2025最新初中九年級(jí)物理電學(xué)綜合計(jì)算專項(xiàng)卷（本卷聚焦歐姆定律、電功率、電熱綜合計(jì)算，涵蓋動(dòng)態(tài)電路分析、多擋位電器計(jì)算、故障電路及能量守恒問(wèn)題，強(qiáng)化數(shù)學(xué)工具與物理模型的結(jié)合應(yīng)用。建議用時(shí)：60-70分鐘。）一、基礎(chǔ)綜合計(jì)算（每題8分，共24分）1.如圖甲所示電路，電源電壓恒為6V，R1=20Ω，R2為標(biāo)有“100Ω（1）當(dāng)滑片P移至最左端（R2=0Ω）時(shí)，電路中的電流I和R1兩端的電壓U提示：需分別考慮電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器額定電流的限制。2.小明家有一個(gè)電熱水壺，銘牌如下：額定電壓220V額定功率（高溫?fù)酰?100W額定功率（低溫?fù)酰?40W容積1L（1）高溫?fù)跽９ぷ鲿r(shí)，通過(guò)電熱水壺的電流I高和電阻R高；

（2）低溫?fù)豕ぷ鲿r(shí)，電路的連接方式（串聯(lián)/并聯(lián)/單獨(dú)元件），并計(jì)算對(duì)應(yīng)的總電阻R低；

3.如圖乙所示，電源電壓恒為12V，R1=30Ω，R2（1）燈泡L的電阻RL；

（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合、S1斷開(kāi)時(shí)，電路中的總電流I；

（3）當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1二、動(dòng)態(tài)電路與多擋位計(jì)算（每題10分，共20分）4.如圖丙所示是某品牌電燉鍋的簡(jiǎn)化電路圖，電源電壓恒為220V，R1和R2為發(fā)熱電阻，其中R（1）判斷高溫?fù)鯐r(shí)開(kāi)關(guān)S的狀態(tài)（閉合/斷開(kāi)），并計(jì)算R2的阻值；

提示：水吸收的熱量公式Q=cm5.某實(shí)驗(yàn)室有一個(gè)可調(diào)壓電源（電壓可連續(xù)調(diào)節(jié)），一個(gè)定值電阻R0=20Ω，一個(gè)標(biāo)有“20Ω1A”的滑動(dòng)變阻器R，以及一個(gè)電壓表（量程03V）和電流表（量程00.6A）。現(xiàn)將它們按圖丁所示電路連接（R0與R（1）當(dāng)電源電壓調(diào)至12V時(shí)，移動(dòng)滑片P使電壓表示數(shù)為2V，求此時(shí)電路中的電流I和R接入電路的阻值；

（2）為保證電路安全（電流表、電壓表不超量程，滑動(dòng)變阻器不超額定電流），求電源電壓的可調(diào)范圍。三、故障分析與能量綜合（每題12分，共24分）6.在圖戊所示電路中，電源電壓恒為6V，R1=10Ω，R（1）判斷電路存在的故障類型（短路/斷路）及具體元件；

（2）排除故障后，閉合開(kāi)關(guān)S，求此時(shí)電路的總功率P；

（3）若將R1和R2串聯(lián)后接在該電源上，求通電10s內(nèi)電路產(chǎn)生的總熱量7.某智能電熱水器的簡(jiǎn)化電路如圖己所示，電源電壓恒為220V，R1和R2為電熱絲（阻值不變），通過(guò)開(kāi)關(guān)S1、S2的組合可實(shí)現(xiàn)“加熱”“保溫”兩擋。已知加熱擋功率為2200W，保溫?fù)豕β蕿?10W。（1）求R1和R2的阻值；

（2）若熱水器在加熱擋工作3min，將水箱中2kg的水從20℃加熱至70℃，求此過(guò)程中電熱水器的效率（水吸收的熱量用Q=cm四、創(chuàng)新拓展題（12分）8.如圖庚所示，是一種新型“太陽(yáng)能+電能”混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力系統(tǒng)簡(jiǎn)化模型。汽車行駛時(shí)優(yōu)先使用太陽(yáng)能電池供電（電壓恒為120V），當(dāng)太陽(yáng)能提供的功率不足時(shí)，自動(dòng)切換到蓄電池（電壓恒為48V，容量為“100Ah”，即充滿電時(shí)可提供100A×（1）若太陽(yáng)能電池單獨(dú)供電，能使電動(dòng)機(jī)以額定功率工作5min，求太陽(yáng)能電池提供的電能W太；

（2）若汽車以恒定速度行駛，電動(dòng)機(jī)消耗的總電能為E=2.16×106J（由太陽(yáng)能和蓄電池共同提供），其中太陽(yáng)能提供的電能為E答案與解析一、基礎(chǔ)綜合計(jì)算1.（1）當(dāng)R2=0Ω時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，電流I（2）限制條件：①電流表≤0.6A（實(shí)際最大由R2=0Ω時(shí)I=0.3A決定，未超限）；②電壓表≤3V（U1≤3V，即I≤3V/20Ω=0.15A）；③滑動(dòng)變阻器電流≤1A（未超限）。

安全時(shí)，U1≤3V，則I≤0.15A，此時(shí)R2兩端的電壓U2=U?U2.（1）高溫?fù)酰篒高=P（2）低溫?fù)豕β矢?，需增大總電阻，?yīng)為R1與R2串聯(lián)（串聯(lián)電阻更大）。R低=U2/P低3.（1）RL（2）S閉合、S1斷開(kāi)時(shí)，R1與L串聯(lián)，總電阻R=R1+RL=30Ω+12Ω=42Ω，電流I=二、動(dòng)態(tài)電路與多擋位計(jì)算4.（1）高溫?fù)鯐r(shí)功率大，應(yīng)為R1短路（或S閉合使R2并聯(lián)接入）。實(shí)際分析：開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，R2被短路（R1單獨(dú)工作為保溫?fù)酰?，S斷開(kāi)時(shí)R1與R2串聯(lián)為更小功率，因此高溫?fù)鯌?yīng)為S閉合且R2并聯(lián)（或S閉合使R2短路）。更清晰思路：高溫?fù)豕β?100W，P=U2/R，則總電阻R高總=U2/P=(220V)2/1100W=44Ω；已知R1=48.4Ω，若S閉合時(shí)R2被短路（只有R1），功率P=U2/R1=(220V)2/48.4Ω≈1000W（不符），故應(yīng)為S閉合時(shí)R2并聯(lián)（R1與R2并聯(lián)總電阻更?。?。計(jì)算并聯(lián)電阻：1/R總=1/R1+1/R2，1/44Ω=1/48.4Ω+1/（2）水吸熱Q=cm5.（1）電路電流I=IR=IR0=(U?2V)/20Ω（2）安全限制：①電流≤0.6A；②電壓表≤3V；③滑動(dòng)變阻器電流≤1A（滿足）。

最大電壓：當(dāng)I=0.6A時(shí)，UR0=I×20Ω=12V，UR=I×Rmin（Rmin為滑動(dòng)變阻器最小值），U總=12V+UR，但電壓表限制UR≤3V，故U總=12V+3V=15V（此時(shí)I=3V/Rmin≤0.6A，Rmin≥5三、故障分析與能量綜合6.（1）電壓表V測(cè)R1兩端電壓為0V，可能是R1短路（或R2斷路）。若R1短路，電流表測(cè)R2電流I=U/R（2）排除故障后（無(wú)短路/斷路），電路為R1與R2串聯(lián)，總電阻R=R1+R2=10Ω+20Ω=7.（1）加熱擋：R1單獨(dú)工作（S1、S2均閉合），R1=U2/P加=(220V)2/2200W=22Ω；保溫?fù)酰篟1與R2串聯(lián)（S1斷開(kāi)，S2閉合），R總=U2/P保=(（2）加熱擋3min=180s，吸熱Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2k四、創(chuàng)新拓展題8.（1）太陽(yáng)能電池提供的電能W太