1.2 专项提思维3 生活中应用型电路的综合计算-【一战成名新中考】2025广西中考物理·一轮复习·分层作业本（练册）（新题型版）

分层作业本·广西物理 模 块 一 电 学 ︑电 磁 学 三、类滑变和电磁继电器型电路计算(北部湾 2019. 30) 1. 综合实践活动中,同学们设计了一款可用电流 表示数显示拉力大小的测力计模型,模型电路 如图甲所示,ab 为长 10 cm、阻值 25 Ω 的电阻 丝,其阻值与长度成正比. 滑片 P 左端固定在 拉杆上,弹簧处于原长时滑片 P 位于 a 端,虚 线框内接线柱“1”与“3”连接. 用力向下缓慢 拉扯绝缘拉环,滑片 P 沿着电阻丝从 a 端向 b 端移动. 电源电压恒为 6 V,R0 为 5 Ω,其余部 分电阻不计,电流表量程为 0 ~ 0. 6 A. 忽略弹 簧、拉杆和拉环的重力及滑片与电阻丝的摩 擦,滑片 P 始终与电阻丝 ab 接触良好. (1)闭合开关,弹簧处于原长状态时,求 R0 消 耗的功率 P0; (2)弹簧的伸长量 ΔL 与所受拉力 F 之间的关 系如图乙所示,求电流表示数最大时拉力 F 的大小; (3)从电路的安全性考虑,同学们对甲图的方 案进行了改进. 其他条件不变,定值电阻 R0 的 阻值应满足什么条件? 甲 　 乙 第 1 题图 2. (2024 盐城)如图甲是科技小组设计的“智能温 控小屋”简化电路,受控电路功率随时间的变 化关系如图乙所示. 当室温上升至 28 ℃ 时冷 却系统开始工作,当室温降至 23 ℃ 时停止工 作. Rt 为热敏电阻,其阻值随温度的升高而减 小,当控制电路中的电流为 0. 15 A 时,衔铁刚 好被吸下,控制电路电源电压恒为 3 V. 定值 电阻 R0 为 100 Ω,线圈电阻忽略不计. 求: (1)受控电路 30 min 内消耗的电能; (2)受控电路工作时,通过电阻 R0 的电流; (3)热敏电阻 Rt 的变化范围. 甲 　 乙 第 2 题图 解:(1)受控电路 30 min 内消耗的电能:W = Pt = 1 200 W×20×60 s= 1. 44×106 J; (2)衔铁被吸下时,受控电路工作,此时控制电路中 R0 与 Rt 并联,由并联电路中电压的规律知,R0 两端 的电压:U0 =U=3 V, 通过电阻 R0 的电流:I0 = U0 R0 = 3 V 100 Ω =0. 03 A; (3)热敏电阻 Rt 的变化范围为 20 Ω~ 25 Ω. (详细 过程见本书 P) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 更多电学综合应用题见题型培优册 P23　 　 　 　 52 参考答案与重难题解析·广西物理　 分 层 作 业 本 分层作业本 第一部分　 逐模块过命题点 模块一　 电学、电磁学 大单元 1　 电路、电流、电压、电阻 命题点 1　 两种电荷　 导体和绝缘体 1. D　 2. C　 【变式训练】B　 3. D　 4. D　 5. A 6. 摩擦起电　 正　 7. 电荷　 排斥　 8. A　 9. 电荷　 同种 10. C　 【变式训练】D 11. C　 12. C　 13. D　 14. B　 15. A 创新实践练 1. C 命题点 2　 电流　 电压　 电阻 1. D　 2. B　 3. C　 4. C 5. 电流表没有调零　 电流表正负接线柱接反了 6. B　 0~ 3　 7. B　 8. B　 9. B　 10. BC 11. 导体长度　 小　 错误　 12. D　 13. A 创新实践练 1. AD　 2. ①误将小量程看成了大量程　 ②2 　 减少热量的产生 命题点 3　 电路及其识别　 电路设计 1. A　 2. D　 3. C　 4. B 5. 并联　 这些灯的工作互不影响　 6. D　 7. D　 8. B 9. 串　 L2 　 L1 　 10. 并　 小　 串　 大　 开关 S1 闭合、S2 接 b 11. (1)R、R0 、R1 串联　 电路　 R 和 R0 　 (2)R　 R0 和 R1 　 电路　 R0 　 (3)右 12. D　 13. C　 14. B　 15. B　 16. B　 17. C　 18. D　 19. A 大单元 2　 电路的分析与计算 命题点 1　 串、并联电路中电流、电压的特点 1. D　 2. D　 3. B　 4. 并　 大 5. 串　 额定电压不同,额定电流相同 6. 0. 2　 0. 8　 不变　 7. 0. 3　 2 8. (1)L1 断路　 (2)0. 3　 错误　 (3)因为 IA = IB,IB = IC,所 以 IA = IB = IC 命题点 2　 欧姆定律的理解及相关计算 1. BD　 2. C　 3. C　 4. 15　 1. 5 5. 解:(1)由图可知,I1 = 0. 3 A,I2 = 0. 9 A; (2)因为 A1 表和 A2 表的示数不同,所以 R0 与 Rx 不可能 串联,那么 R0 与 Rx 一定并联,根据电流表的接法不同,有 四种情况: ①A2 表测总电流,A1 表测 Rx 电流:Rx = U Ix = ( I2 -I1 )R0 I1 = 0. 9 A-0. 3 A 0. 3 A ×15 Ω = 30 Ω; ②A2 表测总电流, A1 表测 R0 电流: Rx = U Ix = I1R0 I2 -I1 = 0. 3 A 0. 9 A-0. 3 A ×15 Ω = 7. 5 Ω; ③A2 表测 Rx 电流,A1 表测 R0 电流:Rx = U Ix = I1R0 I2 = 0. 3 A 0. 9 A ×15 Ω = 5 Ω; ④A2 表测 R0 电流,A1 表测 Rx 电流:Rx = U Ix = I2R0 I1 = 0. 9 A 0. 3 A ×15 Ω = 45 Ω. 6. 6　 0. 3　 7. 2　 2. 5　 【变式训练】1 ∶1　 3 ∶5 8. 4 ∶1　 5 ∶4　 【变式训练】并　 电压　 3 ∶1 9. 20　 100　 10. (1)8　 20　 20　 (2) 0. 15　 1 ∶3　 0. 15　 54　 (3)0. 35　 0. 7　 5 ∶2 11. 20　 40　 6　 【变式训练】5　 10　 3 12. 增大　 2 000　 50%　 舒适　 13. 电流表　 6　 50 14. 解:(1)两电阻串联接入电路,当温度刚达到 T0 时报警 器两端电压刚达到 14 V,报警器报警,即 U0 = 14 V,此时 通过电路的电流:I= U0 R0 = 14 V 140 Ω = 0. 1 A; (2)报警时热敏电阻两端的电压: UR =U-U0 = 21 V-14 V = 7 V, 由串联电路电流特点可得热敏电阻接入电路的阻值: R= UR I = 7 V 0. 1 A = 70 Ω, 由表可知,当 R= 70 Ω 时,T0 = 60 ℃ ; (3)若将 T0 设置为 40 ℃ ,此时热敏电阻接入电路的阻 值为 110 Ω, 热敏电阻两端的电压:UR ′= IR′= 0. 1 A×110 Ω = 11 V, 则电源电压:U′ = U0 +UR ′ = 14 V + 11 V = 25 V,故可以 设置. 命题点 3　 电能、电功、电功率 1. A　 2. C　 3. B　 4. 110　 0. 5　 6 600 5. (1)220　 20　 4 400　 3 000　 302. 1　 (2)1 800　 302. 7 (3)0. 02　 1 200　 54. 3　 (4)200　 113 6. B　 【变式训练】B　 7. C　 8. A　 9. A　 10. 5 10. (1)0. 5　 12　 0. 75　 (2)1　 3　 0. 75　 (3)L1 　 4 ∶1 4 ∶1　 2. 4　 (4)L2 　 1 ∶4　 1 ∶4　 375 11. 冷　 变大　 12. 1　 2　 13. 1 100　 9. 9×104 14. 9　 2. 9　 15. (1)55　 (2)10　 3. 6　 (3)10　 (4)7. 2 综合提升练 1. 5R　 9 ∶25　 2. 24　 20　 28. 8　 3. 0. 2　 20　 命题点 4　 焦耳定律的理解及相关计算 1. A　 2. C　 3. D　 4. A　 5. 电阻　 热　 热传递 6. 1　 3 600　 7. 180　 12　 8. 电阻　 右　 9. AB 专项提思维 1　 动态电路分析 例 1　 AEG　 变式 1　 B　 例 2　 C　 变式 2　 AC 例 3　 EF　 变式 3　 A 1. AD　 2. ABC　 3. D　 4. 变大　 不变 专项提思维 2　 动态电路综合计算 例 1　 (1)3　 (2)0. 5~ 3　 (3) 0. 1 ~ 0. 6　 (4) 5　 (5) 0 ~ 25 　 (6)0. 3~ 1. 8　 (7)3 变式 1　 6　 5　 0. 8~ 7. 2　 3. 6 1. V2 　 10　 50　 3. 6　 2. BD　 例 2　 (1)0. 15~0. 3　 (2)6~7. 5　 (3)20~50　 (4)1. 35~2. 7 1. 6　 2 ∶1　 减小定值电阻 R1 的阻值　 2. 4. 5　 40　 专项提思维 3　 生活中应用型电路的综合计算 一、多挡位用电器的相关判断与计算 例 1　 (1) 大火 　 (2) 48. 4　 (3) 2 000　 (4) 2. 52× 105 　 35%　 (5)0. 5　 (6)800　 变式 1　 3　 7　 1 400 1. B　 2. S1 　 保温　 【补充设问】0. 3　 220 3. 变大　 605 4. 解:(1)当 S 在位置“1”时,R1 接入电路,由 I= U R 可得,R1 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 2 参考答案与重难题解析·广西物理　 分 层 作 业 本 　 = U I1 = 220 V 5. 0 A = 44 Ω; (2)当 S 在位置“2”时,挂烫机处于待机状态,R2 接入电 路,由 P=UI 可得,P待机 =UI2 = 220 V×0. 02 A = 4. 4 W; (3)挂烫机加热状态时的功率:P加热 = UI1 = 220 V × 5 A = 1 100 W, 挂烫机消耗的电能:W = P加热 t加热 +P待机 t待机 = 1 100 W × (30 s+70 s) +4. 4 W×(20 s+30 s)= 110 220 J; (4)避免与其他大功率电器共用同一插座. 二、涉及敏感电阻的应用型电路计算 例 2　 (1)0. 5　 (2)24　 (3)0. 3　 540　 (4)40 变式 2　 6　 15 1. 解:(1)电路中的电流: I1 = U R总1 = U R+R0 = 12 V 20 Ω+20 Ω = 0. 3 A, R 消耗的电功率:PR = I1 2R= (0. 3 A) 2 ×20 Ω = 1. 8 W; (2)电路中的最大总电阻:R最大 = U I最小 = 12 V 0. 15 A = 80 Ω, 压敏电阻 R 的阻值:R′=R最大 -R0 = 80 Ω-20 Ω = 60 Ω, 由图丙可知,此装置能筛选出重力至少为 1 N 的芒果; (3)由图丙可知,压敏电阻的阻值随着压力的增大而减 小,当压力为 2 N 时,压敏电阻的阻值为 40 Ω,为了筛选 出重力至少为 2 N 的芒果,R0 的阻值为 R0 ′ = R最大 -R″ = 80 Ω-40 Ω = 40 Ω>20 Ω, 因此适当增加 R0 的阻值可以筛选出重力至少为 2 N 的 芒果. 2. 解:(1)R 与 R0 串联,电路总电阻:R总 =R+R0 = 35 Ω+5 Ω = 40 Ω, 由欧姆定律得电路的电流:I= U R总 = 12 V 40 Ω = 0. 3 A; (2)当电路的电流为 0. 4 A 时,电路的总电阻:R总 ′= U I′ = 12 V 0. 4 A = 30 Ω, R 与 R0 串联,此时 R 的阻值:R′ = R总 ′-R0 = 30 Ω - 5 Ω = 25 Ω, 对照图乙可知,此时的压力:F = 1× 104 N,即地磅的测量 值为 1×104 N; (3)要增加地磅的最大测量值,可行的方案是:适当增大 R0 的阻值或适当减小电源电压或适当增大电流表的量程 (注:写出以上任意一种方案即可给分) 根据图乙可知,R 越小,F 越大. 由图甲可知,R 越小,电流 表示数越大,地磅测量值越大. 当电流表示数达到最大测 量值时,地磅测量值最大. 设电流表的量程为 0~ Imax ,由 R总 = U Imax ,R总 =R+R0 ,解得 R = U Imax -R0 ,由上式可知,U 越小、Imax 越大、R0 越大,则 R 越 小,因此,所选方案可行. (注:用其他方法求解,酌情给分) 3. 解:(1)小灯泡灯丝电阻:RL = U额 2 P额 = (6 V) 2 3 W = 12 Ω; (2)当小灯泡两端电压为 3. 6 V 时,电流 I1 = U1 RL = 3. 6 V 12 Ω = 0. 3 A, 此时传感器电阻:R= U-U1 I1 = 18 V-3. 6 V 0. 3 A = 48 Ω, 由丙图可知,此时降水量为 30 mm, 当小灯泡两端电压为 6 V 时,电流 I2 = U2 RL = 6 V 12 Ω = 0. 5 A, 此时传感器电阻:R′= U-U2 I2 = 18 V-6 V 0. 5 A = 24 Ω, 由丙图可知,此时降水量为 60 mm,所以降水量在 30 ~ 60 mm 范围内时,小灯泡能发光报警; (3)报警的临界电流不变,电源电压不变,根据 R = U I 可 知总电阻不变,让灯泡在更高的降水量时才报警,此时传 感器电阻变小,则应该在电路中串联一个定值电阻. 4. 解:(1)根据串联电路中的电流相等和欧姆定律可知, U1 R1 = U0 R0 = 12 V-2 V 50 Ω = 2 V R0 ,解得 R0 = 10 Ω; (2)当电压表的示数为 4. 8 V 时,U1 ′ = U-U0 ′ = 12 V - 4. 8 V = 7. 2 V, 根据 串 联 电 路 中 电 流 相 等 可 知: U1 ′ R1 ′ = U0 ′ R0 = 7. 2 V R1 ′ = 4. 8 V 10 Ω , 解得 R1 ′= 15 Ω,由题中表格可知此时检测的温度为 T2 = 400 ℃ ; (3)将表中任意两组数据代入关系式解得 k = 2 000,b = 10,则热敏电阻阻值与温度的关系式为 R1 = 2 000 T +10, 由于热敏电阻 R1 与定值电阻 R0 串联,根据欧姆定律可 知,电压表的示数 U0 = IR0 = U R1 +R0 R0 = 12 V 2 000 T +10+10 Ω ×10 Ω = 6T 100+T . 5. 解:(1)通过定值电阻 R0 的电流 I0 = U0 R0 = 0. 75 V 2. 5 Ω = 0. 3 A, 则通过 Rt 的电流 It = I0 = 0. 3 A, Rt 两端的电压 Ut =U-U0 = 6 V-0. 75 V = 5. 25 V, 根据欧姆定律得 Rt = Ut It = 5. 25 V 0. 3 A = 17. 5 Ω, 由图像乙知,当 Rt = 17. 5 Ω 时,过氧乙酸气体的浓度大于 0. 1 g / m3 , 所以教室内过氧乙酸气体的浓度可以达到消毒要求; (2) 当电路电流为 定 值 电 阻 允 许 通 过 的 最 大 电 流 0. 4 A 时, 定值电阻两端的电压 U0 ′ = I0 ′R0 = 0. 4 A× 2. 5 Ω = 1 V< 3 V,所以电路中最大电流是 0. 4 A, 电路消耗的电功率 P=UI0 ′= 6 V×0. 4 A = 2. 4 W, 定值电阻 R0 消耗的电能 W0 =U0 ′I0 ′t = 1 V×0. 4 A×500 s = 200 J; (3)若检测仪所能测量的最大 ρ 值调整为 0. 45 g / m3 ,此 时 Rt ′= 5 Ω,电压表指针刚好偏转到最大刻度,即 3 V, 则 Rt 两端的电压 Ut ′=U-U0 ′= 6 V-3 V = 3 V, 此时电路中的电流 I= Ut ′ Rt ′ = 3 V 5 Ω = 0. 6 A, 则定值电阻的阻值 R0 = U0 ′ I = 3 V 0. 6 A = 5 Ω, 故定值电阻的规格选用“5 Ω　 0. 6 A”. 三、类滑变和电磁继电器型电路计算 1. 解:(1)由图知,当虚线框内接线柱“1”与“3”连接时,两 电阻串联,闭合开关,弹簧处于原长状态时,电阻丝接入 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 3 参考答案与重难题解析·广西物理　 分 层 作 业 本 电路中的电阻最大,即 Rab = 25 Ω, 电路中的电流:I= U R总 = U Rab+R0 = 6 V 25 Ω+5 Ω = 0. 2 A, R0 消耗的功率:P0 = I2R0 = (0. 2 A) 2 ×5 Ω = 0. 2 W; (2)由电流表量程为 0 ~ 0. 6 A 可知,电流表的最大示数 I大 = 0. 6 A, 此时电路的总电阻:R总 ′= U I大 = 6 V 0. 6 A = 10 Ω, 此时电阻丝接入电路中的电阻:RPb =R总 ′-R0 = 10 Ω-5 Ω = 5 Ω, 弹簧的伸长量: ΔL = L - RPb Rab × L = 10 cm - 5 Ω 25 Ω × 10 cm = 8 cm, 由图乙可知,电流表示数最大时显示的拉力 F= 400 N; (3)从电路的安全性考虑,当滑片位于 b 端时,变阻器接 入电路中的电阻为 0, 此时电路中的电流应不大于 0. 6 A,由(2)的解答可知,当电路中的电流为 0. 6 A 时, 电路的总电阻 R总 ′ = 10 Ω,所以,其他条件不变,R0 的阻 值应不小于 10 Ω. 2. 解:(1)受控电路 30 min 内消耗的电能: W =Pt = 1 200 W ×20×60 s = 1. 44×106 J; (2)衔铁被吸下时,受控电路工作,此时控制电路中 R0 与 Rt 并联,由并联电路中电压的规律知,R0 两端的电压:U0 =U= 3 V, 通过电阻 R0 的电流:I0 = U0 R0 = 3 V 100 Ω = 0. 03 A; (3)当控制电路中的电流为 0. 15 A 时,衔铁即将被吸下, 由图可知此时控制电路为热敏电阻 Rt 的简单电路,根据 题意可知此时室温升至 28 ℃ ,且此时热敏电阻 Rt 的阻 值最小,热敏电阻两端电压为 Ut =U = 3 V,则热敏电阻的 最小阻值为:Rtmin = Ut It = 3 V 0. 15 A = 20 Ω; 由题意和图示可知,冷却系统工作后,控制电路中热敏电 阻 Rt 和定值电阻 R0 并联,在降温过程中热敏电阻 Rt 的 阻值会增大,则通过热敏电阻 Rt 的电流会减小,但此过 程中衔铁一直被吸下,说明此过程中控制电路的总电流 为 0. 15 A,当室温降至 23 ℃ 时,热敏电阻 Rt 的阻值最 大,控制电路的总电流仍为 0. 15 A,则此时通过热敏电阻 的电流为 It ′= I-I0 = 0. 15 A-0. 03 A = 0. 12 A,热敏电阻两 端电压为 Ut =U= 3 V, 所以热敏电阻的最大阻值:Rtmax = Ut It ′ = 3 V 0. 12 A = 25 Ω,故 热敏电阻 Rt 的变化范围为 20 ~ 25 Ω. 大单元 3　 “伏安法”实验 能力点 1　 电路的连接 1. 如答图所示 第 1 题答图 2. 如答图所示 第 2 题答图 3. 如答图所示 第 3 题答图 4. 如答图所示 第 4 题答图 5. 如答图所示 第 5 题答图 6. 如答图所示 第 6 题答图 7. 如答图所示 第 7 题答图 8. 如答图所示 第 8 题答图 能力点 2　 电路故障分析 1. (1)D　 (2) A　 (3)C　 2. D　 3. B　 4. D 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 4