2025年中考物理总复习计算题专题四电与磁

2025年中考物理总复习计算题 专题四?电与磁 一、计算题 1．小明妈妈为奶奶买了一个电热足浴盆（如图所示）内部由加热系统和按摩系统两部分组成。加热系统的加热电阻额定电压为220V，额定功率500W。问： （1）小明帮奶奶泡脚时，向足浴盆中加入5kg初温为20℃的水，加热系统的加热电阻正常工作16min将水加热到40℃，此加热过程中水吸收的热量是多少？ （2）加热系统加热时的热效率是多少？ （3）当小明家的实际电压是198V时，加热电阻工作的实际功率是多少？（加热电阻阻值不随温度变化而变化） （4）足浴盆按摩系统中的电动机工作电压是12V（按摩系统将交流电压转换为12V），工作电流为4A，其电阻为0.5Ω，电动机工作中因发热损失的功率是多少？ 2．表1所示是豆浆机的主要技术参数。豆浆机的主要结构：中间部位是一个带动刀头的电动机，用来将原料进行粉碎打浆。外部是一个金属圆环形状的电热管，用来对液体加热煮沸。 额定电压 220V 电动机功率 120W 加热功率 1210W 容量 1000mL （1）豆浆机正常加热时电热管的电阻是多少？ （2）豆浆机正常工作做一次豆浆过程中，电动机消耗的电能为多少？ （3）某次电热管加热时，小敏发现标有“1200imp/kW·h”的电能表的指示灯12s内闪烁了4次，则此时电热管加热功率为多大？（不考虑电热管电阻变化） 3．2021年12月9日，三位航天员在我国自己的空间站为我们上了一堂生动的太空课，叶光富老师让我们亲眼目睹了心肌细胞跳动有力，心肌细胞需要在恒温箱中培养，如图甲所示为一恒温箱温控电路，控制电路电源电压为24V，电热丝和热敏电阻R均置于恒温箱内，热敏电阻R的阻值随温度变化关系如图乙所示。恒温箱温控电路工作原理是：当电流小于0.6A时，电热丝通电加热；当电流大于0.8A时，电热丝停止加热。 （1）则加热电路电源应接在 （选填“a、b”“c、d”或“e、f”）两端； （2）当滑动变阻器R' =20Ω时，通过计算说明恒温箱内的温控范围；( ) （3）当温度为30℃，R' =25Ω时，滑动变阻器工作1min产生的热量。( ) 4．如图甲是某自动控温电热水器的电路图，其中控制电路电压恒为6V，R1为热敏电阻，置于水箱中产生的热量对水箱中水温的影响忽略不计，R1阻值随温度变化的关系如图乙所示，R2为可调电阻，用来设定电热水器的水温；R3、R4为纯电热丝，均置于水箱中，R3＝22Ω；电磁铁线圈电阻忽略不计，当电磁铁电流达到0.2A时，继电器衔铁被吸下来；工作过程中，电源电压均保持不变。 （1）加热时电热丝R3的功率为多少？如果电热水器储有60kg的水，电路处于加热状态，正常工作1小时，产生的热量80%被水吸收，则水温升高了多少℃？[，结果保留1位小数] （2）如果将电热水器水温设为60℃，R2的阻值应该调至多少Ω？ （3）为了使恒温箱内设定的温度降低一些，请你想出一种办法？ 5．如图甲是一款家用电取暖器简化电路图，取暖器的额定电压为220V。它由加热电路和温度控制电路组成。加热电路中：当开关S1掷向左边时，能同时接通A、B两个触点；当开关S1掷向右边时，能接通C触点；当开关S1掷向中间时，电路断开。R1、R2均为加热电阻丝，R1的阻值为50Ω。它有加热和自动保温两个档位，加热档功率为3388W（指示灯的功率忽略不计）。求： （1）R1正常工作时，R1的功率； （2）R2的阻值； （3）在温度控制电路中：Rt为热敏电阻，其阻值随温度升高而减少；当电压鉴别器测出a、b两点间的电压小于等于5V时，开关S2闭合；当a、b两点间的电压大于等于6V时，开关S2断开。在保温的10min里，电压鉴别器测出a、b两点间电压随时间的变化如图乙所示。这段时间里，家里只有取暖器工作，标有2000r/kw∙h的电能表转盘转了160转。则取暖器工作的实际电压是多少？ 6．小斌的爸爸想买一辆代步车，初步挑中了某电动车A和汽油车B两款车型，小斌为了帮爸爸做出选择，制作了下列表格将两款车进行了对比。           电动车A 汽油车B 裸车市场价 28万 28万 购置税 0 2.5万 三年车险+保养 2.04 3.4万 三年后二手车价格 16万 22万 百公里耗能 7L 汽油/电  费用 1.0元 9.0元/L 容量 电池容量 油箱容积56L 慢充充电时长 无 三年用车总公里数 20000公里 （1）电车的发动机的原理与 实验相同，汽油车发动机的原理与 实验相同。（选填字母）；    （2）慢充充电时长可以理解为电池耗尽后至充满需要的时间，由表中数据计算：电动车A的慢充功率为 ； （3）汽油车B满油至油耗尽，最大里程为 ； （4）根据表中计算，考虑三年后的折价、各种税费以及电费或油费，小斌爸爸选用 （填“电动车A”或“汽油车B”）经济上更划算； （5）近十年，新能源电动车越来越普及，相比传统油车，除了经济优势，新能源电车的优点在于 （写一条即可） 7．图甲是恒温水箱温控电路，它由工作电路和控制电路组成。工作电路中的电热器上标有“220V，2200W”的字样；控制电路电源电压恒定不变，热敏电阻R1置于恒温水箱内，作为感应器探测水温，其阻值随温度变化的关系如图乙所示，R为滑动变阻器。为了把温度控制在40℃，设定在水温低于40℃时自动加热，在水温达到40℃时停止加热。当通过线圈的电流至少为100mA时，衔铁被电磁铁吸下，工作电路断开。[不计线圈的电阻，c水=4.2×103J/（kg•oC）    （1）电热器是利用电流的 效应来工作的； （2）电热器正常工作时的电流为多少 ？ （3）电热器正常工作25min，可使水温由30℃升高到40℃，假如电热器的加热效率为70%，则水箱中的水的质量为多少 ？ （4）滑动变阻器R连入电路的阻值为250Ω，则控制电路电源电压为多少 ？ 8．某同学利用热敏电阻为家中的灯暖型浴霸（一种取暖用的电器）设计了一温度可自动控制的装置，如图甲所示，“控制电路”中的热敏电阻R1的阻值随温度变化的曲线如图乙所示。电磁铁线圈可看成阻值为40Ω的纯电阻R0，电源电压为U1，“浴霸”共安装有两盏标有“220V 550W”的灯泡L1、L2，当电磁铁线圈中电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁被吸合，“浴霸”电路断开：当线圈中的电流小于或等于40mA时，继电器的衔铁被释放，使“浴霸”电路闭合。求： （1）工作电路闭合，两灯正常工作时通过电路的总电流； （2）若两灯正常工作5min，工作电路中消耗的总电能； （3）若浴室中的温度不得超过40℃，控制电路的电源电压U1的最小值； （4）若电源U1电压恒定为12V，则将此装置放在浴室内，浴室内可控制的温度范围。 9．如图所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置，R是热敏电阻，其阻值随温度变化关系如下表所示。已知继电器的线圈电阻R0＝10Ω，左边电源电压为6V恒定不变。当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时，继电器的衔铁被吸合，右边的空调电路正常工作。 温度t/℃ 0 5 10 15 20 25 30 35 40 电阻R/Ω 600 550 500 450 420 390 360 330 300 （1）请说明该自动控制装置的工作原理。 （2）计算说明该空调的启动温度是多少？ （3）为了节省电能，将空调启动温度设定为30℃，控制电路中需要串联多大的电阻？ 10．如图所示是某温控装置的简化图，受控电路由电源和电热丝R0组成，电源电压为220V，R0=44Ω。控制电路由电源E、电磁铁（线圈电阻忽略不计）、开关、电阻箱R和热敏电阻Rt组成，Rt的阻值随温度变化关系如表所示。当控制电路电流I≥50mA时，衔铁吸合，受控电路断开；当I≤40mA时，衔铁释放，受控电路接通。求： 温度/℃ 90 80 66 60 50 46 40 36 35 34 Rt/Ω 10 20 40 50 70 80 100 120 130 150 （1）受控电路工作时，1min内R0产生的热量； （2）当温度为60℃时，电阻箱R=70Ω，衔铁恰好吸合，控制电路的电源电压； （3）若控制电路电源电压不变，控制的最高温度为80℃，此时电阻箱R的电功率。    11．小滨同学设计了一种恒温箱电路，如图甲所示，工作电路电源电压U1=220V，电阻R1=1210Ω；控电路电源电压U2=6V，电阻R2=300Ω，热敏电阻R能即时感知恒温箱内温度，其阻值与温度的关系如图乙，不计线圈的电阻，当线圈中的电流大于或等于60mA时，继电器的衔铁吸合，动点A只与静触点C接触；当线中的电流小于或等于40mA时衔铁释放，动触点A只与静触点B接触。电热丝R1正常工作5min消耗的电能为 J；恒温箱正常工作时的温度变化范围 ℃到 ℃。 12．某科技小组设计了一个检测水库水位的模拟报警装置，图甲为其模拟电路图。在水库底部竖直放置（与水库底部未密封）质量为50kg、底面积为0.025m2的圆柱形浮块（足够高），上端通过轻杆与力敏电阻R1接触，R1的阻值与压力的关系如图乙所示，水库中无水时，R1不受力。控制电路的电源电压为24V，R0为定值电阻，当控制电路中的电流I≥50mA时，衔铁被吸下，报警红灯亮。已知ρ水=1.0×103kg/m3，不计轻杆质量、线圈电阻及其能量损耗。 （1）报警红灯恰好亮起时，求控制电路的电功率； （2）当水位达到10m时，求力敏电阻受到的压力； （3）若设置警戒水位为10m时，报警红灯恰好亮起，求定值电阻R0的阻值； （4）若将定值电阻R0的阻值调大，应该如何调整电源电压才能使警戒水位不变? 13．某商场新进了一批具有加热和保温两种功能的微型电热水器，其内部简化电路如图甲所示。该电热水器由控制电路和工作电路两部分组成。控制电路由电源（电压恒定U=5V）、开关S0、电磁铁（线圈电阻R0=20Ω）、热敏电阻R组成，热敏电阻R的阻值随水温的变化图像如图乙所示。工作电路中R1=44Ω，R2=956Ω。当开关S0和S均闭合时，电热水器开始加热，当水温达到100℃时，衔铁会被吸下，工作电路处于保温状态。已知c水=4.2×103J/(kg·℃)，解答下列问题： （1）当水温达到100℃时，控制电路中的电流是多少？ （2）电热水器将水箱中1kg的水从17℃加热到83℃，用时5min。求此过程水吸收的热量及电热水器的加热效率； （3）用电高峰期，当电热水器处于保温状态时，电热水器工作450s，消耗1.8×104J的电能，此时电热水器两端的实际电压是多少？ 14．某科技小组利用热敏电阻为电暖箱设计了一个温度可自动控制的装置，如图甲所示，控制电路中电源电压U1恒定为12V，热敏电阻R1的阻值随温度变化的曲线如图乙所示，电磁铁线圈可看成阻值为30Ω的纯电阻R0，“电暖箱”共安装有2个标有“220V，440W”的发热电阻R，当电磁铁线圈中电流大于或等于60mA时，继电器的衔铁被吸下，使“电暖箱”工作电路断开；当线圈中的电流小于或等于50mA时，继电器的衔铁被释放，使“电暖箱”工作电路闭合。求： （1）发热电阻R的阻值； （2）电暖箱中的最高温度为48℃时，滑动变阻器R2两端电压； （3）调节滑动变阻器阻值为R2=10Ω时，电暖箱温度变化的范围。 15．喜欢创造发明的小榕设计了一个自动控温的保温箱，其工作原理电路图如图所示。电源电压恒为12V，控制电路中电磁铁线圈电阻忽略不计，定值电阻，加热电路中电阻。为热敏电阻，其阻值随温度变化情况如表所示。闭合开关后，当箱内温度达时，衔铁被吸下，电阻停止工作；当箱内温度低于时，电磁铁磁性减弱，在弹簧作用下，A、B 两触点接触，电阻又开始工作。求： （1）电阻工作100s产生的热量； （2）电磁铁吸住滑块的最小电流； （3）若将电流表改成温度表，其刻度是否均匀，请通过分析计算说明理由。 温度 24 26 28 30 32 34 36 38 热敏电阻 180 160 140 120 100 80 60 40 16．如图甲是某多功能养生壶内部简化电路，由控制电路和工作电路两部分组成。为热敏电阻，其阻值随监测水温变化图象如图乙所示。控制电路电源电压为6V，R为滑动变阻器，电磁继电器线圈的电阻忽略不计，当继电器线圈电流达到5mA时，衔铁会被吸下。工作电路电源电压为220V，、为电加热丝，加热功率为1100W，保温功率为200W。求： （1）R1的阻值； （2）用加热挡将1kg的水从15℃加热至40℃，用时2min，则养生壶加热效率；[] （3）使用烧水功能时需设定水温达到100℃时停止加热，进行保温，则滑动变阻器接入电路阻值R； （4）换用花茶功能时，为了避免破坏营养成分，需调低停止加热时的设定水温，请说出一种调节的办法。      17．小明同学利用如图所示的器材，为三防指挥部设计了一个水位自动报警器：当水位尚未达到金属块A所在的高度时，工作电路中绿灯L1亮，表示水位正常；当水位达到A高度时（河水含有杂质，属于导体），红灯L2亮（发出报警信号）。L1、L2的额定功率均为2W。 （1）请按照上述要求将图中的电路连接完整； （2）若绿灯L1的灯丝断了，装置其它元件正常，当水位达到A高度时，红灯L2能不能亮？ （3）这个报警器正常工作2h，绿灯L1和红灯L2总共消耗的电能是多少kW•h？ 18．波浪能是最清洁的可再生资源，它的开发利用，将大大缓解由于矿物能源逐渐枯竭的危机，改善由于燃烧矿物能源对环境造成的破坏。图甲是一组波浪发电机，图乙是这款八浮子（编号为1﹣8）波浪发电机的原理图。当浮子随着海面波浪向上浮动时，会通过传动装置带动发电机发电。已知每个浮子的重力为20N，体积为0.016m3，若它在水中上浮带动发电机发电时，露出水面的体积为0.004m3，则：（ρ海水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg） （1）每个浮子上浮带动发电机发电时，受到的浮力是多少牛？ （2）假设浮子沿竖直方向运动，平均每秒每个浮子带动发电机发电时匀速上浮的高度为0.8m，传动装置和发电机的总效率为30%，求： ①每个浮子对与之相连的硬杆产生的竖直向上的推力是多少牛？ ②波浪发电机的输出功率是多少瓦？ 19．如图所示是某温控装置的简化电路图，工作电路由电压为220V的电源和阻值R=88Ω的电热丝组成；控制电路由电源、电磁铁（线圈电阻R0=20Ω）、开关、滑动变阻器R2（取值范围为0~80Ω）和热敏电阻R1组成，R1阻值随温度变化的关系如下表所示。当控制电路电流I≥50mA时，衔铁被吸合而切断工作电路；当控制电路电流I≤40mA时，衔铁被释放而接通工作电路。 温度/℃ 90 80 66 60 50 46 40 36 35 34 R1/Ω 10 20 40 50 70 80 100 120 130 150 （1）工作电路正常工作时，电热丝在1min内产生的热量是多少？ （2）当温度为60℃，滑动变阻器R2接入电路的阻值为50Ω时，衔铁恰好被吸合，则控制电路的电源电压是多少？ （3）若控制电路电源电压不变，此装置可控制的温度最大范围是多少？ 20．电磁铁通电，小磁针按图示方向转动，在括号内标出电源的“＋”或“－”极、螺线管的“N”或“S”极。 21．空气炸锅深受年轻人的喜爱，炸出的食物既美味可口，又可以通过传感器使其在各挡位之间转换，起到节能作用，其工作原理如图所示，在控制电路中，电源电压为3V，R0为热敏电阻，其阻值随温度变化的图象如图乙所示，R为滑动变阻器，电磁继电器线圈的电阻为10Ω，当继电器线圈电流达到50mA时，衔铁会被吸下，R1、R2为电加热丝，加热功率为1210W，保温功率为121W。试问：    （1）空气炸锅控制电路是利用电流的 （选填“热”或“磁”）效应工作的；当空气炸锅温度升高时，继电器磁性将 （选填“增强”、“减弱”或“不变”）；当衔铁被吸下时，空气炸锅处于 （选填“加热”或“保温”）挡位； （2）请问R2是多少 ？ （3）若滑动变阻器阻值调到30Ω时，可以设定为用来烤土豆片的最佳温度，请问这个设定温度是多少 ？ 22．如图甲所示为一种新型恒温水箱的温控电路，它由工作电路和控制电路组成。控制电路的电源电压。热敏电阻放置于恒温水箱内作为感应器探测水温，其阻值随温度变化的关系如图乙所示，为滑动变阻器；工作电路中的电热器上标有“220V 2100W”的字样，指示灯的规格为“6V3W”，为定值电阻。当闭合开关S时，电磁铁产生的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图丙所示，衔铁只有在不小于吸引力的作用下才能被吸下。当温度不低于设定值时，衔铁被吸下，电热器停止加热，指示灯正常发光；当温度低于设定值时，衔铁弹起，电热器加热，指示灯熄灭。[电磁继电器线圈的电阻不计，]。求： （1）为确保指示灯正常发光，定值电阻的阻值应为多大？ （2）电热器正常工作时，给恒温箱中100kg的水加热，已知电热器的加热效率为，当水温由升高到时，电热器的加热时间是多少？ （3）现设定恒温水箱的水温为，求此时滑动变阻器消耗的电功率是多少？ 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年中考物理总复习计算题 专题四?电与磁》参考答案 1．（1）4.2×105J；（2）87.5%；（3）405W；（4）8W 【详解】解：（1）水吸收的热量 Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(40℃﹣20℃)=4.2×105J （2）加热时间 t′=16min=960s 足浴盆加热时消耗的电能 W=P额t′=500W×960s=4.8×105J 热系统加热时的热效率为 （3）加热电阻的阻值 当小明家的实际电压是198V时，加热电阻工作的实际功率 （4）电动机工作中因发热损失的功率 P损=I2R′=(4A)2×0.5Ω=8W 答：（1）此加热过程中水吸收的热量是4.2×105J； （2）加热系统加热时的热效率是87.5%； （3）加热电阻工作的实际功率是405W； （4）电动机工作中因发热损失的功率是8W。 2．（1）40Ω；（2）1.44×104J；（3）1000W 【详解】解：（1）由表格中数据知，豆浆机正常加热时的功率P1=1210W，由P=UI可得，豆浆机正常加热时的电流为 由可得，豆浆机正常加热时电热管的电阻为 （2）由图可知，电动机的功率P2=120W，电动机工作时间 t=2min=120s 电动机工作时消耗的电能为 （3）电路中每消耗1kW·h的电能指示灯闪烁1200次，闪烁4次消耗的电能为 电热管加热功率为 答：（1）豆浆机正常加热时电热管的电阻是40Ω； （2）豆浆机正常工作做一次豆浆过程中，电动机消耗的电能为1.44×104J； （3）则此时电热管加热功率为1000W。 3． a、b 20~50℃ 540J 【详解】解：（1）由图可知，加热电路的通断依靠电磁继电器实现的，当电流小于0.6A时，电磁铁磁性很弱，不足以将衔铁吸下，此时动触点将加热丝的电路接通，若在a、b处接电源，加热电热丝通电加热；当电流大于0.8A时，电磁铁磁性增强，将衔铁吸下，加热丝电路切断，电热丝停止加热。若电源接c、d则电热丝一直通电加热；若电源接e、f则电热丝与电源不通。综上可得，应将电源接在a、b两端。 （2）滑动变阻器R'=20Ω，电流I1=0.6A时，由可知电路的总电阻 此时热敏电阻的阻值 R1=R总-R'=40Ω-20Ω=20Ω 由图像知，热敏电阻的阻值为20Ω时，对应的温度为20℃，即温度为20℃时，电热丝通电加热；当电流I2=0.8A时，由可知电路的总电阻 此时热敏电阻的阻值 R1'=R总'-R'=30Ω-20Ω=10Ω 由图像知，热敏电阻的阻值为10Ω时，对应的温度为50℃，即温度为50℃时，电热丝停止加热。所以恒温箱内的温控范围为20℃~50℃。 （3）根据图乙知，当温度为30℃时，热敏电阻R的阻值为15Ω，由串联电路电阻的规律和欧姆定律知，此时电路的电流为 滑动变阻器工作1min产生的热量为 Q=(I3)2R″t=(0.6A)2×25Ω×60s=540J 答：（1）加热电路电源应接在a、b两端； （2）当滑动变阻器R'=20Ω时，恒温箱内的温控范围为20℃~50℃； （3）当温度为30℃，R'=25Ω时，滑动变阻器工作1min产生的热量为540J。 4．（1）2200W，25.1℃；（2）20Ω；（3）减小滑动变阻器连入的电阻值 【详解】解：（1）分析甲图知道，当衔铁与上方触点接通时，电路中只有R3工作，为加热状态；当衔铁与下方触点接通时，电路中R3与R4串联，一起工作，为保温状态；加热时电热丝R3的功率为 电路处于加热状态，正常工作1小时，消耗的电能 产生的热量80%被水吸收，即 Q吸＝80%×Q＝80%×7.92×106J＝6.336×106J 由Q吸＝cmΔt可知水升高的温度为 （2）如果将热水器中的水温设置为60℃，此时控制电路中的电流刚好为0.2A，由可知，此时控制电路的总电阻为 由图像知道，60℃时R1的阻值为10Ω，则R2的阻值为 （3）由图乙知道，要降低恒温箱的设定温度，就要增大热敏电阻的阻值；但为了使衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍为0.2A，根据欧姆定律可知，应减小滑动变阻器连入的电阻值或增大电源电压。 答：（1）加热时电热丝R3的功率为2200W，水温升高了25.1℃； （2）R2的阻值应该调至20Ω； （3）减小滑动变阻器连入的电阻值或增大电源电压。 5．（1）968W；（2）20Ω（3）200V 【详解】解：（1）R1正常工作时，R1的功率 （2）当开关S1掷向左边时，能同时接通A、B两个触点,此时R1和R2并联在电路中，电暖器处于加热挡，即R1和R2的总功率为3388W，其中R1的功率为968W，则R2的功率 P2 =P加-P1=3388W-968W=2420W 故R2的电阻 （3）在保温的10min里电暖器消耗的电能 从图乙可知，10min的保温时间内，有6min开关S2处于闭合状态，实际做功的时间t=6min=0.1h保温状态电路中的实际功率 保温状态只接入R1，由公式可得，取暖器工作的实际电压 答：（1）R1正常工作时，R1的功率为968W； （2）R2的阻值为20Ω； （3）取暖器工作的实际电压约为200V。 6． D C 12000 800 汽油车B 行驶中不会排放废气，不会对城市空气造成污染 【详解】（1）[1][2]电车的发动机的原理：通电导线在磁场中会受到力的作用；汽油车发动机的原理：汽油燃烧混合气体内能增大，对外做功时将内能转化为机械能；A是发电机原理，不符合题意；B是压缩空气做功会发热，当温度达到白磷的燃点时白磷就燃烧，故B不符合题意；C是将内能转化为机械能，符合第二空；D是通电导线在磁场中会受到力的作用，符合第一空；所以电车的发动机的原理与D实验相同，汽油车发动机的原理与C实验相同。 （2）[3]由表中数据计算知道，电动车A的慢充功率为 （3）[4]汽油车B满油至油耗尽，最大里程为 （4）[5]根据表中数据知道，三年后电动车A的折价为 28万元-16万元=12万元 汽油车B的折价为 28万元-22万元=6万元 电动车A的购置税为0，汽油车B的购置税为2.5万元；电动车A的三年车险+保养为2.04万元，汽油车B的三年车险+保养为3.4万元；电动车A百公里花费为 13 kW·h×1.0元/ kW·h =13元 汽油车B百公里花费为 7L×9.0元/L=63元 A车三年总花费 B车三年总花费 综合考虑，选用电动车B经济上更划算。 （5）[6]近十年，新能源电动车越来越普及，相比传统油车，除了经济优势，新能源电车的优点在于污染小，行驶中不会排放废气，不会对城市空气造成污染。 7． 热 10A 55kg 30V 【详解】（1）[1]电热器工作过程中把电能转化为内能，所以电热器是利用电流的热效应来工作的。 （2）[2]由P=UI可知，电热器正常工作时的电流为 （3）[3]由得，电热器消耗的电能为 由可知，水的热量为 由可知，水的质量 （4）[4]由图甲可知，滑动变阻器R与热敏电阻R1串联，由图乙可知，当水温为40℃时，热敏电阻R1的阻值为50Ω。根据串联电路的电阻特点可知，控制电路的总电阻为 R总= R +R1 =250Ω+50Ω=300Ω 当通过线圈的电流至少为 时，衔铁被电磁铁吸下。故控制电路的电源电压为 答：（1）电热器是利用电流的热效应来工作的； （2）电热器正常工作时的电流为10A； （3）水箱中的水的质量为55kg； （4）控制电路电源电压为30V。 8．（1）5A；（2）3.3×105J；（3）10V；（4）20℃~30℃ 【详解】解：（1）由 P=UI 可得，每只灯泡正常发光时的电流 则通过电路的总电流 I总=2I=2×2.5A=5A （2）两灯正常工作5min，工作电路中消耗的总电能 W=UI总t=220V×5A×5×60s=3.3×105J （3）由图乙可知，当浴室温度为40℃时，其阻值R1=160Ω，因为R1和R0串联，所以控制电路总电阻 R总=R1+R0=160Ω+40Ω=200Ω 根据欧姆定律 可得，控制电路的最小电压 U1=I1R总=0.05A×200Ω=10V （4）取临界情况，当电流 I′=50mA=0.05A 时，根据欧姆定律 可得，控制电路总电阻 所以 R1′=R总′-R0=240Ω-40Ω=200Ω 由图可得对应的温度为30℃；当电流 I″=40mA=0.04A 时， 根据欧姆定律 可得，控制电路总电阻 可得 R1″=R总″-R0=300Ω-40Ω=260Ω 由图可得对应的温度为20℃；因此浴室内温度可控制在20℃~30℃范围内。 答：（1）工作电路闭合，两灯正常工作时通过电路的总电流为5A； （2）若两灯正常工作5min，工作电路中消耗的总电能为3.3×105J； （3）若浴室中的温度不得超过40℃，控制电路的电源电压U1的最小值为10V； （4）若电源U1电压恒定为12V，则将此装置放在浴室内，浴室内可控制的温度范围为20℃~30℃。 9．（1）见解析；（2）25℃；（3）30Ω 【详解】解：（1）随室内温度的升高，热敏电阻的阻值减小，控制电路中电流增大，当电流达到15mA时，衔铁被吸合，右侧空调电路连通，空调开始工作。当温度下降时，控制电路电阻增大，电流减小，减小到一定值，使空调电路断开，这样就实现了自动控制。 （2）电路启动时的总电阻 此时热敏电阻的阻值 R热=R总-R0=400Ω-10Ω=390Ω 对照表格数据可知，此时的启动温度是25℃。 （3）因为电路启动时的总电阻为400Ω，由表中数据可知，空调启动温度设定为30℃时，热敏电阻的阻值为360Ω，则电路中还应串联的电阻 R′=R热=R总-R热′-R0=400Ω-360Ω-10Ω=30Ω 答：（1）见解析； （2）该空调的启动温度是25℃； （3）将空调启动温度设定为30℃时，控制电路中需要再串联30Ω的电阻。 10．（1）6.6×104J；（2）6V；（3）0.25W 【详解】解：（1）受控电路工作时，1min内R0产生的热量 （2）由图可知，电阻箱R和热敏电阻Rt串联，由图表格数据可知，当温度为60℃时，热敏电阻Rt的阻值为50Ω，根据串联电路的电阻特点可知，控制电路的总电阻 R总=Rt+R=50Ω+70Ω=120Ω 根据题意可知，当控制电路电流I≥50mA时，衔铁吸合，由可知，控制电路的电源电压 U控=IR总=50×10-3A×120Ω=6V （3）若控制电路电源电压不变，衔铁吸合时的电流不变，由欧姆定律可知，控制电路的总电阻为120Ω不变，由表格数据可知，当控制的最高温度为80℃，热敏电阻Rt的阻值为20Ω，根据串联电路的电阻特点可知，电阻箱R的阻值 R′=R总-Rt′=120Ω-20Ω=100Ω 此时电阻箱R的电功率 P=I2R′=(50×10-3A)2×100Ω=0.25W 答：（1）受控电路工作时，1min内R0产生的热量为6.6×104J； （2）当温度为60℃时，电阻箱R1=70Ω，衔铁恰好吸合，控制电路的电源电压为6V； （3）若控制电路电源电压不变，控制的最高温度为80℃，此时电阻箱R的电功率为0.25W。 11． 85 100 【详解】[1]电热丝R1正常工作5min消耗的电能为 [2][3]当恒温箱的温度高于最高值时，热敏电阻阻值不断减小，对应的线圈中的大于或等于60mA时，继电器的衔铁吸合，动点A只与静触点C接触，停止加热，则在加热时，动触点A只与静触点B接触，只有热敏电阻接入，则通过热敏电阻的电阻为 根据图像可知，此时对应的最高的温度为100℃。当恒温箱的温度降低，热敏电阻的阻值变大的，对应的线圈中的电流为小于或等于40mA，衔铁释放开始加热，释放前热敏电阻与R2并联，则通过R2的电流为 通过热敏电阻的电流为 此时热敏电阻的阻值为 根据图像可知，此时热敏电阻对应最低温度为85℃。 12．（1）1.2W；（2）2000N；（3）；（4）增大电源电压 【详解】解：（1）报警红灯恰好亮起时，电流为50mA，则控制电路的电功率为 （2）当水位达到10m时，圆柱形浮块受到的浮力为 圆柱形浮块受到的重力为 则圆柱形浮块受到的压力为 力的作用是相互的，所以力敏电阻受到的压力也为2000N。 （3）控制电路中，、串联。力敏电阻受到的压力为2000N时，由乙图可知此时，此时电流为50mA，则总电阻为 则此时定值电阻R0的阻值为 （4）警戒水位不变，则阻值不变，若将定值电阻R0的阻值调大，则总电阻变大，恰好报警时的电流不变，根据可知电源电压变大。所以若将定值电阻R0的阻值调大，应该增大电源电压才能使警戒水位不变。 答：（1）报警红灯恰好亮起时，控制电路的电功率为1.2W； （2）当水位达到10m时，力敏电阻受到的压力为2000N； （3）若设置警戒水位为10m时，报警红灯恰好亮起，定值电阻R0的阻值为； （4）若将定值电阻R0的阻值调大，应该增大电源电压才能使警戒水位不变。 13．（1）0.125A；（2）2.772×105J； 84%；（3）200V。 【详解】解：（1）由图乙可知，当水温达到100℃时，热敏电阻R大小为20Ω，此时控制电路中电流 （2）水吸收的热量 Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(83℃-17℃)=2.772×105J 根据题意可知，当开关S0和S均闭合时，电热水器开始加热，此时工作电路只有R1工作，电热水器的加热功率 加热消耗的电能 W1=P加热t1=1100W×5×60s=3.3×105J 电热水器的加热效率 （3）当水温达到100℃时，衔铁会被吸下，工作电路处于保温状态，此时工作电路中R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，保温时工作电路中电阻 R总=R1+R2=44Ω+956Ω=1000Ω 电热水器实际电功率 此时电热水器两端的实际电压是 答：（1）当水温达到100℃时，控制电路中的电流是0.125A； （2）电热水器将水箱中1kg的水从17℃加热到83℃，用时5min。此过程水吸收的热量为2.772×105J；电热水器的加热效率为84%； （3）电热水器两端的实际电压是200V。 14．（1）110Ω；（2）1.8V；（3）30~40℃ 【详解】解：（1）发热电阻R的阻值 （2）当开关S闭合时，控制电路R0、R1和R2串联，由图乙可知t=48℃时，R1=140Ω，电暖箱中的最高温度为48℃，此时控制电路的电流为 I=60mA=0.06A 电路的总电阻 滑动变阻器R2的阻值 R2=R总-R0-R1=200Ω-30Ω-140Ω=30Ω 滑动变阻器R2两端电压 U2=IR2=0.06A×30Ω=1.8V （3）当控制电路得电流 Imin=50mA=0.05A 时，电暖箱温度最低，电路的总电阻 热敏电阻R1的阻值 R1′=R′总-R0-R2′=240Ω-30Ω-10Ω=200Ω 由图乙可知此时电暖箱的温度t=30℃，当控制电路的电流为 Imax=60mA=0.06A 电暖箱温度为最高，由（2）可知电路的总电阻是200Ω，热敏电阻R1的阻值 R1"=R总-R0-R2′=200Ω-30Ω-10Ω=160Ω 由图乙可知此时电暖箱的温度t=40℃，电暖箱温度变化的范围为30~40℃。 答：（1）发热电阻R的阻值是110Ω； （2）电暖箱中的最高温度为48℃时，滑动变阻器R2两端电压是1.8V； （3）调节滑动变阻器阻值为R2=10Ω时，电暖箱温度变化的范围是30~40℃。 15．（1）7200J；（2）0.05A；（3）表盘上温度值的刻度不均匀，电流与电阻不成正比 【详解】解：（1）根据电路图可知，电阻工作时，和串联后，再与并联接入电路中，两端的电压为电源电压，消耗的电能全部用来产生热量，所以电阻工作100s产生的热量为 （2）根据题意可知，当箱内温度低于时，A、两触点接触，根据表格中的数据可知，此时的阻值为；该支路的总电阻为 电磁铁吸住滑块的最小电流为 （3）根据欧姆定律可知，电流表的示数为 电源电压不变，的阻值是变化的，电流与总电阻成反比，所以将电流表改成温度表，其刻度是不均匀的。 答：（1）电阻工作产生的热量为7200J； （2）电磁铁吸住滑块的最小电流为0.05A； （3）表盘上温度值的刻度不均匀，电流与电阻不成正比。 16．（1）44Ω；（2）79.5%；（3）700Ω；（4）将滑片向右移动 【详解】解：（1）当继电器线圈电流达不到5mA时，衔铁不会被吸下，此时工作电路中只有电阻工作，电阻较小，根据知电路处于加热状态；当继电器线圈电流达到5mA时，衔铁会被吸下，此时工作电路中两电阻串联，电阻较大，根据知电路处于保温状态；则的电阻为 （2）1kg的水从15℃加热至40℃，水吸收的热量 加热挡时养生壶消耗的电能为 养生壶的效率为 （3）使用烧水功能时，需设定水温达到时停止加热，由图乙的电阻为，此时电路的总电阻为 此时电阻器R接入电路的阻值为 （4）换用花茶功能时，为了避免破坏营养成分，需调低停止加热时的设定水温，从图乙可知的电阻变大，为了使衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍为5mA，根据知电路的总电阻不变，根据串联电路电阻的规律知滑动变阻器的电阻需要减小，将滑片向右移动。 答：（1）的阻值为； （2）养生壶加热效率是； （3）使用烧水功能时，需设定水温达到时停止加热，进行保温，则滑动变阻器R接入电路阻值应调为； （4）将滑片向右移动。 17．（1）；（2）能；（3） 【详解】解：（1）根据题意，当水位未到达A时，此时电磁铁无磁性，应该上方的绿灯接通；当水位到达A时，控制电路接通，电磁铁有磁性，衔铁被吸下来，应该是红灯所在的电路接通，如图所示 （2）若绿灯L1的灯丝断了，装置其它元件正常，当水位达到A高度时，控制电路接通，电磁铁产生磁性，将衔铁吸下来，红灯L2能亮。、 （3）红、绿指示灯的功率约为2W，即0.002kW，工作2h，耗电 答：（1）见详解； （2）若绿灯L1的灯丝断了，装置其它元件正常，当水位达到A高度时，红灯L2能亮； （3）这个报警器正常工作2h，绿灯L1和红灯L2总共消耗的电能是。 18．（1）120N；（2）100N；192W 【详解】解：（1）每个浮子上浮带动发电机发电时，受到的浮力为 F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.016m3﹣0.004m3）＝120N （2）硬杆对浮子竖直向下的作用力为 F＝F浮﹣G＝120N﹣20N＝100N 浮子对硬杆竖直向上的推力为 F'＝F＝100N 每秒内8个浮子对硬杆竖直向上的推力所做的总功为 W总＝F's×8＝100N×0.8m×8＝640J 波浪发电机输出的电能为 W电＝ηW总＝30%×640J＝192J 则波浪发电机输出功率为 答：（1）每个浮子上浮带动发电机发电时，受到的浮力是120N； （2）每个浮子对与之相连的硬杆产生的竖直向上的推力是100N；波浪发电机的输出功率是192W。 19．（1）3.3×104J；（2）6V；（3）35℃~80℃ 【详解】解：（1）由题知，工作电路由电压为220V的电源和阻值R=88Ω的电热丝组成，则R在1min内产生的热量为 （2）当温度为60℃时，由表格数据可知，热敏电阻R1=50Ω，且此时滑动变阻器接入电路的阻值R2=50Ω，线圈电阻R0=20Ω，则控制电路的总电阻为 R总=R1+R2+R0=50Ω+50Ω+20Ω=120Ω 此时衔铁恰好被吸合，则控制电路的电流为 I=50mA=0.05A 则控制电路的电压为 U=IR总=0.05A×120Ω=6V （3）当控制电路电流I=50mA时，控制电路的总电阻最大为 衔铁被吸合切断工作电路，当滑动变阻器R2的最大阻值为80Ω时，热敏电阻R1的阻值最小（此时温度最高），则最小值为 R1小=R最大﹣R2﹣R0=120Ω﹣80Ω﹣20Ω=20Ω 由表中数据知可控制的最高温度为80℃。当控制电路电流为40mA时，衔铁被释放接通工作电路，控制电路的总电阻最小为 当滑动变阻器R2的最小阻值为0时，热敏电阻R1的阻值最大（此时温度最低），则最大值为 R1大=R最小﹣R0=150Ω﹣20Ω=130Ω 由表中数据知可控制的最低温度为35℃。所以此装置可控制的温度最大范围是：35℃~80℃。 答：（1）工作电路正常工作时，电热丝在1min内产生的热量是3.3×104J； （2）当温度为60℃，滑动变阻器R2接入电路的阻值为50Ω时，衔铁恰好被吸合，则控制电路的电源电压是6V； （3）若控制电路电源电压不变，此装置可控制的温度最大范围是35℃~80℃。 20． 【详解】电磁铁通电后，小磁针顺时针转动，N极指向通电螺线管左侧，因为异名磁极互相吸引，因此通电螺线管左侧为S极，右侧为N极；根据安培定则可知，电源左侧为正极，右侧为负极，如图所示： 21． 磁 增强 保温 360Ω 200℃ 【详解】（1）[1][2]空气炸锅控制电路是利用电流的磁效应工作的；当空气炸锅温度升高时，热敏电阻的阻值减小，由欧姆定律可知，控制电路中的电流增大，电磁继电器的磁性增强。 [3]当衔铁被吸下时，两个电阻串联接在工作电路中，电路的总电阻变大，根据可知，电路的总功率变小，所以空气炸锅处于保温挡位。 （2）[4]当继电器线圈中的电流达不到50mA时，衔铁不会被吸下，此时工作电路中只有R1工作，电阻较小，根据 知，电路处于加热状态，R1的阻值为 当继电器线圈中的电流达到50mA时，衔铁会被吸下，此时工作电路中有R1和R2同时工作，电阻较大，根据 知，电路处于保温状态，总电阻为 根据串联电路电阻的规律知 （3）[5]控制电路 U侧＝3V，当继电器线圈中的电流达到I＝50mA＝0.05A时，衔铁会被吸下，此时电路中的总电阻为 此时热敏电阻 根据R0﹣t图像知，当R0＝20Ω，对应的温度为200℃，所以设定温度为200℃。 22．（1）；（2）5000s；（3） 【详解】解：（1）根据得小灯泡正常发光的电流为 根据串联电路电压的规律知定值电阻两端的电压为 由欧姆定律得定值电阻的阻值为 （2）水吸收的热量 由可得消耗的电能 由可得加热时间 （3）由乙图可知，水温时，热敏电阻的阻值，由题可知，水温时，衔铁被吸下，吸引力，由图像可知，时，控制电路中的电流 由可得控制电路的总电阻 因为与串联，所以 所以此时滑动变阻器消耗的电功率 答：定值电阻的阻值应为； 当水温由升高到时，电热器的加热时间是5000s； 滑动变阻器消耗的电功率为。 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 $$