2025年中考物理二轮复习专题——电学的综合计算

2025年中考物理二轮复习专题——电学的综合计算 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、计算题 1．图甲是莎莎家某型号电热加湿器的原理图，图乙为其部分技术参数。R₁、R₂为发热电阻，不考虑温度对电阻的影响，且R₂=3R₁，S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转扇形金属片，开关S可实现“关”“低挡”“高挡”之间的切换。 （1）求电热加湿器中R₁的阻值； （2）求加湿器处于低挡位置时的发热功率； （3）—天，莎莎断开家中其他所有用电器，只接通加湿器在低挡加热，发现家中如图丙所示的电能表的转盘在5min内转了27圈，求此时发热电阻R₂的实际电压。 2．小明家购置了如图甲所示的一台集加热和保温为一体的饮水机，如图乙所示是其内部电路图，S是用感温材料制造的温控开关，定值电阻R1和R2均是发热电阻。正常工作时，定值电阻R2在“保温”状态与“加热”状态的功率之比为1：100，部分铭牌信息如下表所示。求： 最大容量 1.21kg 额定电压 220V 加热功率 1210W （1）定值电阻R2的阻值为多少？ （2）某次正常工作时，饮水机将最大容量的水从20℃加热到100℃，用时7min。该饮水机本次加热状态的效率为多少？【C水=4.2×103J/（kg·℃）】 （3）某天用电高峰期，小明关闭家里其它用电器，仅让饮水机处于保温状态，发现家里标有“3000imp/kW·h”（意义为用电器消耗1kW·h的电能，指示灯闪烁3000次）字样电能表的指示灯每闪烁5次所用的时间为60s。则上述工作过程中，R2两端的实际电压为多少？ 3．如图，电源电压不变，定值电阻R1阻值为10Ω，定值电阻R2阻值为20Ω，当开关S闭合后，电流表为0.2A。求： （1）R1两端的电压是多少？ （2）在10s内，电流通过R2做的电功是多少？ （3）电流通过R2所做功的电功率是多少？ 4．如图所示，这是芳芳同学家新购买的一台电火锅，它分为左右两室，吃辣与不辣随意选，铭牌如下表所示。[已知汤的比热容为4.0×103J/（kg·°C）] 额定电压 220V 额定功率 2000W 总容积 3L×2 净重 2kg 锅深 10cm （1）将2kg的汤从20℃加热到100℃，要吸收多少热量？ （2）电火锅正常工作时，加热（1）中的汤至沸腾用时6min，则消耗了多少电能？ （3）电火锅此次加热时的效率为多少？（保留三位有效数字） （4）若某次使用电火锅时，电压变为198V，则此时电火锅的实际电功率为多少？ 5．一电热水壶的铭牌上标有“220V ，2000W”字样，在额定电压下用它对质量为1.5kg的水加热，使水的温度升高了80℃，用时5min，已知c水＝4.2×103J/（kg·℃）。试求： （1）水吸收的热量为多少？ （2）此过程中电热水壶消耗的电能为多少？ （3）该电热水壶烧水的效率是多少？ 6．如图所示的电路中，电源电压不变。，当开关S闭合时，电流表示数为。电压表示数为6V，求： (1)R2的阻值； (2)电源电压。 7．如图所示电路，电源电压不变，灯泡规格为“”（不计灯丝电阻变化），电流表量程为“”，电压表量程为“”，当滑动变阻器的滑片移到中点时，电压表示数为，此时灯泡正常发光。在不损坏电路元件的情况下，左右移动滑片，改变灯泡亮度。求： （1）小灯泡正常发光消耗的电能； （2）该电路电流的最小值（结果保留两位小数）。 8．在如图甲所示的电路中，电源电压6V保持不变，滑动变阻器标有“20Ω  1A”字样，闭合开关S后，电压表的示数为2V，电流表的示数为0.2A。求： （1）定值电阻的阻值。 （2）将和按图乙所示的电路连接，电源电压不变并闭合开关S，求滑动变阻器滑片移到最右端时电路消耗的功率。 9．如图所示电路中，电源电压为12V且保持不变，R1的阻值为10Ω。只闭合开关S1，电流表示数为0.4A。求：R2的阻值。 10．如图所示，电源电压恒定，，当S闭合，S1断开时，电流表的示数为0.2A；当S、S1都闭合时，电流表的示数为0.5A。求： (1)电源电压； (2)的电流； (3)的阻值。 11．小明研究电子体温计原理时，查阅说明书得知，电子体温计的探测器是热敏电阻，其阻值随着温度的变化而变化。他买来一个热敏电阻，按照图甲所示连接电路，其中电源电压保持不变，为定值电阻，R为热敏电阻。实验时，把R置于温控箱（甲图中虚线区域）内，闭合开关，调节温控箱温度，测出R在不同温度时的阻值，依据所测数据画出阻值随温度变化的图象（图乙），已知，请计算： (1)当温度为时，测得两端的电压为3V，求此时电路中的电流和电源电压。 (2)当温度为时，求两端的电压。 12．如图甲是某款电热水龙头，即开即热、冷热兼用。图乙是它的原理电路图，R1、R2为电热丝。通过旋转手柄带动开关接通对应的电路，从而实现冷水、温水、热水之间切换。有关参数如表，不考虑温度对电阻丝阻值的影响。 （1）当开关与1、2触点接通时，电路中的电流是多大？( ) （2）当开关与2、3触点接通时，电路工作1min消耗的电能是多少？( )R2的电阻值是多大？( ) （3）根据实际需要，某物理兴趣小组同学尝试把热水额定功率降为3080W，而温水额定功率不变；则，可以将电热丝 （选填“R1”或“R2”）改为阻值 Ω的电阻丝。 产品名称 即热式热水龙头 应用场所 厨房、卫生间 额定功率 温水2200W 热水3300W 额定电压 220V 额定频率 50Hz 防触电类型 Ⅰ类（最高等级） 13．如图所示的电路中，灯泡L标有“12V 6W”，当S1、S2、S3均闭合，滑片P滑到最左端a时、小灯泡刚好正常发光，此时电流表的示数为1.5A；当S1、S2闭合，S3断开，P滑到最右端b时，电压表为3V。求： （1）电源电压； （2）R1的阻值； （3）当S1、S2闭合，S3断开，P滑到最右端b时，R2的电功率。 14．如图甲所示为一款多功能家用电煮锅及其简化电路图，其中开关S2可以断开、接A、接B，R1和R2都是用于加热的纯电阻，阻值均为40Ω，（R1和R2的电阻值不随温度变化而变化），通过不同连接方式可实现高、中、低挡。 （1）当电煮锅处于低温挡时S1、S2如何连接?并简要分析； （2）求电煮锅正常工作时中温挡的功率； （3）小明同学将其调到高温挡并单独接到如图乙的电能表下方，让其工作15min后发现电能表的读数变为055889，则此时电路中的实际电压为多少？    15．如图甲所示，是一款可以无级调节加热功率的电热炉，其内部电路可简化为乙图所示电路，利用电路的两个电阻元件的热效应加热。使用时，可将配套锅装食物放置于炉上并点击开关旋动旋钮进行加热。已知该电热炉加热功率范围是400W到2200W，变阻器的最大值为99Ω，使用最大功率加热时热效率为90%，已知水的比热容为，请回答下列问题： （1）电阻的阻值是多少Ω？ （2）该电热炉以最小功率运行时两端电压是多少V？ （3）现用最大功率将1.8kg的水从25℃加热至80℃，所需要的时间是多少s？ 16．如图是一种低温消毒柜的内部简化电路，它有加热和保温功能。R1、R2均为电热丝，R1的阻值为176Ω，保温功率为220W。将旋钮开关转动到加热挡对酸奶加热，当温度升高到65℃时旋钮开关自动调到保温状态，使酸奶的温度维持在60℃~65℃之间。消毒柜在加热挡工作时，50s将0.22kg的酸奶从15℃加热到65℃。求： （1）此过程中酸奶吸收的热量；[] （2）加热挡的功率； （3）消毒柜在加热挡工作时的加热效率。 17．如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为R2，且R2=2R1，灯泡L上标有“16V 8W”字样，所用电流表的量程均为0~0.6A和0~3A．当三个开关S1、S2、S3都闭合时，灯泡L正常发光，两电流表指针的位置相同。不计温度对灯丝电阻的影响，问： （1）灯泡L的电阻是多少？ （2）R1的阻值是多少？ （3）若要使电路消耗的总功率最小，三个开关的状态以及滑动变阻器的滑片P应该如何控制？此时电路消耗的最小总功率是多少？（结果保留两位小数）    18．如图所示的电路中，电源电压不变，电阻R1的阻值为10Ω，闭合关S，电流表A1的示数为0.4A，电流表A的示数为0.6A，求： （1）电源电压； （2）电阻R2的阻值。    试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2025年中考物理二轮复习专题——电学的综合计算》参考答案 1．（1）；（2）100W；（3）148.5V 【详解】解：（1）由图甲知，开关S接“1、2触点”时，电路断路，为关；接“2、3触点”时两电阻串联，接“3、4触点”时，只有R1接入电路；电源电压一定，由 可知，接“2、3触点”时电阻最大，总功率最小，为低挡；接“3、4触点”时电阻最小，总功率最大，为高挡；由表格数据知，高挡功率为 可得R1的阻值为 （2）由题知 则低挡的发热功率为 （3）因表示：每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘就转过4000r，则电能表的转盘转过27r时，加湿器在5min内消耗的电能为 则加湿器在低挡加热的实际功率为 则加湿器在低挡加热的实际电压为 则加湿器在低挡加热的实际电流为 故此时发热电阻R₂的实际电压为 答：（1）电热加湿器中R₁的阻值为； （2）加湿器处于低挡位置时的发热功率100W； （3）此时发热电阻R₂的实际电压148.5V。 2．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）根据可知，阻值小，功率大，所以当S闭合时，为加热挡，所以 （2）水吸收的热量 电加热放出的热量 该饮水机本次加热状态的效率为 （3）正常工作时，定值电阻R2在“保温”状态与“加热”状态的功率之比为1∶100，所以保温时R2的功率P2为12.1W。仅让饮水机处于保温状态，指示灯每闪烁5次所用的时间为60s，这时电路中的保温功率为 根据串联电路电流相等，所以 答：（1）定值电阻R2的阻值为； （2）该饮水机本次加热状态的效率为； （3）R2两端的实际电压为。 3．（1）2V；（2）8J；（3）0.8W 【详解】解：由电路图可知，电阻R1、R2串联，电流表测量电路电流； （1）因串联电路处处电流相等，所以由可得，R1两端的电压 U1＝IR1＝0.2A×10Ω＝2V （2）R2两端的电压 U2＝IR2＝0.2A×20Ω＝4V 10s内电流通过R2做的电功 W＝U2It＝4V×0.2A×10s＝8J （3）电流通过R2所做功的电功率 P＝U2I＝4V×0.2A＝0.8W 答：（1）R1两端的电压是2V； （2）在10s内，电流通过R2做的电功是8J； （3）电流通过R2所做功的电功率是0.8W。 4．（1）6.4×105J；（2）7.2×105J；（3）88.9%；（4）1620W 【详解】解：（1）因为汤的比热容已知，所以可得汤吸收的热量为 Q吸=cm汤（t-t0）=4.0×103J/（kg·℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.4×105J （2）由题意可知，电火锅正常工作6min消耗的电能为 W=Pt=2000W×6×60 s=7.2×105J （3）因为电火锅消耗的电能已求得，汤吸收的热量已求得，所以可得电火锅的加热效率为 （4）根据电功率的推导式 可得电火锅的电阻为 所以可知当实际电压为198V时电火锅的实际电功率为 答：（1）汤吸收的热量为6.4×105J； （2）电火锅消耗的电能为7.2×105J； （3）电火锅此次加热时的效率为88.9%； （4）电火锅的实际电功率为1620W。 5．（1）5.04×105J；（2）6×105J；（3）84% 【详解】解：（1）水吸收的热量为 Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg·℃）×1.5kg×80℃＝5.04×105J （2）由可知，电热水壶消耗的电能为 W＝Pt＝2000W×5×60s＝6×105J （3）该电热水壶烧水的效率为 答：（1）水吸收的热量为5.04×105J； （2）此过程中电热水壶消耗的电能为6×105J； （3）该电热水壶烧水的效率是84%。 6．(1) (2)10V 【详解】（1）由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，由可得，R2的阻值为 （2）由可得，R1两端的电压为 电源电压为 7．（1）1800J；（2）0.42A 【详解】解：（1）小灯泡正常发光10min消耗的电能 W=Pt=3W×10×60s=1800J （2）灯泡正常发光时，电路中的电流 灯泡的电阻 由图可知，灯泡和滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压，当灯泡正常发光时，灯泡两端的电压 UL=UL额=6V 由题意可知，滑动变阻器两端电压UR=2V，根据串联电路电压规律可知，电源电压 U=UL+UR=6V+2V=8V 当电压表示数最大时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，根据欧姆定律可知，电路中的电流最小，即当电压表示数为3V时，灯泡两端的电压 UL′=U-UR′=8V-3V=5V 电路中的电流 答：（1）小灯泡正常发光10min消耗的电能为1800J； （2）该电路电流的最小值为0.42A。 8．（1）10Ω；（2）5.4W 【详解】解：（1）根据电路图可知，闭合开关S后，与串联，电流表的示数为0.2A ，即，由欧姆定律可得 （2）将和按图乙所示的电路连接，此时与并联，滑动变阻器滑片移到最右端时，，与两端的电压为 则R1两端的电流为 R2两端的电流为 此时电路的总电流为 所以可得，滑动变阻器滑片移到最右端时电路消耗的功率为 答：（1）定值电阻的阻值为； （2）滑动变阻器滑片移到最右端时电路消耗的功率为。 9．20Ω 【详解】解：由电路图可知，只闭合开关S1，R1与R2串联，电流表测电路中电流，电流表示数为I=0.4A，故由欧姆定律可得，电路的总电阻为 则电阻R2的阻值为 R2=R总-R1=30Ω-10Ω=20Ω 答：R2的阻值为20Ω。 10．(1)6V (2)0.3A (3)20Ω 【详解】（1）当S闭合，S1断开时，电路为R1的简单电路。电源电压等于R1两端的电压，根据欧姆定律可得 （2）当S、S1都闭合时，R1、R2并联，电流表测量干路电流。根据并联电路电压特点可知，此时R1两端的电压仍等于电源电压，通过R1的电流不变，根据并联电路电流特点可知，通过的电流为 （3）R2两端的电压等于电源电压 根据欧姆定律可知，的阻值为 11．(1) 0.0075A，6V (2)2.4V 【详解】（1）由图甲知，两电阻串联接入电路，电压表测定值电阻两端的电压，串联电路总电压等于各部分电压之和，则当温度为42℃时，热敏电阻R电阻值为400Ω，此时电路中的电流 热敏电阻R两端的电压为 则电源电压为 （2）由图乙知，当温度为时，热敏电阻R电阻值为600Ω，此时电路中的电流 则R0两端的电压 12． 10A 44Ω R2 55 【详解】解：（1）[1]开关与1、2接触时，电路为R1的简单电路，电阻较大，电源电压一定，由可知此时电功率较小，水龙头放出的是温水；开关与2、3接触时，R1与R2并联，电路的总电阻较小，电源电压一定，由可知此时电功率较大，水龙头放出的是热水；则开关与1、2接触时，水龙头放出的是温水，由表格数据可知，温水功率，电源电压，由可得，此时电路中的电流为 电路中的电流为10A。 （2）[2]开关与2、3接触时，水龙头放出的是热水，由表格数据可知，热水功率，由可得，工作1min消耗的电能为 工作1min消耗的电能为。 [3]开关与1、2接触时，电路为R1的简单电路，此时为温水挡；开关与2、3接触时，R1与R2并联，此时为热水挡；因为电路的总功率等于各用电器功率之和，且R1在两种状态下消耗的功率不变，所以，电阻R2的功率为 由可得，R2的电阻值为 R2的电阻值为44Ω。 （3）[4][5]要求温水额定功率不变，那么根据可知R1的阻值大小不变，热水额定功率降为，则需要改装的电阻为R2，改装后其功率为 所以根据可知，改装后的电阻值为 即R2换用阻值为55Ω的电阻丝。 答：（1）当开关与1、2触点接通时，电路中的电流是10A； （2）当开关与2、3触点接通时，电路工作1min消耗的电能是，R2的电阻值是44Ω； （3）根据实际需要，某物理兴趣小组同学尝试把热水额定功率降为3080W，而温水额定功率不变；则，可以将电热丝R2改为阻值55Ω的电阻丝。 13．（1）3V；（2）12Ω；（3）2.25W 【详解】解：（1）如图，当S1、S2、S3均闭合，滑片P滑到最左端a时，滑动变阻器连入电路的电阻为零，电路是L和R1组成的并联电路。小灯泡刚好正常发光，根据并联电路电压规律，电源电压等于灯泡的额定电压 U=U额=12V （2）电流表测量干路电流，I=1.5A，通过灯泡的电流 根据并联电路电流规律，通过R1的电流为 I1=I-IL=1.5A-0.5A=1A R1电压等于电源电压，所以 （3）当S1、S2闭合，S3断开，电路是R1和R2组成的串联电路，电压表测量R2两端的电压，即U2=3V。根据串联电路电压规律，R1两端的电压为 U1ˊ=U-U2=12V-3V=9V 通过R1的电流为 根据串联电路电流规律 故R2的电功率 P2=U2I2=3V×0.75A=2.25W 答：（1）电源电压为12V； （2）R1的阻值为12Ω； （3）当S1、S2闭合，S3断开，P滑到最右端b时，R2的电功率为2.25W。 14．（1）见解析；（2）1210W；（3）200V 【详解】解：（1）由可得，电源电压不变时，电路中的总电阻越大，功率越小，由图甲可知，当开关S1断开，开关S2接A时，此时R1与R2串联，电路的总电阻最大，故可知此时电路处于低温挡，当开关S1闭合，S2接B时，此时R1与R2并联，电路中总电阻最小，故可知此时电路处于高温挡，当只闭合S1，断开S2时，此时只有R1接入电路，此时电路阻值介于二者中间，故可知此时电路处于中温挡。 （2）由（1）中分析可知，电煮锅正常工作时中温挡的功率为 （3）由题意及图乙可知，高温挡工作15min消耗的电能为 W=5588.9kW·h-5588.4kW·h=0.5kW·h=1.8×106J 则高温挡的实际功率为 由并联电路的电阻规律可得 解得此时电路中的总电阻为R总=20Ω，由可得，此时电路中的实际电压为 答：（1）当电煮锅处于低温档时S1断开，S2接A； （2）电煮锅正常工作时中温挡的功率为1210W； （3）此时电路中的实际电压为200V。 15．（1）22Ω；（2）40V；（3）210s 【详解】解：（1）、串联，当变阻器阻值为零时，只有工作，此时电路电阻最小，根据可知电热炉的功率最大，则电阻的阻值为 （2）最小功率运行时，电路中的电流为 则此时两端电压为 （3）水吸收热量为 则消耗电能为 所需时间为 答：（1）电阻的阻值是22Ω； （2）该电热炉以最小功率运行时两端电压是40V； （3）现用最大功率将1.8kg的水从25℃加热至80℃，所需要的时间是210s。 16．（1）4.4×104J；（2）1100W；（3）80% 【详解】解∶（1）酸奶吸收的热量 （2）R1与R2串联时电阻最大，由可知，此时电路应为保温挡，保温挡时电路中的电流 R2的阻值 当电路中只有R2工作时为加热挡，则加热挡功率为 （3）加热时消耗的电能 加热挡工作时的加热效率 答：（1）此过程中酸奶吸收的热量为4.4×104J； （2）加热挡的功率为1100W； （3）消毒柜在加热挡工作时的加热效率为80%。 17．（1）32Ω；（2）128Ω；（3）0.67W 【详解】解:（1）灯泡L上标有“16V 8W”字样，则灯泡的电阻 （2）当三个开关S1、S2、S3都闭合时，滑动变阻器被短路，灯泡和R1并联，灯泡L正常发光，所以电源电压等于灯泡的额定电压为16V，根据P=UI可得，灯泡L正常发光时的电流 由图可知电流表A2测量的是干路电流，电流表A1测量的是R1中的电流，两电流表指针的位置相同，电流表的量程均为0~0.6A和0~3A，则I∶IL=5∶1，即I=5IL，根据并联电路的干路电流等于各支路电流之和可得 I=IL+I1 即 5I1=0.5A+I1 所以I1=0.125A，根据欧姆定律可得R1的阻值 （3）R2的阻值是 R2=2R1=2×128Ω=256Ω 并且RL<R1，所以，根据电阻的串并联特点可知，只闭合S1，滑片滑到最右端时，R1和R2串联，此时电路的电阻最大，由欧姆定律可知此时电路中的电流最小，根据P=UI可知，电路消耗总功率最小，则电路消耗总功率的最小值 答：（1）灯泡L的电阻是32Ω； （2）R1的阻值是128Ω； （3）只闭合S1，滑片滑到最右端时，电路消耗总功率最小为0.67W。 18．（1）4V；（2）20Ω 【详解】（1）由电路图可知，两电阻并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A测干路的电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，则电源的电压 （2）因并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以通过电阻R2的电流 电阻R2的阻值 答：（1）电源电压为4V； （2）电阻R2的阻值为20Ω。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$