第18章 专题五 电功率有关的铭辟、挡位计算-【学海风暴】2026-2027九年级下册物理同步备课（人教版·新教材）

灯泡与变阻器串联，小灯泡正常发光，则电路中的电 =P=6w 流I==12V=0.5A 变阻器两端的电压U变=U-UL=36V-12V=24V _U变=24V 变阻器连入电路中的电阻R安=7=0.5A=480 变阻器的最大阻值R,=2R=2×482=962 (3)当S、S、S都闭合时，小灯泡被短路，定值电阻与 变阻器并联。当变阻器连入电路中的电阻最大时，电 路消耗的功率最小，其最小功率 U2,U(36V)2,(36V)2 P=P,+P,=R+R,=240+ 962 =67.5W 2.解：(1)断开S2,闭合S和S,滑片移到B端时，只有 灯泡接人电路中，此时灯泡正常发光，则电源电压U =U=12V (2)将滑片移到B端，三个开关都闭合时，灯泡与R P颜_6W 并联，通过灯泡的电流1一=12V=0.5A U 12V 通过R,的电流1，=R=20 =0.6A 电路中的总电流I=I+I=0.5A十0.6A=1.1A 1min内电路消耗的电能W=U1t=12V×1.1A× 60s=792J (3)断开S,闭合S和S2时，R,和R,串联，电压表测 R2两端的电压。当电压表的示数最大为3V时，电路 消耗的电功率最小，此时R,两端的电压U,=U一Uy =12V-3V=9V U 9V 电路中的电流1/=1，'=R,=200 =0.45A 电路消耗的最小功率P最小=U'=12V×0.45A=5.4W 3.解：(1)灯泡正常发光时的电阻 _U_(6V)2 R=P-3.6W=100 (2)当S闭合，S、S2断开，滑片P滑到中点时，灯泡与 1 变阻器串联，变阻器连入电路中的电阻R:=2R= ×30n=15n 1 电路中的总电阻Ra=R十R#=102十152=252 灯泡正常发光，则电路中的电流I==6V P题=3.6W 0.6A 所以电源电压U=IR。=0.6A×252=15V (3)当S、S,、S2都闭合时，灯泡被短路，R。与变阻器并 联，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,此时通过 R。的电流 U_15V 1。=R。=10n-1.5A 则电路中的最大电流1大=I滑大十I。=1A十1.5A= 2.5A 所以电路消耗的最大电功率P*=UI大=15V×2.5A =37.5W 8 九年级物理RJ版 当变阻器连入电路中的电阻最大时，通过滑动变阻器 U 15V 的电流最小，其大小为I#本=R每大一30Q =0.5A 则电路中的最小电流I本=I精本十I。=0.5A十1.5A =2A 所以电路消耗的最小电功率P小=UI小=15V×2A =30W 由此可知，电路消耗的总功率范围为30~37.5W。 4.解：(1)闭合开关S、S,时，灯泡L,被短路，灯泡L2与滑 动变阻器R串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压。 灯泡L2正常发光，电源电压U=U2+U漏=2.5V十 2V=4.5V P2_1.25W (2)灯泡L的额定电流1，==2.5V=0.5A U22.5V 灯泡L的阻值R:=1,=0.5A=50 当开关S、S都闭合时，电压表的最大示数为3V,此 时灯泡L2两端的电压U2'=4.5V-3V=1.5V _0-_1.5Y=0.3A 通过灯泡L的电流1，'=R,=5n 滑动变阻器接人电路中的最大阻值 R-先-罗- =102 当灯泡L?正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值 _U霜_2V 最小，最小阻值R水=，=0.5A=40 滑动变阻器R接入电路的阻值范围为4~102。 P1_0.8W=0.4A (3)灯泡L,的额定电流1==2V 只闭合开关S时，灯泡L1、L2和滑动变阻器串联，串 联电路的最大电流为0.4A,电路在1min内最多消耗 的电能W=U1,t=4.5V×0.4A×60s=108J 专题五电功率有关的铭牌、挡位计算 1.解：(1)电热水壶正常工作时的电阻 U(220V)2 R= P-1100W =440 U颜220V 电热水壶正常工作时的电流I=R=44Q =5A (2)电热水壶中水的质量 m水=p水V本=1.0×103kg/m3×3X10-3m3=3kg 水吸收的热量 Q限=c水m水△1=4.2×103J/(kg·℃)×3kgX (100℃-20℃)=1.008×105J (3)电热水壶正常工作烧开一壶水所需要的最短时间 W_Q题_1.008×10J t=P装-P=1100w≈916s≈15min>5min 所以售货员宣传的说法是不可信的。（计算说明合理 即可) 2.解：(1)由图乙可知，开关接高温触点时，电阻R。单独 工作。 U U2(220V)2 根据P-R可知.R,的阻值R,=Pg=10W=40 (2)S接低温触点时，R,与R,串联在电路中，则 总电阻R=R,+R,=1762十44=2202 U(220V)2 所以低温挡的功率P:=R。=2200 =220W (3)水吸收的热量Q吸=c水m水△1=4.2×103J/ (kg·℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J (4)不计热量损失，电火锅在中温挡14min消耗的电 能W=Q暖=3.36×103J W3.36×105J 所以电火锅中温挡的实际功率P寞=， 14×60s =400W 3.解：(1)由图可知，只闭合开关S,时，电路为R1的简 单电路，处于低温挡；开关S、S均闭合时，R,和R 并联，处于高温挡。 U 5V 处于低温挡时，电路中的电流I一R,一5Q =1A 2 2)根据P=尽可知，低温挡的功率P=R (5V)2 =5W 50 U (3)处于高温挡时，R和R,并联，根据P=尺可知， R2的功率 U(5V)2 P,=R210 =25W 则高温挡功率P高=P:十P2=5W+25W=30W 所以处于高温挡时，通电1min,打印笔产生的热量Q =W=P高t=30W×60s=1800J 4.解：(1)水吸收的热量 Q服=c水m水△t=4.2X103J/(kg·℃)×2kgX (100℃-30℃)=5.88×105J 消耗的电能W=P中t=500W×20×60s=6×105J 电热水童的效率)号-5×100%=9s% (2)由题知，R,、R2为阻值相同的电热丝，设R,=R2 =R,甲连接方式为开路，其功率P=0;乙连接方式 U2 U2 为串联，其总电阻R2=2R,则功率P2=R乙=2R 丙连接方式中只有R,工作，其电阻R两=R,则功率 U2 U Pm一R一R:丁连接方式为并联，其总电阻R,一 U22U2 2R,则功率P,一R,=R。由以上分析可知，丙连 接方式为中温挡，丁连接方式为高温挡，且P,= 2P两，所以电热水壶高温挡的额定功率 P高=2P中=2×500W=1000W (3)电热水壶的实际功率 w_0.09kW,h=0.9kw=900W<1000W P二 0.1h 所以此时电热水壶不是正常工作。 阶段训练（二） 1.电阻减少2.2：12：1 3.61230【解析】只闭合开关S,电路为灯泡L的 简单电路，灯泡正常发光，所以电源电压U=U赢= U_(6V)2 6V,此时灯泡的电阻RL=P装=6W =62,电流表 的示数1=尽一8n1A:再闭合开关S,灯泡与R U 6V 并联，电流表测干路电流I,由前后两次电流表示数之 比为2：3可知，干路电流1=多1L=多×1A 3 1.5A,则通过R的电流IR=I-IL=1.5A-1A= U 6V 0.5A,R的阻值R==0.5A=12D。电阻R在 10s内产生的热量Q=I3R1=(0.5A)2×122×10s =30J。 4.154050【解析】闭合开关S,开关S:接a时，调节 R2,使小灯泡正常发光，此时R2的电压为3V,则电 源电压U=U1+U2=12V+3V=15V,电路中的电 流三=2A,R,接人电路中的电阻R,= 光-3X3:当开关S接6点时，保持R,的滑B 不动，R,与R,串联，电路中的电流了=R,十R J 15V 272+3n=0.5A,所以R,工作10min产生的热量 Q1=I2R1t=(0.5A)2X27×10×60s=4050J。 5.C6.D7.B 8.AD【解析】由图甲可知，小灯泡与滑动变阻器R串 联，电压表测小灯泡两端的电压，电流表测电路中的 电流。当滑片位于最左端时，滑动变阻器连入电路中 的电阻为零，电流表、电压表的示数都最大。由图乙 可知，电源电压U=U1=12V,电流表的示数I大= I,=2A,此时小灯泡正常发光，A正确，B错误。滑片 位于最右端时，电路中的电流最小，小灯泡的电功率 最小，由图乙可知，此时小灯泡两端的电压U'=3V, 电路中的电流I最小=I'=1A,故小灯泡的最小功率 P,=U'I,'=3VX1A=3W,D正确。此时滑动变 阻器两端的电压U=U-U'=12V-3V=9V,则 滑动变阻器连入电路中的电阻，即滑动变阻器的最大 U播9V 阻值Ra=-1A9n.C错误。 9.解：(1)小灯泡的额定电流 1-长-0-05A (2)小灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压 U#=U-U题=8V-6V=2V 滑动变阻器连入电路的阻值 U带2V Ra=1=0.5A=4D U(6V)2 (3)小灯泡的电阻R=P=3W=120 下册详解详析 9△>》 专题五电功率有关的铭牌、挡位计算 <《 考向①纯铭牌类 持不变)，且R1=1762,R2=662。电火锅 1.某品牌电热水壶的铭牌上的部分内容如下 的部分参数如下表所示。 表。根据提供的信息计算： ××牌电热水壶 S高 额定电压 220V OR, 额定功率 1100W 220V 容积 3L P 超温保护器 熔断温度110℃ 乙 (1)电热水壶正常工作时的电阻和电流是 额定电压 220V 多少？ 额定低温挡功率 (2)当电热水壶装满水时，将水从20℃烧开， 额定中温挡功率 440W 水需要吸收多少热量？〔c水=4.2×103J/ 额定高温挡功率 1100W (kg·℃)，气压为标准大气压) (3)若售货员宣传该电热水壶烧开一壶水仅 (1)求R3的阻值。 需要5min,可信吗？请通过计算说明理由。 (2)求电火锅低温挡的额定功率。 (3)在标准大气压下，同学们用中温挡将 1kg水从20℃加热到沸腾。求水吸收的热 量。〔c水=4.2×103J/(kg·℃) (4)若不计热量损失，电火锅在(3)中加热用 时14min,求电火锅中温挡的实际功率。 考向②串联型多挡位 2.如图甲所示，同学们在劳动实践基地里用小 型电火锅煮食物，电火锅的简化电路如图乙 所示，其通过挡位开关可实现高、中、低三挡 控温功能，R,、R2、R?均为加热电阻（阻值保 下册第十八章 25 考向③并联型多挡位 考向④ 旋转型多挡位 3.近年来热销的3D打印笔，是一款具有立体 4.下图是某家用电热水壶内部的电路简化结 绘画功能的画笔，如图甲所示，通电后笔内 构图，其中R1、R2为阻值相同的电热丝，有 电阻丝发热使笔内绘画材料熔化。打印笔 甲、乙、丙、丁四种不同的连接方式。该电热 工作时有高温挡和低温挡两个挡位，加热电 水壶有高温、中温、低温三挡，中温挡的额定 路简化后如图乙所示，电源电压恒为5V,R 功率为500W。 =5Ω，R2=1Ω，忽略电阻丝阻值随温度的 变化。求： R (1)电热水壶调至中温挡正常加热，将2kg 温度为30℃的水烧开需要20min。求水吸 收的热量及电热水壶的效率。〔标准大气压 下，c水=4.2×103J/(kg·℃) (1)处于低温挡时，电路中的电流大小。 (2)求电热水壶高温挡的额定功率。 (2)低温挡的功率大小。 (3)某次电热水壶用高温挡加热0.1h,耗电 (3)处于高温挡时，通电1min,打印笔产生 0.09kW·h。通过计算判断此时电热水壶 的热量。 是否正常工作。 426 九年级物理RJ版