专题06电功和电热与电磁转换（实验专题训练）-2024-2025学年九年级物理上学期期末复习专题训练（苏科版）

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2024-2025学年九年级物理上学期期末复习专题训练

专题06电功和电热与电磁转换（实验专题训练）

【计算1   电功与电能的计算】

1．如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P在允许范围内移动的过程中，电流表A与电压表V₁的示数关系如图乙所示，当电流表示数为0．4A时，两电压表示数恰好相等。则：

（1）电源电压是多少？

（2）求变阻器允许的阻值变化范围；

（3）滑动变阻器滑片P向右移动时，小灯泡L的阻值怎样变化？

（4）小灯泡的阻值最大时，电流通过它2min内做的功。

2． 2022年11月29日，神舟十五号载人飞船发射成功，与神十四乘组实现首次太空会师。小宇通过查阅资料了解到，飞船在发射前，科技人员要检验飞船舱体的气密性。他设计了如图甲所示的模拟检测电路，电源电压保持不变，R₀为100Ω的定值电阻，R为压力传感器，其阻值随环境气压的变化规律如图乙所示，将R置于舱体中，舱体置于真空室中，舱体不漏气时，电压表示数为200V，舱体内气压为1．0×10⁵Pa。求：

（1）舱体不漏气时，通过R₀的电流；

（2）舱体不漏气时，工作1min，整个电路消耗的电能；

（3）若电压表示数为176V，此时舱内的气压值。

3．小聪利用光敏电阻为社区设计了一种自动草坪灯，其工作原理如图所示。工作电路中有两盏规格均为“220V 44W”的灯泡L，天渐暗时灯自动发光，天渐亮时灯自动熄灭。控制电路中电源电压U恒为6V，定值电阻R₀为200Ω。在一定范围内，光敏电阻R的阻值与光照强度E（光照强度E的单位为lx，光越强光照强度越大）之间存在一定关系，部分数据如表所示。电磁铁的线圈电阻忽略不计，当天色渐暗，通过线圈的电流为0．02A时，恰好启动工作电路的照明系统。则：

（1）两盏灯均正常发光时，工作电路中的总电流是多少？

（2）若每天工作10h，该两盏灯泡一天需要消耗多少度电？

（3）照明系统恰好启动时，光敏电阻R的阻值是多少？此时光照强度是多少？

4．在如图所示的电路中，R₁＝20Ω，R₂＝30Ω，闭合开关后，电流表示数为0．3A。试求：

（1）电源电压是多少？

（2）通电10s整个电路消耗的电能是多少？

5．如图所示，电源电压不变。当S₂、S₃闭合，S₁断开时，电压表示数为6V。当S₁、S₃闭合，S₂断开时，电流表A和A₁的示数分别为0．5A和0．3A，求：

（1）电源电压是多少？

（2）R₁和R₂的电阻值？

（3）当S₁、S₃断开，S₂闭合时，工作1minR₁消耗的电能是多少焦？

6．如图所示为某品牌电暖桌的宣传语“每小时耗电0．1元”，为了验证其真实性，某物理兴趣小组调研发现，其在最低挡位状态下，接入电路的发热电阻是80Ω，若将它接到220V的电路中，求：

（1）此时通过该电暖桌的电流是多少？

（2）通电1h，电流做了多少功？

（3）若当地每度电的电费是0．6元，宣传语是否真实。 

【计算2   电功率的计算】   

7． R是一个随推力F变化而变化的电阻，F与R的关系如图甲所示。现有如图乙、丙的两个电路，R₀为定值电阻，阻值为20Ω，电源电压恒为6V，电流表量程为0～0．6A。

（1）当小白同学推力为0时，求电阻R的阻值。

（2）用300N的力推电阻，求R₀的电功率（图乙）。

（3）图丙中当干路电流不超过电流表量程时，小白同学推力F的最大值。

8．传感器（transducer）是一种能感受被测量信息并按照一定规律转换成可用信号的器件或装置。图甲是一种常用压力传感器的原理电路图，电源电压恒定，R₁为电阻器，压力感应板A和滑动变阻器R₂的滑片P固定在一起，压力感应板A、B之间由绝缘弹簧相连，其间有可伸缩的导线。闭合开关S，不对压力感应板A施加力时，滑动变阻器R₂的滑片P恰在其最上端，电流表、电压表的示数如图乙所示；当在压力感应板A上施加一个5N的压力F时，电流表的示数变为0．3A。通过计算回答：

（1）电阻器R₁的电阻值是多少？

（2）此时电压表的示数是多少？

（3）此时滑动变阻器R₂消耗的电功率是多少？

9．如图1所示，已知定值电阻R₁的阻值为30Ω，闭合开关时整个电路正常工作，两电流表的指针都在同一位置，示数如图2所示（设电源电压保持不变），求：

（1）电源电压和定值电阻R₂的电阻是多少？

（2）电路消耗的总功率是多少？

（3）现用一个未知阻值的定值电阻R_x替换电阻R₁或R₂，替换后只有一个电流表的示数发生了变化，请回答R_x替换的是电阻R₁还是R₂？此时替换后电流表示数减少了0．3A，求未知电阻R_x的功率是多少？

10．如图甲为一款养生壶，其加热原理如图乙所示。养生壶的额定电压为220V，R₁、R₂均是发热电阻，R₂＝193．6Ω。当家庭电路中只有养生壶工作且处于加热状态正常工作时，1min内电能表铝制圆盘转过50r。求：

（1）养生壶加热状态正常工作时的电功率；

（2）养生壶保温状态正常工作时的电功率；

（3）保温状态工作30min消耗的电能；

（4）当用电高峰期，家庭电路电压降为198V时，加热状态的实际功率。

11．如图所示电路，滑动变阻器R₂的阻值范围为0﹣15Ω，当滑片P分别移动到a、b两端时，R₁消耗的功率之比为9：4，滑片P移动到a端时电流表示数为0．3A。求：

（1）R₁的阻值；

（2）电源电压；

（3）滑片P移动到b端时电压表的示数。

12．图甲为一种新型电饭锅，图乙为其简化电路，其中R₁和R₂均为电热丝，R₁＝484Ω，当开关S和S₁都闭合时电饭锅消耗的功率P＝600W，图丙为其在工作的50min内功率随时间变化的图像。求：

（1）当开关S闭合，S₁断开时，电阻R₁消耗的功率P₁；

（2）电阻R₂的阻值；

（3）电饭锅在这50min内消耗的电能是多少kW•h。

13．如图所示，电源电压恒定不变，灯L₁标有“3V，3W”字样，灯L₂标有“3V，6W”字样，闭合开关S，两灯均正常发光。求：

（1）灯L₁的电阻；

（2）电流表的示数；

（3）电路消耗的总功率。

14．小萌家新购买了一个电烤火炉，它的原理图如图所示，其中R₁和R₂均为加热丝，该电烤火炉有高温挡和低温挡两种挡位，铭牌如表所示。求：

（1）电烤火炉在高温挡正常工作10min所消耗的电能；

（2）电阻R₂的阻值（保留一位小数）；

（3）王老师关闭其他用电器，让电烤火炉高温挡工作，观察到标有“2500r/（kW•h）”的电能表在6min内转动了250转，计算该电烤火炉高温挡的实际功率。

15．如图甲电路，电源电压及灯泡L的电阻均不变，滑动变阻器的最大阻值为R₁＝20Ω。当S₁、S₂均闭合且滑片P滑到b端时，电流表A₁、A₂的指针恰好指到同一位置，如图乙所示，此时灯正常发光；当S₁、S₂均断开且滑片P置于滑动变阻器的中点时，电流表A₁的示数为0．4A，求：

（1）灯的额定功率；

（2）R₂的电阻；

（3）整个电路消耗的最小电功率。 

【计算3   焦耳定律的计算及其应用】     

16．如图所示，电源电压恒为6V，电阻R₁为10Ω，当开关S闭合后，电压表的示数为2V。求：

（1）通过电阻R₁的电流；

（2）通电1分钟，电阻R₂产生的热量。

17．电饭锅工作时有两种状态：一种是加热状态，另一种是保温状态。如图甲所示为电饭锅的电路图，R₁、R₂为电热丝，S为温控开关，A、B两点接在家庭电路上。当S闭合时，电饭锅处于加热状态，加热功率为1000W；当S断开时，电饭锅处于保温状态，保温功率为100W。求：

（1）电热丝R₁、R₂的阻值分别是多少？

（2）电饭锅保温5min，电热丝R₂产生的热量是多少？

（3）某周末的晚饭时，小李想利用自家电能表（如图乙）测量电饭锅的实际功率。于是他关闭了家中其它所有用电器，只让电饭锅在“加热”状态下工作，观察到电能表的转盘在1min内转了45转。求电饭锅的实际功率。

18．如图所示，图甲为某电饭锅的实物图、图乙为其电路原理图、图丙为电饭锅铭牌的主要参数，R₁和R₂为电阻不变的电热丝，S₁为总开关，S₂为温控开关。该电饭锅可以通过S₁、S₂两个开关的断开与闭合实现加热、保温两个挡位的变化。将电饭锅接入电源电压为220V的电路中，求：

（1）电饭锅在处于加热挡时的电流；

（2）电饭锅处于保温挡时，持续工作10min，产生的热量是多少焦；

（3）R₁和R₂的阻值。

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参考答案

【计算1   电功与电能的计算】

1． 1）电源电压是6V；

（2）变阻器允许的阻值变化范围为2～25Ω；

（3）滑动变阻器滑片P向右移动时，小灯泡L的阻值变大；

（4）小灯泡的阻值最大时，电流通过它2min内做的功为300J。

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