（2）电学综合题(课件PPT)-【众相原创·赋能中考】2025年中考物理必练题型（陕西专用）

2025陕西 物 理 必练题型 1 题型七 综合题 （二）电学综合题 2 类型1 多挡位家用电器的相关计算 第1题图 1.如图所示为生物实验室中常用的恒温箱的工作原 理图。为电源开关，通过控制温控开关 可实现 “保温”“加热”两个挡位间的切换。电源实际电压 ，、 是电热丝，恒温箱“保温”时的 电功率 。将恒温箱两气孔封闭，闭 合开关，置于“加热”挡位，箱内温度从升至设定的恒温 （不计热量损失），用时，恒温箱的容积 ，箱内空气密度 ，箱内空气的比热容 。求： 3 第1题图 （1）箱内空气升温吸收的热量。 解：恒温箱内的空气质量为 ， 恒温箱内气体吸收的热量 ； 4 第1题图 （2）“加热”时恒温箱的电功率。 解：不计热量损失，恒温箱加热消耗的电能 ， “加热”时恒温箱的电功率 ； 5 第1题图 （3）电热丝、 的阻值。 解：电路中只有 工作，恒温箱处于“保温”挡 ， 、 并联，恒温箱处于“加热”挡，则 ； 6 第1题图 （4）某次做实验时，使用恒温箱先加热 ， 再保温 ，该过程共消耗的电能是多少？ 解：消耗的电能是 。 7 第2题图 2.如图1所示是一款电加热眼罩，具有高、 中、低三挡加热功能，眼罩中加入水袋， 有效缓解眼疲劳。图2是电加热眼罩简化电 路原理图，其相关参数如表。求： 额定充电（放电）电压 电池容量 额定功率 （高） （中） ？（低） 8 （1）电加热眼罩电路中闭合、断开、接 时，加热电路为____ （选填“高”“中”或“低”）温挡； 低 第2题图 9 第2题图 【解析】根据电路图可知，当开关和 闭合，接 时，两个电阻并联，总电阻最 小，根据 可知总功率最大，为高温 挡；当开关和闭合，接时，只有 工作，电路的总电阻较小，根据 可 知总功率较大，为中温挡；当开关闭合，断开，接 时，两个电阻 串联，总 电阻最大，根据 可知总功率最小， 为低温挡，所以电路中闭合、断开、接 时，加热电路为低温挡； 10 （2）该加热眼罩在高温挡工作时的总电流和电阻 的阻值； 第2题图 11 第2题图 解：高温挡时电路中的总电流是 ； 当开关和闭合，接 时，两个电阻并 联，由 可知，电路中的总电阻是： ； 当开关和闭合，接时，只有 工作， 电阻的阻值是 12 ， 则 ， 解得 ； 第2题图 第2题图 （3）充满电时，电加热眼罩最多能在低温 挡正常工作多少分钟？ 解：当开关闭合，断开，接 时，两 个电阻串联，为低温挡，此时的功率 ； 充满电后电池的电能是 ； 则充满电能在低温挡正常工作的时间为： 。 14 类型2 条件判断类电学相关计算 第3题图 3.如图甲所示，是小海家使用的某品牌电 火锅，其内部简化电路如图乙所示， 、 为电热丝（阻值不变），且 。 通过控制开关、 的断开或闭合状态， 可以让电火锅在不同挡位工作，该电火锅 铭牌的部分参数如表所示。某次吃火锅时，小海往电火锅内加入 温度 为的水，高温挡正常加热 后水恰好烧开（1个标准大气压下）， 水的比热容为 。问： 15 牌电火锅 额定电压 额定功率 低温挡 中温挡 高温挡 第3题图 16 （1）开关闭合、 断开时，电火锅处于______挡；加热水时，锅内水 的内能是通过________（选填“做功”或“热传递”）的方式改变的。 中温 热传递 第3题图 17 第3题图 【解析】由图乙可知，当、 同时闭合时， 、 并联，根据并联电路的电阻特点可知， 此时电路中的总电阻最小，由 可知，电 路中的总功率最大，电火锅处于高温挡；由于 ，则当开关闭合、断开时，只有 工作，电路中的电阻最大， 总功率最小，电火锅处于低温挡；当开关闭合、断开时，只有 工作， 电火锅处于中温挡；加热水时，锅内水吸收热量，内能增加，温度升高， 这是通过热传递的方式改变内能； 18 （2）电火锅正常工作时，电热丝 的阻值是多少？ 第3题图 解：的阻值 ； 19 （3）若用加热效率为 的燃气灶代替电火锅将这些水烧开，需要消耗 煤气的质量至少是多少？（煤气的热值为 ） 第3题图 20 第3题图 解：一个标准大气压下，水的沸点是 ， 水吸收的热量 ， 煤气完全燃烧放出的热量 ， 需要消耗煤气的质量 ； 21 （4）某次吃火锅前，小海关闭家中所有其他电器，并通过手机查看了家 中剩余电费为2元，小海根据家中人数和预备菜量预估了电火锅三个挡位 的工作时间，如下表所示。若电费为0.55元/度，通过计算说明，剩余电费 是否足够？ 挡位 高温挡 中温挡 低温挡 工作时间 22 第3题图 解：吃火锅需要消耗的电能 度； 需要的电费2.7度元/度 元， 由图丙可知，剩余电费为2元，所以剩余 电费足够吃火锅使用。 23 第4题图 4.（2024陕师大附中模拟）在紧张的 学习之余喝一杯热饮能有效缓解疲劳， 使用方便的电加热杯垫应运而生。图 甲和图乙是两款电加热杯垫的加热电 路结构示意图，其中虚线框内部分为 各自加热元件。甲图中加热电阻 ，可用最大阻值为 的滑动 变阻器调节加热挡位；乙图中加热电阻 ，转动开关可调节加热 挡位，其中低温挡功率 。 24 （1）若某次使用时加入初温为的牛奶，饮用时加热到了 ， 这一过程中牛奶吸收的热量？ 第4题图 解：牛奶吸收的热量 ； 25 第4题图 （2）若利用图乙中加热元件的最低 功率加热时，其效率为 ，则将 （1）中的牛奶加热至 ，需要多 长时间？ 解：消耗的电能 ， 需要的加热时间 ； 26 第4题图 （3）请你通过计算说明甲、乙两个方案 哪个更好一些？请说明理由。 （不计导线发热，且加热相同时间，加 热元件散热损失相同） 27 第4题图 解：图乙中，开关接、 时，只有 工作，为低温挡，低温挡功率 ， 开关接、时，、并联， 的功率； ， 乙方案的最高功率 ； 28 甲方案：当滑动变阻器接入电路的电 阻为零时，电路中的电阻最小，电路 中的电流最大，为 ， 当滑动变阻器接入电路的电阻最大时， 电路中电阻最大，电路中的最小电流 ， 第4题图 则甲方案最高功率 ， 甲方案最低功率 ； 第4题图 ①比较两方案的电路图可知，甲方案中使用了滑动变阻器，可以连续改变 加热电阻的功率，因此甲方案比乙方案加热时可用的挡位更多； 第4题图 31 ②比较两方案的电路图可知，乙方案中使用了滑动变阻器，由于滑动变阻 器消耗电能没有被用来加热，因此甲、乙用同功率工作时，甲方案的加热 效率更高； ③比较两方案中的最高功率可知，在相同环境下，加热质量相同的牛奶， 用最高功率加热乙所用的时间少。 第4题图 类型3 电路设计及改装（结合敏感电阻） 第5题图 5.某实验社团的同学们设计了一个如 图1所示的压力传感器，用来测量物 体质量，其中 是一个定值 电阻， 是一个压敏电阻，它的阻值 随所受压强 的变化关系如图2所示， 电源电压保持 不变，将此压敏电 阻用绝缘薄膜包好后放在一个硬质凹形绝缘盒中，并固定好，其承受压力 的面积为。取 33 第5题图 （1）当电流表示数为 时，求压 敏电阻 的阻值。 解：电路中定值电阻与压敏电阻串联， 电流表测量电路中的电流； 当电流表示数为 时电路的总电 阻 ， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以压敏电阻的阻值； 34 第5题图 （2）如图2所示，当压敏电阻 的阻 值为 时，求此时水平放置在压 敏电阻 上的物体的质量。 解：当压敏电阻的阻值为 时， 由图2可知，压敏电阻受到的压强 ， 重力 ； 物体的质量 ； 35 第5题图 （3）由于原压力传感器量程太小， 社团同学在电流表、 、电源电压不 变的前提下，对电路进行了改进。用 改进后的传感器称量质量为 的 物体时，电流表示数为 。请通 过必要的计算，写出这种电路的改进 方案。 36 第5题图 解：称重质量为 的物体 时，压力 ； 产生的压强为 ； 根据图2知，电阻为 电流表示数为 ，电路中的总电 阻为 ；需要在电路中串联一个 电阻 。 37 第6题图 6.如图1为科技小组设计的自动电热水器的原理图， 该电热水器具有加热、保温功能。图1中电磁继电 器（电磁铁电阻不计）、热敏电阻、保护电阻 、 电压恒为 的电源、导线等组成控制电路，其中 ，电阻 置于热水器温度监测区域，它 的阻值随温度变化的关系如图2所示。注入冷水， 开关 闭合后，电磁铁的衔铁被吸下，工作电路处 于加热状态；当热水器中水温加热到 时，衔铁向上弹起，停止加热， 开始保温。已知工作电路电压为 。 38 第6题图 （1）控制电路接通后，电磁铁的上端是___ （选填“”或“ ”）极； 39 第6题图 （2）刚停止加热时，控制电路中通过 的电流为多 少？ 解：刚停止加热时，根据图乙可知，此时热敏电阻 ，控制电路中两个电阻串联，总电阻为 电路中的电流为 因电路串联，则通过的电流为 。 40 第6题图 （3）当热水器处于加热挡位时，若加热所产生的 热量全部被水吸收，在时间内能使 的水 温度升高。求正常工作时工作电路中 的阻 值； 41 第6题图 解：当热水器处于加热挡位时，若加热所产生的热量 全部被水吸收，此时水吸收的热量为 ， 加热时电阻 接入电路，此时电流所做的功为 ， 电阻 大小为 ； 42 第6题图 （4）小组发现该热水器烧水的时间过长，为解决 这个问题，小组找来一个相同规格的加热电阻进行 改装，你认为应按照图3中的___（选填“A”或“B”） 进行改装，改装后的加热功率为多少？ B 43 第6题图 解：小组发现该热水器烧水的时间过长，根据 可知：说明加热功率太小，根据 可知： 在电压一定时，减小电阻可以增大加热功率，将两 个相同的电阻并联，总电阻会减小，所以为解决这 个问题应该选择图B。 改装后的加热功率为 。 44 第7题图 7.如图为一恒温水箱电路结构示意图，包括控制 电路和工作电路两部分，控制电路：电源电压恒 为， 为热敏电阻（置于水箱中），阻值随 温度变化的关系如图2所示， 为滑动变阻器， 线圈电阻不计，线圈中电流大于 时衔铁被吸 （1）控制电路中通电时，电磁铁的上端为___极。 下，设置初始恒温温度为；工作电路： 为电热器，其阻值为 ，、为红绿指示灯，其额定电压均为 ，加热时红灯正常发 光，绿灯不亮，停止加热时绿灯正常发光，红灯不亮。 45 （2）按要求连接好工作电路。 第7题图 解：由题意可知，当动触点与上方静触点接 触时，电路为绿灯的基本电路；当动触点与 下方静触点接触时，电路为 与红灯的并联 电路；衔铁应接在火线上，零线直接接在用 电器的另一端，如答 图所示： 46 （3）在恒温水箱未到达设定的温度时，电热器 所放出的热量是多少？ 第7题图 解：在恒温水箱未到达设定的温度时，电热器 所放出的热量 ； 47 （4）现在降低水箱内温度，保持在（水温低于 时电热器工作， 高于 时停止加热），需要如何调整电压或电阻，请通过计算说明。 第7题图 48 第7题图 解：由图2可知，当温度为时，热敏电阻 的阻值为 ；当线圈中电流为 时，由欧 姆定律可得，控制电路的总电阻 ， 因为与 串联，所以滑动变阻器接入电路的阻值 ， 要使恒温水箱内设定的温度降低一些，就要减小热敏电阻 的阻值；但为 了使衔铁吸合时线圈中的电流仍为 ，根据欧姆定律可知，①应增大 49 滑动变阻器接入电路的阻值，当温度为 时，热敏电阻的阻值为 ；当线圈中电流 为 时，由欧姆定律可得控制电路的总电阻 ， 因为与 串联，所以滑动变阻器接入电路的 阻值 ； ②可减小电源电压，此时电源电压为 。 第7题图 51 $$