501. 答：(1)只闭合开关S时，R的电功率是9W; (2)使用“速热”挡通电10s产生的热量是250J。 6.C7.A8.D9.AB 10.电阻较大增大电源电压Q=PRt 11.10009012.加热1214.2×105 13.(1)根据电路图可知，开关S闭合，S、S2断开时，只有电动机M 接入电路，此时吹冷风，通过电动机的电流为I=0.5A,则吹冷风 时电动机的功率为：P=U1=220V×0.5A=110W。 (2)根据电路图可知，当S、S闭合，S2断开时，电动机M与R 并联，此时吹温风，由欧姆定律可得，此时流过电阻R,的电流 为-是-8X2A 根据并联电路中的电流规律可知，吹温风时电路中的总电流 为：I温=I+I1=0.5A+2A=2.5A。 (3)根据电路图可知，S、S、S均闭合时，电动机M、R、R2均并 联，此时吹热风，则此时电阻R2的电功率为P2=P急一P一P1= 1100W-110W-220V×2A=550W: -发得，电阻R的阻值为：R-号- 由P= =882. 答：略。 专题三电功率之动态电路 1.C2.B3.BD4.B5.81.26.C7.C8.D 9.BC10.0.360.911.C12.C 专题四电功率之图象分析 1.C2.D3.D4.C5.D 专题五电功率之比例问题 1.B2.A3.A4.C5.D6.C7.A —28 专题六电功、电功率的综合计算 1.(1)开关S、S2、S闭合，R2和L并联，R1被短路，电流表A测干 路电流。 -=12Y2 小灯泡L的电阻R=产=18W=80: 开关SS闭合，通过小灯泡的电流14名-8器-0,5A, 通过R的电流1-荒-8器-1A: 电流表A的示数I=1灯十I2=0.75A+1A=1.75A。 (2)开关S1、S2闭合，S3断开，小灯泡L接入电路，R1被短路，R2 被断路；小灯泡L的实际发光功率P-0Y)=12.5w。 RL 80 (3)开关S闭合，S2、S断开，R1和L串联，R2被断路； P-18=1.5A: 小灯泡正常发光，小灯泡的电流14=立=12V 电路消耗的总功率P总=I12(R.十R1)=(1.5A)2X(3十82)= 24.75W. 2.(1)只闭合S,滑动变阻器滑片位于最左端时，R1、R3和R2的最 大阻值串联； R的电功率：P三W=80)-8W。 10s (2)只闭合S、S,滑动变阻器滑片位于最右端时，R2、R3被短路， 电路为R1的简单电路，电流表A1测电路的电流； 只闭合S、S2,滑动变阻器滑片位于最左端时，R1、R2被短路，电 路为R的简单电路，电流表A2测电路的电流； 欧姆定律可知，定值电阻R与R的比值：。=元：二L。· 4-A-3 (3)由P=UI可知，电源电压一定时，电路中的电流最小时，电路 消耗的电功率最小，由欧姆定律可知此时电路中的电阻最大， 由电路图可知，只闭合S,滑动变阻器滑片位于最左端时，R1、R 和R2的最大阻值串联，此时电路中的总电阻最大，电路消耗的 最小电功率与R消耗电功率之比：P:P=(R十R2十R)· R3=8:1, 由(1)知，P3=8W,故P最小=8P3=64W。 答：略。 3.(1)由图甲可知，只闭合开关S,测速电路中可变电阻R。和灯泡 L串联，电流表测电路中的电流。当车速到达80km/h时，电流 表指针满偏，即I=0.6A,由图乙可知此时R。的阻值为52，根据 串联电路的电阻规律和欧姆定律可得，电源电压：U=IR=I(R +R)=0.6A×(52+102)=9V; (2)感应开关S2、S再自动闭合时，灯泡短路，供暖电路中定值电 阻R与可变电阻R。并联。 根据图乙可知速度为零时，R。的阻值为152， 根据并联电路的电压规律可知，此时R1与R两端的电压相等， —29- 均等于电源电压， 由W=可得，2,5min内供暖电路消耗的总电能 w-发爱 _r(9V)2(9V)2 L152T152] ×2.5×60s=1620J; (3)根据P=UI可得，“8V,3.2W”的小灯泡正常工作时通过它 的电流： =P题=3.2W=0.4A,小于0.6A, 1=U=8V 故在保证该电路安全的前提下，电路允许通过的最大电流为I大 =I=0.4A, 根据串联电路的电压规律可得，此时R,两端的最小电压：U,= U'-U颢=12V-8V=4V, 根据1一发可得，R商最小阻值：R?-及-X=10, 由图乙数据可得，R。的阻值与车速关系： R,=-80+15, 故当R,-100,有：-日+15=10， 解得v=40km/h。 4.闭合开关，R。和R串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量 变阻器两端的电压。 (1)I=0.6A。 (2)当滑动变阻器接入电路电阻最大时，电路中电阻最大，电流 最小，由图象知，此时电路中电流I'=0.1A,变阻器的电功率P= 0.5W, 根据P=UI可得，滑动变阻器两端的电压： P_0.5W=5V。 UR=7-0.1A (3)变阻器连入电路的电阻为0时，电源电压：U=IR。=0.6AX R0…① 变阻器接入电路电阻最大时，根据串联电路特点和欧姆定律表 示电源电压： U=UR+I'R=5V+0.1AXR…② 解①②可得：U=6V,R=102, 滑动变阻器消耗的电功率： P=rR=(R4R》R=R-RR UR 所以，当R=R。=102时，滑动变阻器消耗的电功率最大，则滑动 变阻器的最大功率： U2(6V)2 P最大=4R,4×100 =0.9W。 答：略。 专题七电功率之极值与范围计算 1.B2.B3.D4.D5.C6.C7.D8.6V182.4 —3020 专题六 电功、电功率的综合计算 1.如图所示，电路中使用的是可调电压电源，电 左端时，电流表A2读数为3A。已知滑动变阻 阻R1=3,R2=62,小灯泡L标有“12V 器的最大阻值是R3的4倍，求： 18W”的字样（不考虑温度对小灯泡电阻的影 (1)只闭合开关S,滑动变阻器滑片位于最左 响)。 端时，R的电功率。 (1)开关S、S2、S闭合，调节电源电压为6V (2)定值电阻R1与R3的比值。 时，求电流表A的示数。 (3)电路消耗的最小电功率。 (2)开关S、S2闭合，S断开，调节电源电压为 10V时，求小灯泡L的实际发光功率。 (3)开关S1闭合，S2、S断开，调节电源电压使 小灯泡L正常发光时，求电路消耗的总功率。 R, S R ⑧ A 可调电压电源 3.(重庆中考)最近，重庆交通的各种新线路、断 进展让人目不暇接。在寒冷的冬天，科技小组 的同学设计了一个加热与车速提醒一体的装 置，其简化电路如图甲所示，只闭合开关S1,为 2.(南京中考)如图所示，电 测速电路，当车速到达80km/h时，电流表指 源电压不变，只闭合S,滑 针满偏，提醒车速过快，此时灯泡电阻为102； 动变阻器滑片位于最左 若车站暂时无地铁通过时，感应开关S2、S再 端时，R3在10s内消耗电 R 自动闭合，为供暖电路，电路提供的热量可以 能80J;只闭合S、S1,滑动 为值班人员供暖。已知电流表量程为0~0. 变阻器滑片位于最右端时，电流表A1读数为 6A;R。为可变电阻，阻值与车速关系的图象如 1A;只闭合开关S、S2,滑动变阻器滑片位于最 图乙所示；R1为阻值152的定值电阻。求： ↑R/2 4.如图甲所示电路，电源电压恒定，R。为定值电 A 阻，R为滑动变阻器。闭合开关S,滑动变阻器 的滑片从最右端滑向最左端的过程中，滑动变 阻器的电功率P随电流I变化关系图象如图 80/km·h-') 乙所示。求： 甲 乙 (1)该电路的电源电压。 (1)滑动变阻器接入电路电阻为零时，电路中 (2)某次离下一班地铁到达的时间还有 的电流。 2.5min,此过程中，供暖电路消耗的总电能。 (2)滑动变阻器接入电路电阻最大时，滑动变 (3)若将电源电压调为12V,把原灯泡更换为标 阻器两端的电压。 有“8V,3.2W”字样的小灯泡，在保证该电路安 (3)滑动变阻器的滑片从最右端滑向最左端的 全的前提下，该测速电路允许测试的最大车速。 过程中，滑动变阻器的最大功率。 ↑P(W) 0 0.5 OL 0.10.20.30.40.50.6 甲 乙 22 专题七 电功率之极值与范围计算 01 专题概述 电压表、电流表、滑动变阻器、小灯泡等用电器都有允许的最大电流和电压范围，如果将它们连 接在一起，就会对电路中的最大电流和两端的最大电压有所限制，否则容易烧坏部分电路元件。 1.串联电路 ①电流表量程 三者中最小值为电路可通过电流最大值，此时滑动变阻器接入电路的电阻 ②R变安全电流 最小 ③灯泡L的安全电流 ①R变铭牌上的最大值 二者最小值为R变mx,此时电路电流最小 ②R变两端电压允许的最大值对应的接入电阻 2.并联电路 电流表与滑动变阻器串联 ①电流表量程 三者中最小值为该支路允许电流最大值，此时滑动变阻器接入电阻最小， ②R变安全电流 R变max为滑动变阻器铭牌上的最大值 ③I干max一I定支 02专题训练 1.如图所示的电路，灯L标有 如图乙所示。下列判断不正确的是 ( “6V3.6W”字样，电源电压 UV 16 保持不变。当闭合开关S,滑 12 R 8 动变阻器R的滑片P移到最右端时，灯L正 R 常发光；滑片P移到最左端时，电压表示数为 0 0.20.40.60.8 甲 乙 3.6V。假设灯丝电阻不受温度影响，下列四 A.整个电路消耗的最小电功率为1.2W 个结论正确的是 ( B.整个电路消耗的最大电功率为6W ①灯L正常发光时的电阻为122 C.变阻器R1接入电路的最大阻值为1002 ②电源电压为6V D.定值电阻R2的电阻值为202 ③滑动变阻器的最大阻值为20Ω 3.在“学习使用滑动变阻器”的 ④电路消耗的总功率的变化范围为1.44~ 活动中，小明设计了如图所 3.6W 示的电路。滑动变阻器标有 A.①②B.②④C.②③D.③④ “2021A”字样，小灯泡标有“3V0.9W”字 2.如图甲所示，电源两端电压为12V并保持不 样（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。闭合开 变，R1是滑动变阻器，R2是定值电阻，当开关S 关，将滑动变阻器的金属滑片移至中点时，小 闭合后，逐渐改变滑动变阻器接入电路的电阻 灯泡恰好正常发光。移动金属滑片的过程中， 值，根据电压表与电流表的示数，绘制的图象 确保各元件使用安全，则 A.电源电压为9V 6.如图所示的电路中，电源电压恒为18V,纯电 B.小灯泡消耗的最小电功率为0.6W 阻用电器R1标有“10V4W”字样，滑动变阻 C.电路消耗的最大电功率为2.7W 器R2的规格为“20021A”,电流表的量程为 D.滑动变阻器消耗的最小电功率为0.8W 0~0.6A,电压表的量程为0~15V。在保证 4.如图甲所示，电源电压保持不变，R1为定值电 各电路元件安全使用的情况下，下列说法正确 阻，滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω，电流表 的是 的量程为0~3A,电压表的量程为0~15V。 A.电流表示数的最小值为0.08A 电压表的示数与滑动变阻器R2的关系如图乙 B.电压表的示数变化范围为0~15V 所示。开关S闭合后，为了保证电路安全，则 C.滑动变阻器的阻值变化范围为20~1252 下列结果正确的是 ) D.整个电路总功率的最大值为10.8W 7.（眉山中考)如图所示，电源电压为6V保持不 12 变，R1=32,R2=182,灯泡L标有“6V3W” R 字样，假定灯丝电阻不变。下列说法中正确的 R/Q 0 5101520 是 () A.灯泡L正常工作时的电阻为22 A.R2的阻值变化范围是4~302 B.当只闭合开关S时，电阻R1消耗的功率为 B.电流表的示数变化范围是0.4~1.2A 1.2W C.R1消耗的功率范围是1.6~14.4W C.如果开关S、S2和S3同时闭合，灯泡L短 D.电路消耗的功率范围是14.4~36W 路不工作 5.“赛龙舟”是端午节的传统节目。小浩自制了 D.此电路消耗的最大电功率与最小电功率之 一个卡通龙舟，用亮度可调节的红、绿灯做它 比为25：12 的眼睛。他用规格为“12V6W”的红灯、 “12V12W”的绿灯及“2422A”的滑动变 阻器等元件，设计了如图所示电路。当闭合开 R ]L& 关S1、S2、S,且滑动变阻器的滑片P移至R的 ④ 最右端时，两灯都正常发光。电源电压不变， 第7题图 第8题图 不考虑灯丝电阻的变化。下列说法正确的是 8.(泸州中考)如图所示，电源电压不变，小灯泡 ( ) L标有“6V3W”的字样，不考虑灯丝电阻变 A.电源电压为24V 化，电流表量程为0~3A,滑动变阻器最大阻 B.该电路最大工作电流是2A 值为24Ω。闭合所有开关，移动滑片到中间位 C.该电路最小电功率是3W 置，L正常发光，则电源电压为 ;保持滑 D.该电路最大电功率与最小电功率之比为9：2 片不动，闭合S,断开S、S2,电流表示数变化 了0.8A,则R。为 2;调节开关及滑动 变阻器，使电路总功率达到允许的最大值，此 时滑动变阻器接入电路的阻值为 n。 第5题图 第6题图