专题五　类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) 2025年中考物理一轮专题复习（河南）

专题五　综合应用专题 第2部分　河南特色题型专练 一、家用电器类 1．元旦刚过，春节临近，小明爸爸给爷爷买了个电火锅（如图1所示），其部分参数如下表： 类型 电学综合应用题（不含效率）（10年6考） ××牌电火锅 额定电压 220 V 额定功率 低温挡 500 W 中温挡 1 000 W 高温挡 1 500 W 图1 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) （1）电火锅在中温挡工作时，电路中的电阻是多大？ （2）若此时爷爷家的实际电压只有198 V，则电火锅中温挡的实际功率是多少？ 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) （3）若家庭电路的电压是220 V，某插座的额定最大电流是5 A，用该插座仅给该电火锅供电，从安全用电和加热快这两个角度综合考虑，应选择哪个挡位？请说明理由。 解：（3）插座允许接入的用电器的最大功率 Pmax＝UImax＝220 V×5 A＝1 100 W，由于1 000 W＜Pmax＜ 1 500 W，所以从安全用电和加热快这两个角度综合考虑，应选择中温挡。 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) 2．饮水机是人们生活中常用的电器，小安家的饮水机电路图如图2甲所示，其中S是电源开关，S1是温控开关，R1、R2均为电阻丝（阻值不变）。小安从其铭牌上获知：该饮水机的额定电压为220 V，额定加热功率为880 W，额定保温功率为44 W。已知c水＝4.2×103 J/（kg·℃）。 （1）饮水机主要是利用电流的_____效应工作的 ；当开关S闭合、S1断开时，饮水机处于_______（选 填“加热”或“保温”）挡。 图2 热 保温 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) （2）电阻丝R1的阻值是多少？饮水机在保温挡正常工作时R1的实际功率是多少？ 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) （3）将饮水机水箱中质量为1.5 kg、初温为20 ℃的水加热到80 ℃，若不计热量散失，需要正常加热多长时间？（结果保留整数） 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) （4）小安做了一次探究：第一天晚上十点，他关掉家中的其他用电器只保留饮水机工作，记下此时电能表的示数如图乙所示，第二天早晨七点钟，水温达到预定温度时电能表的示数如图丙所示；第二天晚上十点，他将饮水机关闭，第三天早晨启动饮水机加热挡正常工作将水加热到预定温度用时8 min。请通过计算判断小安的哪种做法更节能？ 图2 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) 解：（4）第一种做法饮水机消耗的电能 W1＝258.9 kW·h－258.3 kW·h＝0.6 kW·h＝2.16×106 J 第二种做法饮水机消耗的电能 W2＝P加热t′＝880 W×8×60 s＝4.224×105 J 比较可知，W1＞W2，故第二种做法更节能。 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) 二、滑片移动类 3．在综合实践活动中，小林自制了一个坐位体前屈项目测试仪，原理如图3所示，电源电压恒为6 V，R1＝30 Ω，电阻丝R2粗细均匀，总长度为30 cm。闭合开关，挡板P在B端时，坐位体前屈成绩为0，电流表示数为0.05 A；挡板P在A端时，坐位体前屈成绩为30 cm。 （1）挡板P由B端向A端滑动的过程中，电流表示数_______，电压表示数_______。（均选填“变大”“变小”或“不变”） 图3 不变 变大 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) （2）当推动挡板P到A端时，电压表示数是多少？ 解：（2）R1两端的电压 U1＝IR1＝0.05 A×30 Ω＝1.5 V R2两端的电压 U2＝U－U1＝6 V－1.5 V＝4.5 V 即挡板P滑动到A端时，电压表示数是4.5 V。 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) （3）国家体质标准中九年级男生坐位体前屈成绩大于17.8 cm为优秀。小林进行测试时电压表示数为3 V，请通过计算判断小林的成绩是否达到优秀。 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) 4．新华中学的物理创新小组设计了一个可以直接显示物体重力大小的电子测力计模拟装置，其内部简化电路如图4甲所示，电源电压恒为12 V，电阻丝R1粗细均匀，总长度为12 cm，阻值为20 Ω。 图4 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) 电子测力计所使用弹簧的伸长量与所受拉力的关系如图乙所示，显示物体重力大小的显示器是由电流表改装而成的，电流表量程为“0～0.6 A”。当没有称量物体时，滑片在R1的最上端，电路中的电流为0.48 A（不计弹簧重力及滑片的摩擦）。 图4 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) （1）定值电阻R0的阻值是多少？ 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) （2）挂上待测物体后，当定值电阻R0两端电压为2.5 V时，电路中消耗的电功率是多少？ 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) （3）当所称物体的重力为60 N时，通过计算说明是否超过电子测力计的量程？ 图4 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) 三、敏感电阻类 5．（2024泸州改编）一辆新能源电动汽车具有车速提醒功能，当车速过快时，提醒驾驶员需要减速。图5甲为该车提醒功能的简化电路图，电源电压为12 V，定值电阻R的阻值为10 Ω，Rv为阻值随车速变化的电阻，其阻值随车速变化的关系图像如图乙所示。当车速达到120 km/h时，报警铃声响起。 图5 （1）当汽车行驶速度变大时，定值电阻R的功率_______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 变小 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) （2）该车某次充电后，充电桩显示屏的信息如下：充电电压360 V，时间30 min，单价1.2元/度，费用43.2元。请计算出本次充电的电流是多少？ 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) （3）当车速为零时，电压表的示数是多少？ 图5 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) （4）当电压表的示数为9 V时，此车的速度是多少？ 图5 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) 6．（2023深圳改编）R是一个阻值随推力F的变化而变化的电阻，F与R的关系如下表所示。现有如图6甲、乙所示的两个电路，R0为定值电阻，阻值为20 Ω，电源电压恒为6 V，电流表量程为0～0.6 A。 F/N 0 50 100 150 200 250 300 350 R/Ω 40 35 30 25 20 15 10 5 图6 （1）分析表格可知：当推力为25 N时，电阻R的阻值为______Ω。 37.5 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) （2）在图甲所示的电路中，当用300 N的推力推电阻R时，求R0的电功率。 图6 F/N 0 50 100 150 200 250 300 350 R/Ω 40 35 30 25 20 15 10 5 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) （3）在图乙所示的电路中，在干路电流不超过电流表量程的前提下，求推力F的最大值。 图6 F/N 0 50 100 150 200 250 300 350 R/Ω 40 35 30 25 20 15 10 5 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) 图6 F/N 0 50 100 150 200 250 300 350 R/Ω 40 35 30 25 20 15 10 5 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) （4）在图乙所示的电路中，若将R0换为阻值为30 Ω的定值电阻，则推力的最大值将_______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 变大 图6 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) 四、电磁继电器类 7．小明设计了图7甲所示的家用燃气报警器电路，其中R1为定值电阻，气敏电阻R2的阻值与燃气浓度的关系如图乙所示。控制电路的电源电压为3 V且保持恒定，预设燃气浓度达到4%时报警。经测试，当控制电路中的电流为0.03 A时，电 磁铁恰好能将衔铁吸下，工作 电路中的红灯亮而报警（电磁 铁线圈的阻值忽略不计）。 图7 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) （1）工作电路中灯_____是红灯。为了使报警效果更好，小明想在工作电路中增加一个蜂鸣器，蜂鸣器应该与灯_____并联。 （2）定值电阻R1的阻值为多少？ L2 L2 图7 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) （3）当燃气浓度为4%时，控制电路消耗的电功率是多少？ 解：（3）当燃气浓度为4%时，控制电路中的电流为0.03 A，此时控制电路消耗的电功率 P＝UI＝3 V×0.03 A＝0.09 W 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) （4）使用较长一段时间后，控制电路的电压有所下降，请你分析该电路报警时的燃气浓度是否还是4%。 解：（4）电源电压降低，报警时控制电路中的电流不变，由欧姆定律可知，控制电路中的总电阻变小，定值电阻R1的阻值不变，则气敏电阻R2的阻值变小，由题图乙可知，报警时的燃气浓度会大于4%。 图7 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) 8．（2024枣庄改编）图8甲是某型号空气炸锅的简化电路，它通过电热丝R1来加热空气，从而加热食物，达到设定加热温度后，开关断开。在控制电路中，电源电压恒定为3 V，用滑动变阻器R3来设定加热温度，热敏电阻R2置于温度监测区域，它的阻值随温度变化的关系如图乙所示。 图8 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) （1）控制电路通电时，螺线管的上方为____（选填“N”或“S”）极；当空气炸锅内的温度升高时，电磁铁的磁性_______（选填“增强”“减弱”或“不变”）。 S 减弱 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) （2）在工作电路中，指示灯L上标有“2 V　0.2 A”字样，要使指示灯L正常工作，则保护电阻R0的阻值为多大？若工作电路中干路的电流为5 A，则用空气炸锅加热30 min，工作电路消耗的电能是多少kW·h? 图8 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) （3）当设定加热温度为某一温度时，R3的阻值为40 Ω。闭合开关S，工作电路接通，开始加热；当控制电路中的电流I＝0.03 A时，衔铁弹起，停止加热，则设定的加热温度是多少？ 图8 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) （4）若要提高空气炸锅设定的加热温度，则应将R3的滑片向_____（选填“左”或“右”）移动。 右 图8 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) 参考答案 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) (3)水吸收的热量Q吸＝c水mΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×1.5 kg×(80 ℃－ 20 ℃)＝3.78×105 J 不计热量散失，需要正常加热的时间 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) (4)第一种做法饮水机消耗的电能W1＝258.9 kW·h－258.3 kW·h＝0.6 kW·h＝2.16×106 J 第二种做法饮水机消耗的电能 W2＝P加热t′＝880 W×8×60 s＝4.224×105 J 比较可知，W1＞W2，故第二种做法更节能。 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) 3．解：(1)不变　变大 (2)R1两端的电压U1＝IR1＝0.05 A×30 Ω＝1.5 V R2两端的电压U2＝U－U1＝6 V－1.5 V＝4.5 V 即挡板P滑动到A端时，电压表示数是4.5 V。 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) 定值电阻R0的阻值 R0＝R总－R1＝25 Ω－20 Ω＝5 Ω 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) (2)挂上待测物体后，当定值电阻R0两端电压为2.5 V时， 此时电路中消耗的电功率P＝UI＝12 V×0.5 A＝6 W 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) (3)由题图乙知，当所称物体的重力为60 N时，弹簧的伸长量为 ΔL＝3 cm，此时滑动变阻器接入电路的长度为12 cm－3 cm＝9 cm，则此时滑动变阻器接入电路的电阻 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) 5．解：(1)变小 (2)充电度数为43.2元÷1.2元/度＝36度 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) (3)由题图乙可知，当车速为0时，Rv为10 Ω，电路中电流 Rv两端的电压Uv＝IRv＝0.6 A×10 Ω＝6 V 即电压表示数为6 V。 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) (4)当电压表示数为9 V时，定值电阻R两端的电压 UR＝U－Uv′＝12 V－9 V＝3 V 由题图乙可知，Rv的阻值每增加10 Ω，车速增加30 km/h，故此时车速为60 km/h。 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) 6．解：(1)37.5 (2)由题图甲可知，电阻R和R0串联，由表格可知，当F＝300 N时，电阻R＝10 Ω，电路中的电流 R0的电功率P＝I2R0＝(0.2 A)2×20 Ω＝0.8 W 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) (3)由题图乙可知，R和R0并联，通过R0的电流 当干路电流为0.6 A时，推力最大，此时通过电阻R的电流 I″＝0.6 A－0.3 A＝0.3 A 由表格可知，当R＝20 Ω时，推力F＝200 N，即推力F的最大值为200 N。 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) (4)变大　【解析】电源电压不变，当R0增大时，由欧姆定律可知，通过R0的电流变小，由并联电路电流的规律可知，当干路中的电流达到最大值0.6 A时，通过R的最大电流变大，由欧姆定律可知，R的最小阻值变小，由表格可知，推力的最大值变大。 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) 7．解：(1)L2　L2 (2)由题图乙可知，当燃气浓度达到4%时，气敏电阻的阻值为 40 Ω，此时控制电路的总电阻 定值电阻R1的阻值R1＝R总－R2＝100 Ω－40 Ω＝60 Ω 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) (3)当燃气浓度为4%时，控制电路中的电流为0.03 A，此时控制电路消耗的电功率 P＝UI＝3 V×0.03 A＝0.09 W (4)电源电压降低，报警时控制电路中的电流不变，由欧姆定律可知，控制电路中的总电阻变小，定值电阻R1的阻值不变，则气敏电阻R2的阻值变小，由题图乙可知，报警时的燃气浓度会大于4%。 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) 8．解：(1)S　减弱 (2)指示灯L正常工作时通过保护电阻R0的电流 I0＝IL＝0.2 A 保护电阻R0两端的电压U0＝U－UL＝220 V－2 V＝218 V 用空气炸锅加热30 min，工作电路消耗的电能W＝UIt＝220 V× 5 A×30×60 s＝1.98×106 J＝0.55 kW·h 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) (3)当控制电路中的电流I＝0.03 A时，电路的总电阻 热敏电阻的阻值R2＝R总－R3＝100 Ω－40 Ω＝60 Ω 由题图乙可知，设定的加热温度为200 ℃。 (4)右　【解析】当提高设定的加热温度时，由题图乙可知，热敏电阻R2的阻值变大；控制电路的电源电压不变，衔铁吸合时的电流不变，由欧姆定律可知，达到设定的加热温度时，控制电路的总电阻不变，故应减小R3的阻值，由题图甲可知，应将滑片向右移动。 类型3　电学综合应用题(不含效率)(10年6考) 解：（1）由P＝得，中温挡的电阻 R中＝＝＝48.4 Ω 解：（2）电火锅中温挡的实际功率 P实＝＝＝810 W 解：（2）饮水机在加热挡下正常工作时， 由P＝可得，R1的阻值R1＝＝＝55 Ω 饮水机在保温挡下正常工作时，由P＝UI可得，电路中的电流I＝＝＝0.2 A R1的实际功率P1＝I2R1＝（0.2 A）2×55 Ω＝2.2 W 解：（3）水吸收的热量 Q吸＝c水mΔt＝4.2×103 J/（kg·℃）×1.5 kg×（80 ℃－20 ℃）＝3.78×105 J 不计热量散失，需要正常加热的时间 t＝＝＝≈430 s 解：（3）电阻R2的阻值R2＝＝＝90 Ω 小林进行测试时电压表所并联的电阻丝的阻值 R2′＝＝＝60 Ω 小林同学的成绩为 ×30 cm＝20 cm＞17.8 cm，故小林的成绩达到优秀。 解：（1）当没有称量物体时，滑片在R1的最上端，滑动变阻器接入电路的电阻最大，电路的电流为0.48 A，此时电路的总电阻 R总＝＝＝25 Ω 定值电阻R0的阻值 R0＝R总－R1＝25 Ω－20 Ω＝5 Ω 解：（2）挂上待测物体后，当定值电阻R0两端电压为2.5 V时， 电路中的电流I＝＝＝0.5 A 此时电路中消耗的电功率 P＝UI＝12 V×0.5 A＝6 W 解：（3）由题图乙知，当所称物体的重力为60 N时，弹簧的伸长量为ΔL＝3 cm，此时滑动变阻器接入电路的长度为12 cm－3 cm＝9 cm，则此时滑动变阻器接入电路的电阻 R1′＝×20 Ω＝15 Ω 此时电路中的电流 I′＝＝＝0.6 A 因为电流表量程为“0～0.6 A”，所以没有超过电子测力计的量程。 解：（2）充电度数为43.2元÷1.2元/度＝36度 充电功率P＝＝＝72 kW＝7.2×104 W 本次充电的电流I＝＝＝200 A 解：（3）由题图乙可知，当车速为0时，Rv为10 Ω，电路中电流 I＝＝＝0.6 A Rv两端的电压Uv＝IRv＝0.6 A×10 Ω＝6 V 即电压表示数为6 V。 解：（4）当电压表示数为9 V时，定值电阻R两端的电压 UR＝U－Uv′＝12 V－9 V＝3 V 电路中电流I′＝＝＝0.3 A 此时Rv的阻值Rv′＝＝＝30 Ω 由题图乙可知，Rv的阻值每增加10 Ω，车速增加30 km/h，故此时车速为60 km/h。 解：（2）由题图甲可知，电阻R和R0串联，由表格可知，当F＝ 300 N时，电阻R＝10 Ω，电路中的电流 I＝＝＝＝0.2 A R0的电功率P＝I2R0＝（0.2 A）2×20 Ω＝0.8 W 解：（3）由题图乙可知，R和R0并联， 通过R0的电流I′＝＝＝0.3 A 当干路电流为0.6 A时，推力最大， 此时通过电阻R的电流I″＝0.6 A－0.3 A＝0.3 A 则电阻R的阻值R′＝＝＝20 Ω 由表格可知，当R＝20 Ω时，推力F＝200 N， 即推力F的最大值为200 N。 解：（2）由题图乙可知，当燃气浓度达到4%时，气敏电阻的阻值为40 Ω，此时控制电路的总电阻 R总＝＝＝100 Ω 定值电阻R1的阻值 R1＝R总－R2＝100 Ω－40 Ω＝60 Ω 解：（2）指示灯L正常工作时通过保护电阻R0的电流I0＝IL＝0.2 A 保护电阻R0两端的电压 U0＝U－UL＝220 V－2 V＝218 V 保护电阻R0的阻值 R0＝＝＝1 090 Ω 用空气炸锅加热30 min，工作电路消耗的电能W＝UIt＝220 V× 5 A×30×60 s＝1.98×106 J＝0.55 kW·h 解：（3）当控制电路中的电流I＝0.03 A时， 电路的总电阻R总＝＝＝100 Ω 热敏电阻的阻值 R2＝R总－R3＝100 Ω－40 Ω＝60 Ω 由题图乙可知，设定的加热温度为200 ℃。 1．解：(1)由P＝得，中温挡的电阻 R中＝＝＝48.4 Ω (2)电火锅中温挡的实际功率 P实＝＝＝810 W (3)插座允许接入的用电器的最大功率Pmax＝UImax＝220 V× 5 A＝1 100 W，由于1 000 W＜Pmax＜1 500 W，所以从安全用电和加热快这两个角度综合考虑，应选择中温挡。 2．解：(1)热　保温 (2)饮水机在加热挡下正常工作时，由P＝可得，R1的阻值R1＝＝＝55 Ω 饮水机在保温挡下正常工作时，由P＝UI可得，电路中的电流I＝＝＝0.2 A R1的实际功率P1＝I2R1＝(0.2 A)2×55 Ω＝2.2 W t＝＝＝≈430 s (3)电阻R2的阻值R2＝＝＝90 Ω 小林进行测试时电压表所并联的电阻丝的阻值 R2′＝＝＝60 Ω 小林同学的成绩为 ×30 cm＝20 cm＞17.8 cm，故小林的成绩达到优秀。 4．解：(1)当没有称量物体时，滑片在R1的最上端，滑动变阻器接入电路的电阻最大，电路的电流为0.48 A，此时电路的总电阻R总＝＝＝25 Ω 电路中的电流I＝＝＝0.5 A R1′＝×20 Ω＝15 Ω 此时电路中的电流I′＝＝＝0.6 A 因为电流表量程为“0～0.6 A”，所以没有超过电子测力计的量程。 充电功率P＝＝＝72 kW＝7.2×104 W 本次充电的电流I＝＝＝200 A I＝＝＝0.6 A 电路中电流I′＝＝＝0.3 A 此时Rv的阻值Rv′＝＝＝30 Ω I＝＝＝＝0.2 A I′＝＝＝0.3 A 则电阻R的阻值R′＝＝＝20 Ω R总＝＝＝100 Ω 保护电阻R0的阻值R0＝＝＝1 090 Ω R总＝＝＝100 Ω $$