题型猜压08 B卷电学探究题专题（成都专用）-2025年中考物理冲刺抢押秘籍（四川成都专用）

猜压08 B卷电学探究题专题 猜押考点 3年成都真题 考情分析 押题依据 电路设计、电功率与能量、安全与故障分析 成都卷B卷第6题 近年更注重生活化场景（如电话手表、电热水壶）和节能环保（如待机耗电）。 实验题从简单设计转向多方案对比评估。 易错点： 混淆额定功率与实际功率。 忽略单位换算。 错误判断电路保护机制。 掌握家用电器原理。 强化电能、功率的计算训练，注意单位换算。 关注教材“家庭电路”和“能源与可持续发展”栏目案例。 智能家居和节能是近年热点（参考第2题待机耗电）。 结合电路设计与能量计算，符合“科技+环保”命题方向。 新能源设备是课标拓展内容。 结合效率计算与安全分析，强化实际应用能力。 新能源设备是课标拓展内容。 结合效率计算与安全分析，强化实际应用能力。 1. 实际问题解决能力：通过设计电路、分析家用电器的工作原理和安全使用，考查学生将物理知识应用于生活场景的能力。 2. 实验设计与评估：如电路的优化设计、电吹风功率测量实验，强调科学探究中的方案设计、器材选择和误差分析。 3. 安全与节能意识：结合电器使用安全和能源浪费问题，体现物理与社会的联系。 4. 跨学科综合：部分题目涉及电路设计、热学（热敏电阻）、能量计算等，考查知识整合能力。 题型一 电学探究题 1．（2024·四川成都·一模）阅读下列短文，回答问题。 智能电加热眼罩 今年的全国两会上，全国政协委员、北京市石景山区八角社区卫生服务中心全科主任诺敏带来了青少年近视防控相关的提案。她强调：“眼保健操对于视力正常的学生能起到保护视力、预防近视的作用，对于已经近视的学生则能有效防止近视的进一步加深。” 近几年，近视眼成为影响青少年身体健康的重要因素，为有效保护眼睛，降低近视率，目前市场上推出一款电加热眼罩（如图甲），对缓解眼疲劳有一定效果，电加热眼罩是在绝缘的聚酯薄膜表面有序排列10根相同的具有发热、控温双重功能的PTC加热丝，PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以钛酸钡为主，渗入多种物质后加工而成。电加热眼罩内部结构如图乙所示，PTC加热丝两端与金属导线相连，形成网状结构，由6V的锂电池供电。每根PTC加热丝的电阻随温度变化的关系图像如图丙所示，当温度达到40℃时，PTC加热丝的发热功率等于散热功率（即在相同时间内产生的热量与散失的热量相等），温度保持不变，实现智能控温。 (1)根据题意，这10根PTC加热丝的连接方式是 （选填“串联”或“并联”）； (2)眼罩加热电路的最小阻值为 Ω，当温度为15℃时，通电10 min，眼罩加热电路消耗的电能为 J； (3)将眼罩加热电路开关闭合，其功率随时间变化的图像最可能是图丁的 。 2．（2024·四川成都·一模）为减少碳排放，我国大力推行混合动力汽车和电动汽车。汽车上的很多元件都涉及物理知识，比如控制速度的“油门”系统、刹车系统、转向灯、油量表、速度表等。 （1）电动汽车中电动机的转速由电流大小控制，工作原理如图甲。利用旋钮变阻器实现对转速的控制，图中O、E、F为变阻器的三个接线柱。驾驶员踩下“油门”电路中变阻器阻值减小，电流变大而加快电动机的转速，用笔画线代表导线将旋钮变阻器接入电路M、N处 ； （2）如图乙是能测定汽车油箱内油量的装置原理图，其中压敏电阻在一定范围内的阻值与所受压力的关系如表所示，油箱质量忽略不计； ①根据原理图乙组装电路，可供选择的器材有：恒压电源U1（电压3V）和U2（电压6V）；电压表V1（量程）和V2（量程）；定值电阻R1＝10Ω、R2＝50Ω。已知当油箱装满时，油箱对底部压敏电阻的压力正好为400N。为了实现当油箱装满时，油量表能达到满偏，以上器材选择的最佳组合为 （填字母）； A．U1、V1、R1 B．U1、V2、R2 C．U2、V1、R1 D．U2、V2、R2 压力F/N 0 50 100 200 300 400 电阻R/Ω 80 60 40 30 20 10 ②合理选择好器材后，发现当油箱内汽油为30L时，电压表的示数为2V。若用水来做该实验，则和汽油对比，相同体积情况下，油量表示数变 （已知汽油密度比水小）；若考虑油箱质量，则油量表示数会偏 （以上两空均选填“大”或“小”）。 3．（2024·四川成都·一模）空调扇是一种全新概念的风扇，兼具送风、制冷、取暖和净化空气、加湿等多功能于一身，以水为介质，可送出低于室温的冷风，也可送出温暖湿润的风。如图甲，在空调扇内部比传统风扇增加了冰盒、水盒，通过强力水泵的抽取，水分被输送到超强吸水纤维蒸发器中，在这里原本干热的空气就变得湿润凉爽了。 项目 参数 项目 参数 额定电压 220V 水箱容量 1L 额定功率 66W 蒸发量 0.5L/h 空机质量 7.5kg 电源线长度 0.8m （1）某同学在研究了空调扇的结构图与说明书后，得出下列结论，其中不合理的是 ； A．说明书提示“请勿用湿手触碰开关”，是为了防止触电事故的发生 B．说明书提示“若机体出现异常高温需立即切断电源”，是为了防止电热损坏用电器 C．空调扇正常工作时，电动机线圈的热功率为66W D．空调扇功率不大且外壳由塑料制成，因此可以使用两孔插座 （2）图乙是空调扇的简化电路，当接通电源时，指示灯L亮，空调扇处于待机状态，再闭合S，空调扇正常运转时，测出通过电动机支路的电流为250mA，待机状态下电路的功率为 ； （3）该同学通过下列步骤测量空调扇的实际功率： A．关闭家里所有用电器，观察电能表读数为3718.5千瓦时； B．打开空调扇，使其单独工作2h后关闭，此时电能表读数为3718.7千瓦时； C．根据相关数据，可计算出空调扇的实际功率为 W； （4）空调扇底座安装了万向轮，方便移动，但在其他设计上存在缺陷，请写成一条： 。 4．（2023·四川成都·模拟预测）学校给每班都安装了如图甲所示的一款饮水机，其加热水箱的工作原理图可简化如图乙所示，其中S是一个自动温控开关，R1为电加热管，当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热；达到设定温度时，S自动切换到另一处为保温状态；该饮水机的部分参数如表所示；请回答下列问题：    型号 ZY﹣18 加热水箱容量 0.55L 额定电压 220V 加热功率 550W 保温功率 50W 产品重量 4.0kg （1）L1、L2是两种不同颜色的指示灯，如果用红色表示正在对水加热，绿色表示保温，则L1为 色； （2）饮水机烧开一次开水，所需时间为3分钟，若一天烧40次水，其他时间处于保温状态，电费单价为1度电0.5元，则一天烧水所花电费为 元； （3）下列关于饮水机的说法，你认为不合理的是 ； A．饮水机长时间不用时考虑用电安全，应该切断电源，同时避免浪费电能 B．饮水机外壳材质是塑料的，但插头必须接三孔插座，防止出现漏电事故 C．饮水机应定期清洗，是为了防止加热效率降低 D．检修饮水机前，应先断开电源 （4）在使用过程中，同学们发现空气开关经常跳闸，怎样解决这个问题呢： 。 5．（2025·四川成都·一模）老师上课经常用嗓过度，为保护老师们的嗓子，刘老师经常用如图1所示的养生壶熬梨汤。好奇的小封对它进行观察，发现除了正面的挡位开关，壶底部还有如图2所示的防干烧开关（受到压力过小时会断开）。当只闭合防干烧开关时，处于保温挡；当再合加热开关后，处于加热挡。用它烧水进行了相关研究，收集和记录数据如下表。请完成下列问题： 观察对象 观察记录 研究记录 养生壶 额定电压：220V 最大水量：2L 挡位：加热（800W） 保温（W） ①把水装到最大位置，初温 ②用加热挡加热2min，水的末温 ③壶内加热体由两个相同的发热电阻组成 ④ (1)养生壶的保温功率数字看不清楚，请你利用观察到的信息求出保温功率 ； (2)小双对养生壶的以下认识，你认为不合理的是______。 A．养生壶的发热电阻有可能是用半导体材料制作而成 B．为防止触电事故，在清洗养生壶前应该拔出插头 C．水不宜超过最大加水量，因汤沸腾溢出后可能会造成短路 D．养生壶工作时，它主要利用了电流的热效应来工作 (3)某天，刘老师断开家中其他用电器，只接通该养生壶且处于加热挡2min，将2L水从加热至，发现家中如图3所示的电能表转了100转。求此过程中该养生壶的实际加热效率 。 (4)在以上探究的基础上，小双结合自己所学物理知识，她对养生壶内部的电路结构进行了分析推测并画出了几种可能得电路，你认为合理的是______。 A． B． C． 6．（24-25九年级上·辽宁沈阳·期中）如图甲所示，是小明家里的鱼缸和底滤过滤器的结构图。经过一段时间的电路学习，小明对自己家的鱼缸中需要的电路设备进行了更加合理的改造。 (1)任务1：改造水位控制器电路 为了防止鱼缸下水管道堵塞的情况下，水泵抽水产生鱼缸溢水的现象，小明在鱼缸上方安装一个自动水位控制器，当水面高于设定的高度，水泵自动断电。小明需要将水泵和自动水位控制器 （选填“串联”或“并联”）； (2)任务2：节能减排 小明将电动机的前端转子部分固定一个水车，然后将电动机和照明灯连接成一个闭合电路（如图乙所示）。当下水口排水时冲刷水车使电动机线圈转动，照明灯（发光二极管）就能发光，下列表述正确的是（　　）； A．在该闭合电路中，电动机部分将机械能转化成电能 B．二极管是利用超导体材料制成的 C．在该闭合电路中，电动机是用电器 D．二极管具有单向导电性 (3)任务3：底滤槽水位监控 ①如图丙所示，这是底滤槽水位监控器。其中是一个定值电阻，a是金属球，ab之间是绝缘的，R是滑动变阻器的电阻片（b、c为电阻片的两端），滑动变阻器的滑片跟滑杆连接，滑杆可以绕固定轴0转动，另一端固定着一个浮子。当水面升高时，电流表示数会 ； ②如果水槽中的水面过低，滑片滑到金属球a点时，电铃响（提示应该给鱼缸加水了）。请根据条件将电铃连接在电路中 （要求电铃响时电流表有示数，并且起到保护电路的作用）。 7．（2024·四川成都·二模）小明对家里的一款电热水器进行探究，其中一些参数如下表所示。 额定功率/W 1500 2000 2500 额定电压/V 220 额定频率/Hz 50 加热温度范围/℃ 5~70 最大容量/L 50 (1)电热水器正常工作，将水加热到适当温度，导线却不怎么发热，原因可能是______； A．导线的绝热皮隔热 B．电流通过导线不产生热量 C．导线的电阻比电热丝阻值小 D．通过导线的电流小于通过电热丝的电流 (2)当电热器功率为2000W时，若要求将40L、初温30℃的水加热到70℃需要的时间，除了需要水的相关物理量外，还需要的物理量是该热水器的 ； (3)如图为该电加热器的简化电路图，、、是阻值不变的电热丝，a、b、c、d为金属触点，S为旋钮开关，转动旋钮可以将相邻两个触点连通。转动旋钮使S与 两个触点接通时电热器为2000W的挡位；（选填“”、“”或“”） (4)小明认真阅读了使用说明书，对其中一些重要事项作了分析，其中分析不合理的是______。 A．“不能用湿手去拔电热水器插头”，因为湿手容易引起触电事故 B．“电热水器不能与多个大功率用电器同时使用”，是为防止电路中电流过大 C．“接入电压要与本机额定电压相符合”，因为热水器只有在额定电压时才能工作 D．“使用时插头要充分插入插座”，插头外露可能会使人触电，不安全 8．（2024·四川成都·二模）空气炸锅的工作原理是“高速空气循环技术”，它通过发热管来产生高温空气，然后用电动风机将高温空气吹到锅内加热食物，使热空气在封闭的空间内循环，利用食物本身的油脂煎炸食物，从而使食物脱水，表面变得金黄酥脆，达到煎炸的效果。所以，空气炸锅其实就是一个带风扇的烤箱。小乐经研究后画出了简化电路图。 （1）小乐研究使用说明书后，有以下认识，其中不合理的是 。 A．不要用潮湿的手插入或拔出电源插头，以免造成触电危险 B．空气炸锅使用过程中，为避免散热，可用毛巾将出风口覆盖 C．使用中或刚刚使用完后，请勿用手直接接触锅篮，以免高温烫伤 D．电源线绝缘层应具有良好的绝缘和耐高温性能，以保障使用安全 （2）小乐发现空气炸锅通常装有定时器，那么定时器应安装在图中的 点合适。（选填“a”、“b”、“c”或“d”） （3）小乐在家中采用以下步骤测量空气炸锅的实际功率： ①测量开始前关闭家中所有用电器，记录智能电能表示数为1803.97kW·h； ②空气炸锅工作10分钟断开开关，记录智能电能表示数为1804.22kW·h； ③根据实验数据，计算空气炸锅工作的实际功率为 W。 （4）根据电路图分析，如何改变发热管的温度： 。 9．（2024·四川成都·二模）如图甲所示，小明家购买了一台某品牌的落地电风扇。它的控制装置中除了开关、定时器和调速器外，在其内部还安装了保护装置，保护装置的结构如图乙所示，其原理是当电风扇发生倾斜或倾倒时，小球会滚向一侧，使电路断开，对电风扇起到保护作用。 （1）下列对此款电风扇的说法中错误的是 ； A．保护装置中的小球是导体材料制作的 B．电风扇是利用通电导体在磁场中受力工作的· C．电风扇正常工作时将电能全部转化为机械能 （2）假如导体的电阻消失，当电风扇接在家庭电路中，通电时，电风扇 （选填“仍能”或“不能”）吹风； （3）当家中只有电风扇接入，让其单独工作10min，电能表的转盘转了5转，电能表的参数如图丙所示，该电风扇的实际功率为 W； （4）一次使用电风扇的过程中，扇叶被东西卡住不能转动了。一段时间后，小明触摸电风扇的外壳时发现温度比正常使用时高很多，你认为造成温度高的原因是： 。 10．（2024·四川成都·二模）空气炸锅是一种新型家电，如图甲是某型号空气炸锅：其内部电路可简化为图乙，部分参数如下表所示。其工作原理是通过发热管迅速加热锅内空气，利用大功率风雨形成循环的热流，使盛放篮内的食品均匀受热，不放油也能达到类似煎炸的效果。 部分参数 风扇额定功率/W 80 发热管额定功率/W 1320 额定电压/V 220 （1）同学们研究说明书和空气炸锅的内部结构后，有以下认识，其中不合理的是 ； A．空气炸锅正常工作时，通过发热管的电流是6A B．空气炸锅正常工作时，发热管将电能转化为内能 C．电风扇工作是利用电磁感应原理 D．空气炸锅接地是使用炸锅的安全要点之一，所以空气炸锅必须接地线 （2）某次，该空气炸锅正常工作15min炸好一锅薯条，所消耗的电能是 kW·h； （3）某同学在家中测量空气炸锅的实际功率。当电路中只有空气炸锅工作时，发现标有“3000r/(kW·h)”的电能表的转盘1min转了60圈，则空气炸锅的实际功率为 W； （4）根据空气炸锅的工作原理，发热管、风扇、盛放篮三者的位置从上到下依次是 。 A．盛放篮、风扇、发热管                            B．发热管、风扇、盛放篮 C．风扇、发热管、盛放篮                            D．以上三种安装都可行 11．（2024·四川成都·二模）电动晾衣架主要应用电动机、滑轮、钢绳使晾衣架实现自动升降的装置。喜欢动手实践的小明同学自制了一个电动晾衣架（如图所示），利用直流电动机来牵引钢绳让晾衣架升降，绝缘旋钮的A、B两个金属动触点通过导线连接电动机，并分别与电路中的C、D两个静触点接触。开关S闭合后，电流方向为：电源正极→电流表→C→A→电动机→B→D→电源负极；旋钮旋转180°后，接触的触点调换。 （1）闭合开关S，电动机工作，晾衣架匀速上升。下列说法正确的是( )； A．钢绳是金属材料，起到了导线的作用    B．晾衣架匀速上升，电能并没有转化为机械能 C．电路中电子定向移动方向与电流方向相反    D．直流电动机线圈中的电流方向是不会变化的 （2）你认为小明设计的带动触点的旋钮能起到怎样的作用： 答： ； （3）闭合开关S，晾衣架匀速上升，小明读出电流表的示数为I，已知电源电压为U。为了得到该电动晾衣架整个装置的能量转化效率，你认为还应该测出的两个物理量是 ；（写出物理量名称及符号） （4）用上述已知或测量物理量的符号表达出该装置的能量转化效率 。 12．（2024·四川成都·二模）物理学科实践小组对如图甲所示的传统管线饮水机进行研究，发现它通过把水仓内的水加热到设定温度来供人饮用。如图乙是饮水机工作原理图，其中S是自动温控开关，当水的温度低于设定的最低温度值时，通过温控开关控制饮水机处于加热状态；当水的温度达到设定的最高温度值时，通过温控开关控制饮水机处于保温状态，如此反复。R1是定值电阻，R2是阻值不变的电热丝。该饮水机的部分参数如下表所示。 额定电压 220V 加热功率 550W 保温功率 50w 热水出水温度 85~95℃ （1）同学们研究饮水机使用说明书和工作原理后，有以下认识，其中不合理的是： ； A．安装传统管线饮水机，应距墙一定的距离，有利于通风散热 B．尽管饮水机功率不太大且外壳由塑料制成，也需使用三孔插座供电 C．“使用时插头要充分插入插座”，若插头外露可能会导致触电事故 D．水仓水温达到95℃，开关S接到触点1，灯L2亮，饮水机开始保温 （2）同学们发现当饮水机水仓内水温度低于85℃时，饮水机就重新加热，循环往复将水仓内水温控制在85~95℃之间。同学们测得水从85℃上升到95℃所需的加热时间为3min，咨询到电费单价为0.5元/kW•h，则单独计算反复加热烧开水仓内的水100次所花的电费为 元。如果水仓里没有水了，就会有干烧损坏部件的危险。为了避免此危险的发生，请你从安全用电的角度给出一个合理的建议： ； （3）为了比较“切断电源8小时后一次加热至95℃”和“8小时内保温状态下反复加热”两种情况下消耗的电能，在没有电能表的情况下，除提供的上述信息外还需测量水从室温上升到95℃所需的加热时间和 。 13．（2024·四川成都·模拟预测）我们经常听到这样一句广告词“美的变频空调一晚只用一度电”，这个是真的吗？小曾和小明想验证这句广告词是否正确，进行了以下讨论和调查研究： （1）首先他们觉得我们必须安全的前提下使用空调，根据我们日常使用的空调情况，下列说法错误的是 ； A．空调的导线的插头必须三孔插，是为了防止触电事故发生 B．为了节约用电，夏天空调在制冷模式下设置为26℃更合适 C．空调达到设置温度，空调会停止工作，但它的电功率不变 D．空调的功率较大，一般来说，空调的电流可达5~15A之间 （2）小曾和小明谈论交流后，得出以下方案： A．从晚上8∶00到第二天早上8∶00，家里只让一个空调独立工作； B．记录晚上8：00到第二天早上8：00之间 ； C．根据示数进行计算得出结论，知道了广告词的真假。 （3）小曾和小明，知道空调是大功率用电器，需要节约用电。他们查阅资料发现：阶梯电价、分时电价等计费方式也会大大提高人们节约用电的意识。为了提高大家的节约用电意识，本市实施分时电价，具体方案如下表： 用电时段 时段范围 电价 高峰期 第一天8∶00~21∶00 0.55元/kW·h 低谷期 21∶00~第二天8∶00 0.30元/kW·h 小曾留心观察了一下自家电能表，分别记录了他家第一天早8∶00，晚21∶00和第二天早8∶00这三个时刻的读数，如下图所示。则他家这天应付电费 元； （4）细心的小曾和小明还发现，现在教室里的空调的额定电压不是220V而是380V，你们知道为什么要换成380V的额定电压呢？ （5）通过讨论和调查研究，小曾和小明不仅对空调有所了解，还提高了节约用电的意识。 14．（2024·四川成都·二模）空气炸锅（如图甲）因其烹制食物脂肪含量低，美味酥脆，无油烟味，深受广大市民青睐，其原理是利用热空气流加热食物。科技创新小组的同学将其拆解后，发现核心元件是两个发热电阻和一个风扇，由温控开关S进行自动控制，经研究后画出简化电路图如图乙。 （1）空气炸锅采用高速热风循环技术，工作时会通过电动机向内部吹风，借助循环风，达到炸锅内部迅速升温的目的，与传统烤箱相比、空气炸锅烹制食物时，所用时间更 ； （2）使用空气炸锅，安全至关重要。同学们认真研究说明书及内部结构后，作出如下分析，其中合理的是 ； A．若空气炸锅的风扇不转了，发热电阻仍然工作，可以正常使用 B．烹制食物时为了提升加热效率，可以堵住空气炸锅背部的出风口 C．空气炸锅的电源线使用三脚插头，目的是让烹制美食更快速、更高效 D．为了安全和延长使用寿命，严禁直接用冷水冲洗未冷却的空气炸锅 （3）科技小组断开家中其他用电器，只让该空气炸锅以低温挡工作2min，观察到图丙所示的家用电能表转了90圈，此时空气炸锅的实际电功率是 W； （4）若科技小组使用电功率为1500W的档位烹制薯条，已知薯条的质量为0.24kg，初始温度为20℃，通电1min达到120℃，空气炸锅的能量转化效率为80%，请利用上述数据计算出薯条的比热容 。 15．（2024·四川成都·二模）图甲是小明设计的一种家用即热式电饮水机，R为电阻箱，RF为置于储水箱底部的压力敏感电阻，阻值受上方水对其压力大小的影响。已知电源电压U恒为6V，当电磁铁线圈中的电流时，开关K被释放，指示灯L发光，表示水量不足；当时，开关K被电磁铁吸起，指示灯L熄灭，电磁铁线圈电阻不计。 （1）图乙中的 （选填“①”或“②”）RF是的阻值与受到的压力间的关系图像； （2）将电阻箱R的阻值调至120Ω，当RF的阻值为 Ω时，指示灯L刚好发光； （3）如图丙所示，水泵使水箱内的冷水以0.1m/s的恒定速度流过粗细均匀的薄壁加热管，加热管横截面积为，虚线框内是长的加热区，阻值的电热丝均匀缠绕在加热区的管道上，两端电压恒为220V。若有3.6L冷水持续流过加热区被加热，需消耗电能 J； （4）为提高经过加热区后热水的温度，请提出一种符合实际的解决办法： 。 需消耗电能 16．（2024·四川成都·一模）如图甲是一种传统的预热式电热水器，其部分参数如表1所示，如图乙是另一种即热式电热水器，其部分参数如表2所示。即热式电热水器较传统的热水器的优点在于：它没有储水箱，体积小巧，即开即热，不开不加热，节能且加热效率高。试完成： 表一： 产品名称 ××× 产品型号 ××× 容量 60L 额定频率 50Hz 额定电压 220V 额定压力 0.8MPa 额定功率 2200w 防水等级 IPX4 表二： 产品名称 ××× 产品型号 ××× 额定功率 7500W 额定压力 0.6MPa 额定电压 220V 防水等级 IPX4 额定频率 50Hz 调温范围 35~55℃ （1）电热水器都是利用了电流的 效应； （2）预热式电热水器水箱装满水后，至少需要通电加热 s，可以将这些水由30℃加热至52℃；（不计热量损失） （3）小聪家能安装这种即热式电热水器，请你根据掌握的物理知识判断他家的电能表是下面哪个 （以下是电能表的规格）； A．“220V ；40A”　　B．“220V； 30A” C．“220V； 25A”　　D．“220V； 20A” （4）小聪查阅到所谓“防电墙技术”是指在电热水器电路和外壳之间加一个阻值高达1×106Ω的隔离电阻，即便在异常漏电情况下，电流依次经防电墙和人体流入大地，也可保证人体可能承受的电压低于12V的人体绝对安全电压。请你利用所学知识计算漏电的时候U人＝ V，小于12V，所以防电墙技术能保证人的安全。（人体电阻按照1000Ω来计算） 17．（2023·四川成都·一模）直流充电桩是一种为电动汽车补给能量的装置，如图甲所示。它能够将电网中的交流电转化为直流电，再将电能充入汽车动力电池（以下简称电池）。通常，直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大，因而可实现快速充电。 设电池当前储能占充满状态储能的百分比为D。充电时，充电桩的充电功率P会随着电池的D的变化而变化，同时用户还可以通过充电桩显示屏了解充电过程中的其他相关信息。现实际测试一个直流充电桩对某辆电动汽车的充电性能，假定测试中充电桩输出的电能全部转化为电池的储能。充电前，D为30%，充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电费用示数均为0。开始充电后，P与D的关系如图乙所示（为方便计算，图像已作近似处理），充满后，立即停止充电。当D达到70%时充电桩显示屏的部分即时信息如表。 充电电压（V） 充电电流（A） 充电时长（min） 充电读数（kW·h） 充电费用（元） 400 45 24.0 28.80 （1）通常，直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大，故充电功率更 ； （2）当D为70%时，充电电流为 A； （3）若充电过程中充电电费单价不变，则测试全过程的充电费用为 元； （4）设D从70%增至80%所需时间为t1，从80%增至90%所需时间为t2，且t1∶t2=2∶3，则测试全过程的充电总时长为 min。 18．（2022·四川成都·二模）图甲是王同学设计的坐位体前屈器材的示意图，在挡板处向左施加推力时，弹簧缩短，同时滑片P随之向左移动，导线对滑片P的移动没有影响。把挡板移动的距离转化为电信息，更加方便简洁，于是他将电流表改装成距离显示仪。 （1）闭合开关，向左推动挡板的过程中，电流表的示数将 . （2）细心的王同学发现该距离显示仪的刻度不均匀，不便于读数，为了达到距离显示仪的刻度均匀且挡板向左移动的距离越大电表示数越大的目的，重新设计了如图乙所示的电路，符合要求的电路是 （3）按照改进后的方案，王同学到实验室找到了以下器材：两节新干电池、定值电阻（20Ω）、滑动变阻器（40Ω1A）、电压表（0∼3V）、弹簧、开关、导线和其他辅材。调节装置，让弹簧自然伸长时，滑片P刚好在B端，当推动距离为20cm时（在弹性限度内）滑片P刚好在A端。当推动距离为15cm时，电压表的示数为 V。 （4）体育老师使用该装置后提出，距离显示仪的示数变化量灵敏度是否能再提高一些，即指针偏转角度变化再大点，能实现该建议的最合理的方案是 。 A．减小电源电压 B．换接电压表量程 C．换一个阻值更小的定值电阻 D．换一个阻值更小的滑动变阻器 19．（2023·四川成都·三模）小明家新买了了一辆电动汽车，他对电动汽车的相关知识产生了兴趣，通过上网查阅资料和自己设计实验进行了一系列研究性学习。 充电电压 （V） 充电电流 （A） 充电时长 （min） 充电度数 （kW·h） 充电费用（元） 400 45 24.0 28.80 （1）如表是小明记录的某次充电时充电桩显示屏的即时信息显示表；请通过表中所给信息计算，充电电流为 A； （2）在厂家的宣传资料中，该款电动车在滑行时会带动电机“逆向发电”，将电能储存在电池内，下列说法中正确的是 ； A．电机“逆向发电”的过程是将电能转化为机械能的过程 B．“逆向发电”的工作原理是电磁感应 C．“逆向发电”产生的电能全部储存到电池中 D．“逆向发电”是厂家过度宣传，电机只是用电器不可能用于发电 （3）小明进一步查阅资料发现，电动汽车一般采用电磁继电器控制电动机M的通断电，利用实验器材模拟汽车启动，简易电路如图1；A与B接触时M通电，请用笔画线完成图1电路的连接； （4）小明观察发现，该车有车速提醒功能；通过思考小明设计了如图2甲的车速提醒电路，R为定值电阻，Rv的阻值随车速的变化而改变；当电压表的示数达到某一数值时提醒驾驶员车速过快，需要减速；图2乙是Rv的阻值与车速关系的图象；图2丙是车速从0加速到100km/h过程中，Rv消耗的电功率随电流变化的图象；当压表的示数为9V时，此时车的速度是 km/h。      20．（2023·四川成都·二模）在一次课外实践活动中，某小组对一款家用电吹风（如图甲所示）进行了深入探究。    （1）小聪先在购物平台上查到了这款电吹风的宣传广告，你认为他对其中部分广告内容的理解，不合理的是 ； A．电吹风配有“加粗纯铜电线”，可以大量减少导线上产生的电热 B．“外壳使用了绝缘阻燃的材质且配置了三脚插头”，可预防短路事故 C．“额定功率1600W”，若吹同一个人的湿发，功率越大将越快吹干头发 D．“恒温57℃不伤头发”，电吹风设置成恒温挡时，热风温度稳定适宜 （2）小玲在拆解电吹风之前，观察到电吹风有两个挡位（“冷风”和“加热”），以及对应的风速挡按键，她猜想并设计了如图乙所示的电路图，你认为她设计的电路可能存在什么问题？ ； （3）小玲拆解了电吹风后，发现内部存在两根电热丝，如图丙所示。她认为高温挡时两根电阻丝应该是并联的。接着她利用了2节干电池及其他器材，用伏安法测出了这两根电阻丝并联时的等效电阻约50Ω。若在家庭电路中，该电吹风处于高温挡工作时，则电热丝的功率约为 W； （4）小丽用电能表和停表正确测量了电吹风单独接在家庭电路中的电功率。她发现风速相同时，高温挡和冷风挡的功率之差约为600W，与铭牌参数接近，而与小玲测算出的电热丝功率差距却很大。请推测造成这一现象的主要原因可能是什么 ？ 21．（2023·四川成都·二模）豆浆机是厨房实用小家电，它的机头主要由一个电热器（电热丝）和一个电动机带动的打浆器构成，如图所示是某型号豆浆机说明书中的结构图和铭牌。 额定电压 220V 额定频率 50Hz 电动机额定功率 200W 电热器额定功率 1000W （1）小天对照豆浆机结构图，仔细观察了豆浆机，发现其中有许多物理知识。下列发现不正确的是 ； A．刀片是用高硬度的不锈钢材质制成，便于粉粹豆子 B．电动机工作时将电能转化为机械能，电热丝工作时将电能转化为内能 C．电热器能加热豆浆，连接豆浆机的导线却不怎么发热，因为导线的电阻大 D．电源线的插头中稍长的脚将金属外壳与接地线相连，是为了防止漏电造成事故 （2）小天发现加热和打浆是交替进行的，做一次豆浆需要20min，其中加热的总时间为12min，那么制作一次豆浆消耗的电能为 J； （3）豆浆机出现故障，小天尝试用所学物理知识来检查维修。下列做法合理的是 ； A．豆浆机的电源线破损，用更长更细的电源线替换 B．电动机不工作，应先断电检查是否有烧焦、短路和断路等问题 C．机头下半部粘附豆浆导致“焦糊”，应将机头全部浸入水中清洗或用水流冲洗干净 （4）使用时间久了，电热丝已经氧化导致电阻变大。为保证豆浆机加热功率不变，你的建议是 。 22．（2023·四川成都·一模）在一次实践活动中，小军发现新上市的电动汽车很多都带有“快充”接口，充电时将接口接在直流充电桩上，可实现快速充电，如图甲所示。直流充电桩能够将电网中的交流电转化为直流电，再将电能充入汽车动力电池，通常情况下，直流充电桩（快充）比交流充电桩（慢充）的充电电压更高、电流更大。    （1）用充电桩给电动汽车动力电池充电时，电能转化为 能； （2）直流充电桩能实现“快充”的主要原因是直流充电桩比交流充电桩的 更大；（选填“充电电压”“充电电流”或“充电功率”） （3）设动力电池当前储能占充满状态储能的百分比为D，即，某次充电测试开始充电后，充电桩的充电功率P与D的关系如图乙所示（为方便计算，图像已作近似处理）。当时充电桩显示屏的部分即时信息如下表，则时，充电电压为 V； 充电电压（V） 充电电流（A） 充电时长（min） 充电度数（） 充电费用（元） 100 45 24.00 36.00 （4）这次测试中假定充电桩输出的电能全部转化为电池的储能。充电前，充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电费用均显示0，充满后立即停止充电。若充电过程中充电电费单价不变，则充满时显示屏中充电费用应显示 元。 23．（2021·四川成都·一模）如图所示是一种煲汤用的电饭锅工作原理图， 其中温控器的作用是当水沸腾后能自动断电一段时间。电饭锅的部分参数如下表所示。 容积 4.5L 额定功率 220V 保温功率 80W 加热功率 500W （1）三脚插头上标着E的导线和 相连，插座上相应的导线和 相连。 （2）调节切换开关可以使电饭锅处于“关、高温、自动、保温”四种工作状态，则原理图中的切换开关连接触点“ ”时为保温挡。小瑾发现，当电饭锅处于保温挡正常工作时，不论加热多长时间，都不能使锅内的汤水沸腾，原因可能是 。 （3）该电饭锅处于高温挡正常工作时，使4.5L的水温度升高54℃需要42min，那么电饭锅的效率为多少 ？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] （4）倡导“低碳生活”是实现人与自然和谐相处的重要体现。以下做法不符合“低碳生活”要求的是 A．出行时尽量使用自行车 B．大力开发利用太阳能和风能 C．节约用水、用电、用气 D．大力发展以煤为燃料的火力发电 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 猜压08 B卷电学探究题专题 猜押考点 3年成都真题 考情分析 押题依据 电路设计、电功率与能量、安全与故障分析 成都卷B卷第6题 近年更注重生活化场景（如电话手表、电热水壶）和节能环保（如待机耗电）。 实验题从简单设计转向多方案对比评估。 易错点： 混淆额定功率与实际功率。 忽略单位换算。 错误判断电路保护机制。 掌握家用电器原理。 强化电能、功率的计算训练，注意单位换算。 关注教材“家庭电路”和“能源与可持续发展”栏目案例。 智能家居和节能是近年热点（参考第2题待机耗电）。 结合电路设计与能量计算，符合“科技+环保”命题方向。 新能源设备是课标拓展内容。 结合效率计算与安全分析，强化实际应用能力。 新能源设备是课标拓展内容。 结合效率计算与安全分析，强化实际应用能力。 1. 实际问题解决能力：通过设计电路、分析家用电器的工作原理和安全使用，考查学生将物理知识应用于生活场景的能力。 2. 实验设计与评估：如电路的优化设计、电吹风功率测量实验，强调科学探究中的方案设计、器材选择和误差分析。 3. 安全与节能意识：结合电器使用安全和能源浪费问题，体现物理与社会的联系。 4. 跨学科综合：部分题目涉及电路设计、热学（热敏电阻）、能量计算等，考查知识整合能力。 题型一 电学探究题 1．（2024·四川成都·一模）阅读下列短文，回答问题。 智能电加热眼罩 今年的全国两会上，全国政协委员、北京市石景山区八角社区卫生服务中心全科主任诺敏带来了青少年近视防控相关的提案。她强调：“眼保健操对于视力正常的学生能起到保护视力、预防近视的作用，对于已经近视的学生则能有效防止近视的进一步加深。” 近几年，近视眼成为影响青少年身体健康的重要因素，为有效保护眼睛，降低近视率，目前市场上推出一款电加热眼罩（如图甲），对缓解眼疲劳有一定效果，电加热眼罩是在绝缘的聚酯薄膜表面有序排列10根相同的具有发热、控温双重功能的PTC加热丝，PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以钛酸钡为主，渗入多种物质后加工而成。电加热眼罩内部结构如图乙所示，PTC加热丝两端与金属导线相连，形成网状结构，由6V的锂电池供电。每根PTC加热丝的电阻随温度变化的关系图像如图丙所示，当温度达到40℃时，PTC加热丝的发热功率等于散热功率（即在相同时间内产生的热量与散失的热量相等），温度保持不变，实现智能控温。 (1)根据题意，这10根PTC加热丝的连接方式是 （选填“串联”或“并联”）； (2)眼罩加热电路的最小阻值为 Ω，当温度为15℃时，通电10 min，眼罩加热电路消耗的电能为 J； (3)将眼罩加热电路开关闭合，其功率随时间变化的图像最可能是图丁的 。 【答案】(1)并联 (2) 4 3600 (3)C 【详解】（1）由文中信息“PTC加热丝两端与金属导线相连”可知，10根PTC加热丝的连接方式是并联的。 （2）[1]由图丙可知，每根PTC加热丝的最小阻值为40欧姆，则十根PTC加热丝并联后的阻值为 故眼罩加热电路的最小阻值为 [2]当温度为15℃时，每根PTC加热丝的阻值为60欧姆，通电10 min，眼罩加热电路消耗的电能为 （3）由图丙可知，温度在30℃以下时，PTC加热丝的阻值随温度升高而减小，温度在30℃以上时，PTC加热丝的阻值随温度的升高而增大，由可知，在温度低于30℃时，温度更高，电功率变大；当温度高于30℃时，温度升高，电功率变小。当温度达到40℃时，PTC加热丝的发热功率等于散热功率（即在相同时间内产生的热量与散失的热量相等），温度保持不变，则阻值不变，因此电功率不变。 故选C。 2．（2024·四川成都·一模）为减少碳排放，我国大力推行混合动力汽车和电动汽车。汽车上的很多元件都涉及物理知识，比如控制速度的“油门”系统、刹车系统、转向灯、油量表、速度表等。 （1）电动汽车中电动机的转速由电流大小控制，工作原理如图甲。利用旋钮变阻器实现对转速的控制，图中O、E、F为变阻器的三个接线柱。驾驶员踩下“油门”电路中变阻器阻值减小，电流变大而加快电动机的转速，用笔画线代表导线将旋钮变阻器接入电路M、N处 ； （2）如图乙是能测定汽车油箱内油量的装置原理图，其中压敏电阻在一定范围内的阻值与所受压力的关系如表所示，油箱质量忽略不计； ①根据原理图乙组装电路，可供选择的器材有：恒压电源U1（电压3V）和U2（电压6V）；电压表V1（量程）和V2（量程）；定值电阻R1＝10Ω、R2＝50Ω。已知当油箱装满时，油箱对底部压敏电阻的压力正好为400N。为了实现当油箱装满时，油量表能达到满偏，以上器材选择的最佳组合为 （填字母）； A．U1、V1、R1 B．U1、V2、R2 C．U2、V1、R1 D．U2、V2、R2 压力F/N 0 50 100 200 300 400 电阻R/Ω 80 60 40 30 20 10 ②合理选择好器材后，发现当油箱内汽油为30L时，电压表的示数为2V。若用水来做该实验，则和汽油对比，相同体积情况下，油量表示数变 （已知汽油密度比水小）；若考虑油箱质量，则油量表示数会偏 （以上两空均选填“大”或“小”）。 【答案】 C 小 大 【详解】（1）[1]驾驶员踩下“油门”，电路中变阻器阻值减小，即电阻器连入电路的有效长度减小，则应把O、E接入电路，如图所示 （2）[2]①当油箱装满时，油箱对底部压敏电阻的压力正好为400N，由表格数据可知，压敏电阻的阻值为10Ω，乙图中，电阻R0和压敏电阻R串联，根据串联电路的分压原理可知，电阻R0和压敏电阻R两端的电压都不为零，为了实现当油箱装满时，油量表能达到满偏，所以电源电压应大于电压表的量程，即选择电源U2和电压表V1。根据串联电路的分压原理可知，定值电阻的阻值与油箱装满时压敏电阻的阻值大小相等，即选择定值电阻R1，综上可知，器材选择的最佳组合为C。 故选C。 [3]②若用汽油来做该实验，和水对比，相同体积情况下，汽油的重力小于水的重力，则压敏电阻接入电路的阻值变大，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知此时通过电路的电流变小，根据可知油量表示数变小。 [4]若考虑油箱质量，和不考虑油箱质量对比，压敏电阻受到的压力变大，压敏电阻接入电路的阻值变小，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知此时通过电路的电流变大，根据可知油量表示数变大。 3．（2024·四川成都·一模）空调扇是一种全新概念的风扇，兼具送风、制冷、取暖和净化空气、加湿等多功能于一身，以水为介质，可送出低于室温的冷风，也可送出温暖湿润的风。如图甲，在空调扇内部比传统风扇增加了冰盒、水盒，通过强力水泵的抽取，水分被输送到超强吸水纤维蒸发器中，在这里原本干热的空气就变得湿润凉爽了。 项目 参数 项目 参数 额定电压 220V 水箱容量 1L 额定功率 66W 蒸发量 0.5L/h 空机质量 7.5kg 电源线长度 0.8m （1）某同学在研究了空调扇的结构图与说明书后，得出下列结论，其中不合理的是 ； A．说明书提示“请勿用湿手触碰开关”，是为了防止触电事故的发生 B．说明书提示“若机体出现异常高温需立即切断电源”，是为了防止电热损坏用电器 C．空调扇正常工作时，电动机线圈的热功率为66W D．空调扇功率不大且外壳由塑料制成，因此可以使用两孔插座 （2）图乙是空调扇的简化电路，当接通电源时，指示灯L亮，空调扇处于待机状态，再闭合S，空调扇正常运转时，测出通过电动机支路的电流为250mA，待机状态下电路的功率为 ； （3）该同学通过下列步骤测量空调扇的实际功率： A．关闭家里所有用电器，观察电能表读数为3718.5千瓦时； B．打开空调扇，使其单独工作2h后关闭，此时电能表读数为3718.7千瓦时； C．根据相关数据，可计算出空调扇的实际功率为 W； （4）空调扇底座安装了万向轮，方便移动，但在其他设计上存在缺陷，请写成一条： 。 【答案】 CD 11 100 电源线太短 【详解】（1）[1] A．说明书提示“请勿用湿手触碰开关”，是因为水是导体，水会将电导出，是为了防止触电事故的发生，故A不符合题意； B．电热会对电器造成不利影响，说明书提示“若机体出现异常高温需立即切断电源”，是为了防止电热损坏用电器，故B不符合题意； C．空调扇正常工作时的功率为66W，将电能转化为机械能和内能，所以电动机线圈的热功率小于66W，故C符合题意； D．空调扇功率虽然不是很大但要长时间持续使用，为了安全要使用三孔插座，故D符合题意。 故选CD。 （2）[2]由电路图可知，闭合开关S，电路为并联电路，测出通过电动机支路的电流为250mA，则该支路的功率为 由表中信息可知，电路总功率为66W，则灯泡所在支路的功率 即待机状态下电路的功率为11W。 （3）[3]空调扇实际功率 （4）[4]由表中信息可知，空调扇的电源线只有0.8m，虽然有万向轮方便移动，但在使用时可能因为电源线过短而不方便插电。 4．（2023·四川成都·模拟预测）学校给每班都安装了如图甲所示的一款饮水机，其加热水箱的工作原理图可简化如图乙所示，其中S是一个自动温控开关，R1为电加热管，当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热；达到设定温度时，S自动切换到另一处为保温状态；该饮水机的部分参数如表所示；请回答下列问题：    型号 ZY﹣18 加热水箱容量 0.55L 额定电压 220V 加热功率 550W 保温功率 50W 产品重量 4.0kg （1）L1、L2是两种不同颜色的指示灯，如果用红色表示正在对水加热，绿色表示保温，则L1为 色； （2）饮水机烧开一次开水，所需时间为3分钟，若一天烧40次水，其他时间处于保温状态，电费单价为1度电0.5元，则一天烧水所花电费为 元； （3）下列关于饮水机的说法，你认为不合理的是 ； A．饮水机长时间不用时考虑用电安全，应该切断电源，同时避免浪费电能 B．饮水机外壳材质是塑料的，但插头必须接三孔插座，防止出现漏电事故 C．饮水机应定期清洗，是为了防止加热效率降低 D．检修饮水机前，应先断开电源 （4）在使用过程中，同学们发现空气开关经常跳闸，怎样解决这个问题呢： 。 【答案】 红 1.1 B 换用额定电流更大的空气开关，或使用饮水机时先关闭其他大功率用电器 【详解】（1）[1]当S接1时，灯L1与电阻R1串联，当S接2时，灯L2、R2、R1串联，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，所以，当S接1时，电阻最小，由可知，电加热管R1的功率最大，处于加热状态，因此，灯L1为红色灯，灯L2为绿色。 （2）[2]一天烧水消耗的电能 一天烧水所花电费为 （3）[3]A．饮水机长时间不用时考虑用电安全，应该切断电源，同时避免浪费电能，故A符合题意； B．金属外壳的用电器必须接三孔插座，防止出现漏电事故，饮水机外壳材质是塑料的，可以不用，故B不符合题意； C．饮水机应定期清洗，是为了防止加热效率降低，故C符合题意； D．检修饮水机前，应先断开电源，故D符合题意。 故选B。 （4）[4]空气开关经常跳闸，解决的方法有：换用额定电流更大的空气开关，或使用饮水机时先关闭其他大功率用电器。 5．（2025·四川成都·一模）老师上课经常用嗓过度，为保护老师们的嗓子，刘老师经常用如图1所示的养生壶熬梨汤。好奇的小封对它进行观察，发现除了正面的挡位开关，壶底部还有如图2所示的防干烧开关（受到压力过小时会断开）。当只闭合防干烧开关时，处于保温挡；当再合加热开关后，处于加热挡。用它烧水进行了相关研究，收集和记录数据如下表。请完成下列问题： 观察对象 观察记录 研究记录 养生壶 额定电压：220V 最大水量：2L 挡位：加热（800W） 保温（W） ①把水装到最大位置，初温 ②用加热挡加热2min，水的末温 ③壶内加热体由两个相同的发热电阻组成 ④ (1)养生壶的保温功率数字看不清楚，请你利用观察到的信息求出保温功率 ； (2)小双对养生壶的以下认识，你认为不合理的是______。 A．养生壶的发热电阻有可能是用半导体材料制作而成 B．为防止触电事故，在清洗养生壶前应该拔出插头 C．水不宜超过最大加水量，因汤沸腾溢出后可能会造成短路 D．养生壶工作时，它主要利用了电流的热效应来工作 (3)某天，刘老师断开家中其他用电器，只接通该养生壶且处于加热挡2min，将2L水从加热至，发现家中如图3所示的电能表转了100转。求此过程中该养生壶的实际加热效率 。 (4)在以上探究的基础上，小双结合自己所学物理知识，她对养生壶内部的电路结构进行了分析推测并画出了几种可能得电路，你认为合理的是______。 A． B． C． 【答案】(1)400W (2)A (3)84% (4)AB 【详解】（1）壶内由两个相同的发热电阻组成，故保温功率 （2）A．两个电阻为定值电阻，故A符合题意； B．为了安全，清除工作电压高于安全电压的设备，要断开电源，故B不符合题意； C．水不宜超过最大加水量，一方水沸腾溢出，设备短路，造成事故，故C不符合题意； D．养生壶工作时，电能转化为热能，给水加热，故养生壶的工作也原理利用了电流的热效应，故D不符合题意。 故选A。 （3）2L水的质量 2L水从20℃加热到32℃吸收的热量 电能表转100转消耗的电能 实际加热效率 （4）从题意中的养生壶的工作原理进行分析，受压过小时开关S1断开电源，停止加热，当只闭合防烧开关S1时，处于保温挡，当再闭合S2时，处于加热挡，由此可知选择AB。C中S2可闭合后实现加热，无法实现防干烧。 故选AB。 6．（24-25九年级上·辽宁沈阳·期中）如图甲所示，是小明家里的鱼缸和底滤过滤器的结构图。经过一段时间的电路学习，小明对自己家的鱼缸中需要的电路设备进行了更加合理的改造。 (1)任务1：改造水位控制器电路 为了防止鱼缸下水管道堵塞的情况下，水泵抽水产生鱼缸溢水的现象，小明在鱼缸上方安装一个自动水位控制器，当水面高于设定的高度，水泵自动断电。小明需要将水泵和自动水位控制器 （选填“串联”或“并联”）； (2)任务2：节能减排 小明将电动机的前端转子部分固定一个水车，然后将电动机和照明灯连接成一个闭合电路（如图乙所示）。当下水口排水时冲刷水车使电动机线圈转动，照明灯（发光二极管）就能发光，下列表述正确的是（　　）； A．在该闭合电路中，电动机部分将机械能转化成电能 B．二极管是利用超导体材料制成的 C．在该闭合电路中，电动机是用电器 D．二极管具有单向导电性 (3)任务3：底滤槽水位监控 ①如图丙所示，这是底滤槽水位监控器。其中是一个定值电阻，a是金属球，ab之间是绝缘的，R是滑动变阻器的电阻片（b、c为电阻片的两端），滑动变阻器的滑片跟滑杆连接，滑杆可以绕固定轴0转动，另一端固定着一个浮子。当水面升高时，电流表示数会 ； ②如果水槽中的水面过低，滑片滑到金属球a点时，电铃响（提示应该给鱼缸加水了）。请根据条件将电铃连接在电路中 （要求电铃响时电流表有示数，并且起到保护电路的作用）。 【答案】(1)串联 (2)AD (3) 变大 【详解】（1）为了防止下水管道堵塞导致水泵抽水使鱼缸溢水，需要确保当水面高于设定高度时，水泵能自动断电。为了实现这一功能，水泵和自动水位控制 器应该串联连接。因为串联电路中，当开关(在这 里是自动水位控制器)断开时，整个电路就会断开，水泵就会停止工作。 （2）A．根据题意，当下水口排水时冲刷水车使电动机线圈转动，照明灯（发光二极管）就能发光，说明该过程中将机械能转化为电能，故A正确； BD．二极管是由半导体材料制成，具有单向导电性，故B错误，D正确； C．根据题意，排水时冲刷水车使电动机线圈转动，发电，说明该过程中，电动机充当电源，故C错误。 故选AD。 （3）[1]当水面升高时，浮子上升，杠杆左端上升，右端下降，导致变阻器接入电路中的电阻变小，电流变大，即电流表的示数变大。 [2]滑片滑到金属球a点时，电铃响，说明电铃左端与a点串在一起，右端与下发导线接在一起，正常滑片在变阻器上时，电铃处于断路，电铃不响，只有当滑片与a点连接的时候，电铃才会响，如下图所示： 7．（2024·四川成都·二模）小明对家里的一款电热水器进行探究，其中一些参数如下表所示。 额定功率/W 1500 2000 2500 额定电压/V 220 额定频率/Hz 50 加热温度范围/℃ 5~70 最大容量/L 50 (1)电热水器正常工作，将水加热到适当温度，导线却不怎么发热，原因可能是______； A．导线的绝热皮隔热 B．电流通过导线不产生热量 C．导线的电阻比电热丝阻值小 D．通过导线的电流小于通过电热丝的电流 (2)当电热器功率为2000W时，若要求将40L、初温30℃的水加热到70℃需要的时间，除了需要水的相关物理量外，还需要的物理量是该热水器的 ； (3)如图为该电加热器的简化电路图，、、是阻值不变的电热丝，a、b、c、d为金属触点，S为旋钮开关，转动旋钮可以将相邻两个触点连通。转动旋钮使S与 两个触点接通时电热器为2000W的挡位；（选填“”、“”或“”） (4)小明认真阅读了使用说明书，对其中一些重要事项作了分析，其中分析不合理的是______。 A．“不能用湿手去拔电热水器插头”，因为湿手容易引起触电事故 B．“电热水器不能与多个大功率用电器同时使用”，是为防止电路中电流过大 C．“接入电压要与本机额定电压相符合”，因为热水器只有在额定电压时才能工作 D．“使用时插头要充分插入插座”，插头外露可能会使人触电，不安全 【答案】(1)C (2)加热效率 (3)bc (4)C 【详解】（1）电热水器工作时，导线与电热丝是串联，电流和通电时间相同，但导线的电阻比电热丝小得多，根据焦耳定律可知，相同时间导线产生的热量较小，也即是功率比电热丝要小。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 （2）加热时间为 故除了知道水的相关物理量外，还需要知道的物理量是该热水器的加热效率。 （3）根据可知，当电压一定时，功率与电阻成反比。当转动旋钮使S与ab两个触点接通时，R1与R2串联；当转动旋钮使S与bc两个触点接通时，R2短路，仅接入R1；当转动旋钮使S与cd两个触点接通时，R1与R3并联；根据串并联特点可知，当转动旋钮使S与bc两个触点接通时，R2短路，仅接入R1，电路中电阻大小处于中间值，为中温挡，此时功率为2000W。 （4）A．因为生活用水是导体，用湿手去拔电热水器插头，如果接触到带电部分容易引起漏电事故，导致触电，故A不符合题意； B．电热水器工作时功率较大，如果与太多的大功率用电器同时工作会导致干路电流过大，损坏电路，引起空气开关跳闸，故B不符合题意； C．“接入电压要与本机额定电压相符合”， 热水器在额定电压下才能正常工作，在其它电压下也可以工作，但不能正常工作，故C符合题意； D．若插头外露，人可能不小心接触到带电部分，引起触电事故，所以一定要充分插入插座，故D不符合题意。 故选C。 8．（2024·四川成都·二模）空气炸锅的工作原理是“高速空气循环技术”，它通过发热管来产生高温空气，然后用电动风机将高温空气吹到锅内加热食物，使热空气在封闭的空间内循环，利用食物本身的油脂煎炸食物，从而使食物脱水，表面变得金黄酥脆，达到煎炸的效果。所以，空气炸锅其实就是一个带风扇的烤箱。小乐经研究后画出了简化电路图。 （1）小乐研究使用说明书后，有以下认识，其中不合理的是 。 A．不要用潮湿的手插入或拔出电源插头，以免造成触电危险 B．空气炸锅使用过程中，为避免散热，可用毛巾将出风口覆盖 C．使用中或刚刚使用完后，请勿用手直接接触锅篮，以免高温烫伤 D．电源线绝缘层应具有良好的绝缘和耐高温性能，以保障使用安全 （2）小乐发现空气炸锅通常装有定时器，那么定时器应安装在图中的 点合适。（选填“a”、“b”、“c”或“d”） （3）小乐在家中采用以下步骤测量空气炸锅的实际功率： ①测量开始前关闭家中所有用电器，记录智能电能表示数为1803.97kW·h； ②空气炸锅工作10分钟断开开关，记录智能电能表示数为1804.22kW·h； ③根据实验数据，计算空气炸锅工作的实际功率为 W。 （4）根据电路图分析，如何改变发热管的温度： 。 【答案】 B a 1500 给发热管所在支路串联一个变阻器 【详解】（1）[1]A．水的导电性良好，所以用潮湿的手去插入或拔出电源插头时容易发生触电事故，根据安全用电的原则要杜绝这类做法，故A合理，不符合题意； B．将出风口用毛巾盖住后多余的热量散不出去，会形成局部高温，使发生安全事故的风险大大增加，故B不合理，符合题意； C．空气炸锅是给食物高温加热的用电器，因此使用中或者刚刚使用完的锅篮的温度是非常高的，用手直接接触非常容易烫伤，所以不能用手直接接触，故C合理，不符合题意； D．电源线绝缘层包裹着电线，所以应具备良好的绝缘性能，而空气炸锅是高温用电器，所以电源线绝缘层还应具备良好的耐高温性能，故D合理，不符合题意； 故选B。 （2）[2]由电路图可知，三个主要元件是并联接入电路中，而定时器是控制整个电路的，所以应当安装在干路上，而a、b、c、d四点中只有a点位于干路上，所以定时器应安装在a点。 （3）[3]由题意可知空气炸锅工作10min消耗的电能为 W=1804.22kW·h-1803.97kW·h=0.25kW·h=9×105J 则空气炸锅工作的实际功率为 （4）[4]由电路图可知，发热管与电动机、LED灯和电阻的串联支路三者并联，由焦耳定律可知，发热管产生的热量与通过它的电流有关，而发热管的电压为电源电压不变，所以可以在发热管所在支路串联一个变阻器，改变通过发热管的电流大小，从而改变发热管的温度。 9．（2024·四川成都·二模）如图甲所示，小明家购买了一台某品牌的落地电风扇。它的控制装置中除了开关、定时器和调速器外，在其内部还安装了保护装置，保护装置的结构如图乙所示，其原理是当电风扇发生倾斜或倾倒时，小球会滚向一侧，使电路断开，对电风扇起到保护作用。 （1）下列对此款电风扇的说法中错误的是 ； A．保护装置中的小球是导体材料制作的 B．电风扇是利用通电导体在磁场中受力工作的· C．电风扇正常工作时将电能全部转化为机械能 （2）假如导体的电阻消失，当电风扇接在家庭电路中，通电时，电风扇 （选填“仍能”或“不能”）吹风； （3）当家中只有电风扇接入，让其单独工作10min，电能表的转盘转了5转，电能表的参数如图丙所示，该电风扇的实际功率为 W； （4）一次使用电风扇的过程中，扇叶被东西卡住不能转动了。一段时间后，小明触摸电风扇的外壳时发现温度比正常使用时高很多，你认为造成温度高的原因是： 。 【答案】 C 仍能 50 电风扇消耗的电能全部转化为内能 【详解】（1）[1]A．由“当风扇发生倾斜或倾倒时，小球会滚向一侧，使电路断开，起到保护风扇的作用”可知，保护装置相当于一个开关；该装置中小球起到断开或闭合电路的作用，应该选用导体材料来制作，故A正确，不符合题意； B．电风扇的主要元件是电动机，是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的，故B正确，不符合题意； C．电风扇正常工作时，大部分电能转化为机械能，一部分电能转化为内能，故C错误，符合题意。 故选C。 （2）[2]电风扇正常工作时，电能转化为机械能，导体的电阻消失，当电风扇接在家庭电路中，通电时，电风扇仍能吹风。 （3）[3]电能表的转盘转5r时，电风扇消耗的电能 该电风扇的实际功率为 （4）[4]扇片被卡住时，此时可以看做是纯电阻，总功率即为发热功率，造成温度高的原因是：电风扇消耗的电能全部转化为内能。 10．（2024·四川成都·二模）空气炸锅是一种新型家电，如图甲是某型号空气炸锅：其内部电路可简化为图乙，部分参数如下表所示。其工作原理是通过发热管迅速加热锅内空气，利用大功率风雨形成循环的热流，使盛放篮内的食品均匀受热，不放油也能达到类似煎炸的效果。 部分参数 风扇额定功率/W 80 发热管额定功率/W 1320 额定电压/V 220 （1）同学们研究说明书和空气炸锅的内部结构后，有以下认识，其中不合理的是 ； A．空气炸锅正常工作时，通过发热管的电流是6A B．空气炸锅正常工作时，发热管将电能转化为内能 C．电风扇工作是利用电磁感应原理 D．空气炸锅接地是使用炸锅的安全要点之一，所以空气炸锅必须接地线 （2）某次，该空气炸锅正常工作15min炸好一锅薯条，所消耗的电能是 kW·h； （3）某同学在家中测量空气炸锅的实际功率。当电路中只有空气炸锅工作时，发现标有“3000r/(kW·h)”的电能表的转盘1min转了60圈，则空气炸锅的实际功率为 W； （4）根据空气炸锅的工作原理，发热管、风扇、盛放篮三者的位置从上到下依次是 。 A．盛放篮、风扇、发热管                            B．发热管、风扇、盛放篮 C．风扇、发热管、盛放篮                            D．以上三种安装都可行 【答案】 C 0.35 1200 C 【详解】（1）[1]A．空气炸锅正常工作时，通过发热管的电流 故A不符合题意； B．空气炸锅正常工作时，将电能转化为内能，利用电流的热效应，故B不符合题意； C．电风扇核心部件是电动机，其原理是通电线圈在磁场中受力转动，故C符合题意； D．有金属外壳的家用电器，金属外壳必须接地，这样用电才安全，故D不符合题意。 故选C。 （2）[2]空气炸锅正常工作 t=15min=900s 消耗的发热管消耗的电能 W热=P热t=1320W×900s=1.188×106J 电风扇消耗的电能 W风=P风t=80W×900s=7.2×104J 空气炸锅消耗的电能 W=W风+W热=7.2×104J+1.188×106J=1.26×106J=0.35kW·h （3）[3]空气炸锅消耗的电能 空气炸锅实际电功率 （4）[4]食物用盛放篮盛放后只有上表面方便通过空气加热，因此放在最下；通过发热管加热后的锅内空气密度变小，浮力大于重力会上升，要利用大功率风扇把热空气吹到食物上，因此，风扇在最上面。发热管、风扇、盛放篮三者的位置从上到下依次是风扇、发热管、盛放篮。故选C。 11．（2024·四川成都·二模）电动晾衣架主要应用电动机、滑轮、钢绳使晾衣架实现自动升降的装置。喜欢动手实践的小明同学自制了一个电动晾衣架（如图所示），利用直流电动机来牵引钢绳让晾衣架升降，绝缘旋钮的A、B两个金属动触点通过导线连接电动机，并分别与电路中的C、D两个静触点接触。开关S闭合后，电流方向为：电源正极→电流表→C→A→电动机→B→D→电源负极；旋钮旋转180°后，接触的触点调换。 （1）闭合开关S，电动机工作，晾衣架匀速上升。下列说法正确的是( )； A．钢绳是金属材料，起到了导线的作用    B．晾衣架匀速上升，电能并没有转化为机械能 C．电路中电子定向移动方向与电流方向相反    D．直流电动机线圈中的电流方向是不会变化的 （2）你认为小明设计的带动触点的旋钮能起到怎样的作用： 答： ； （3）闭合开关S，晾衣架匀速上升，小明读出电流表的示数为I，已知电源电压为U。为了得到该电动晾衣架整个装置的能量转化效率，你认为还应该测出的两个物理量是 ；（写出物理量名称及符号） （4）用上述已知或测量物理量的符号表达出该装置的能量转化效率 。 【答案】 C 改变直流电动机的转向，实现晾衣架的上升和下降 晾衣架的重力G、晾衣架上升速度v 【详解】（1）[1]A．钢绳是金属材料，主要是因为其强度大，故A错误； B．晾衣架上升或者下降时，电动机将电能转化为机械能，故B错误； C．规定正电荷定向移动的方向为电流方向，所以电路中电子定向移动方向与电流方向相反，故C正确； D．直流电动机发生正反转时，线圈中的电流方向是会变化的，故D错误。 故选C。 （2）[2]由题意可得，通过旋动旋钮可以调节通过电动机电流的方向，从而实现对电动机正反转的控制，实现晾衣架的上升和下降。 （3）[3]由题意可得，已知电源电压和电流表示数，可以求出电路中所消耗的总的电能，根据效率的计算公式可得，还需要求出整个过程中的有用功，即需要求出物理量为晾衣架的重力G、晾衣架上升速度v。 （4）[4]由上述分析可得，有用功为 W=Pt=Gvt 总功为 W总=UIt 转化效率为 12．（2024·四川成都·二模）物理学科实践小组对如图甲所示的传统管线饮水机进行研究，发现它通过把水仓内的水加热到设定温度来供人饮用。如图乙是饮水机工作原理图，其中S是自动温控开关，当水的温度低于设定的最低温度值时，通过温控开关控制饮水机处于加热状态；当水的温度达到设定的最高温度值时，通过温控开关控制饮水机处于保温状态，如此反复。R1是定值电阻，R2是阻值不变的电热丝。该饮水机的部分参数如下表所示。 额定电压 220V 加热功率 550W 保温功率 50w 热水出水温度 85~95℃ （1）同学们研究饮水机使用说明书和工作原理后，有以下认识，其中不合理的是： ； A．安装传统管线饮水机，应距墙一定的距离，有利于通风散热 B．尽管饮水机功率不太大且外壳由塑料制成，也需使用三孔插座供电 C．“使用时插头要充分插入插座”，若插头外露可能会导致触电事故 D．水仓水温达到95℃，开关S接到触点1，灯L2亮，饮水机开始保温 （2）同学们发现当饮水机水仓内水温度低于85℃时，饮水机就重新加热，循环往复将水仓内水温控制在85~95℃之间。同学们测得水从85℃上升到95℃所需的加热时间为3min，咨询到电费单价为0.5元/kW•h，则单独计算反复加热烧开水仓内的水100次所花的电费为 元。如果水仓里没有水了，就会有干烧损坏部件的危险。为了避免此危险的发生，请你从安全用电的角度给出一个合理的建议： ； （3）为了比较“切断电源8小时后一次加热至95℃”和“8小时内保温状态下反复加热”两种情况下消耗的电能，在没有电能表的情况下，除提供的上述信息外还需测量水从室温上升到95℃所需的加热时间和 。 【答案】 D 1.375 在电路中串联一个压力开关 水从85℃上升到95℃所需的加热时间、开始保温到下次加热的时间 【详解】（1）[1]A．安装传统管线饮水机，应距墙一定的距离，有利于通风散热，防止过热引起事故，故A不符合题意； B．尽管饮水机功率不太大且外壳由塑料制成，因为其中有生活用水是导体，也需使用三孔插座供电，故B不符合题意； C．“使用时插头要充分插入插座”，若插头外露可能会导致触电事故，故C不符合题意； D．当S接1时，灯L2与电阻R2串联，当S接2时，灯L1、R2、R1串联，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，故当S接1时，电阻最小，由可知电加热管R2的功率最大，处于加热状态；故D符合题意。 故选D。 （2）[2]水从85℃上升到95℃所需的加热时间为3min，则单独计算反复加热烧开水仓内的水100次消耗的电能 电费单价为0.5元/kW•h，所花的电费为 [3]如果水仓里没有水了，就会有干烧损坏部件的危险，在电路中串联一个压力开关，没有水就没有压力，压力开关自动断开。 （3）[4]根据知，要比较两种情况下消耗电能的多少，需要知道水从室温上升到95℃所需的加热时间和水从85℃上升到95℃所需的加热时间、开始保温到下次加热的时间。 13．（2024·四川成都·模拟预测）我们经常听到这样一句广告词“美的变频空调一晚只用一度电”，这个是真的吗？小曾和小明想验证这句广告词是否正确，进行了以下讨论和调查研究： （1）首先他们觉得我们必须安全的前提下使用空调，根据我们日常使用的空调情况，下列说法错误的是 ； A．空调的导线的插头必须三孔插，是为了防止触电事故发生 B．为了节约用电，夏天空调在制冷模式下设置为26℃更合适 C．空调达到设置温度，空调会停止工作，但它的电功率不变 D．空调的功率较大，一般来说，空调的电流可达5~15A之间 （2）小曾和小明谈论交流后，得出以下方案： A．从晚上8∶00到第二天早上8∶00，家里只让一个空调独立工作； B．记录晚上8：00到第二天早上8：00之间 ； C．根据示数进行计算得出结论，知道了广告词的真假。 （3）小曾和小明，知道空调是大功率用电器，需要节约用电。他们查阅资料发现：阶梯电价、分时电价等计费方式也会大大提高人们节约用电的意识。为了提高大家的节约用电意识，本市实施分时电价，具体方案如下表： 用电时段 时段范围 电价 高峰期 第一天8∶00~21∶00 0.55元/kW·h 低谷期 21∶00~第二天8∶00 0.30元/kW·h 小曾留心观察了一下自家电能表，分别记录了他家第一天早8∶00，晚21∶00和第二天早8∶00这三个时刻的读数，如下图所示。则他家这天应付电费 元； （4）细心的小曾和小明还发现，现在教室里的空调的额定电压不是220V而是380V，你们知道为什么要换成380V的额定电压呢？ （5）通过讨论和调查研究，小曾和小明不仅对空调有所了解，还提高了节约用电的意识。 【答案】 C 电能表示数之差 5.6 增大空调的功率/承载更大电流，让功率变大 【详解】（1）[1]A．空调的导线的插头必须三孔插，可以将金属外壳接地，防止因金属外壳带电导致触电事故的发生，故A正确，不符合题意； B．使用空调时，夏季使用空调时设置的合理温度一般是26℃，既能保证人体舒适，还能有效地节约能源，故B正确，不符合题意； C．空调达到设置温度，空调会停止工作，但它的电功率减小，故C错误，符合题意； D．空调的功率较大，在1200W~5000W之间，电流约在5A~20A之间，故D正确，不符合题意。 故选C。 （2）[2]从晚上8∶00到第二天早上8∶00，家里只让一个空调独立工作；记录晚上8：00到第二天早上8：00之间电能表示数之差，即可得到空调在12h内消耗的电能，与1度电进行比较，来判断广告词的真假。 （3）[3]小曾家从第一天早8∶00到晚21∶00使用的电量为 需要缴纳的电费为 从前一晚21∶00到第二天早8∶00使用的电量为 需要缴纳的电费为 因此他家这天一共应付电费为 （4）[4]因空调的功率较大，由P=UI可知，电压越高，可以为用电器提供更大的电功率。 14．（2024·四川成都·二模）空气炸锅（如图甲）因其烹制食物脂肪含量低，美味酥脆，无油烟味，深受广大市民青睐，其原理是利用热空气流加热食物。科技创新小组的同学将其拆解后，发现核心元件是两个发热电阻和一个风扇，由温控开关S进行自动控制，经研究后画出简化电路图如图乙。 （1）空气炸锅采用高速热风循环技术，工作时会通过电动机向内部吹风，借助循环风，达到炸锅内部迅速升温的目的，与传统烤箱相比、空气炸锅烹制食物时，所用时间更 ； （2）使用空气炸锅，安全至关重要。同学们认真研究说明书及内部结构后，作出如下分析，其中合理的是 ； A．若空气炸锅的风扇不转了，发热电阻仍然工作，可以正常使用 B．烹制食物时为了提升加热效率，可以堵住空气炸锅背部的出风口 C．空气炸锅的电源线使用三脚插头，目的是让烹制美食更快速、更高效 D．为了安全和延长使用寿命，严禁直接用冷水冲洗未冷却的空气炸锅 （3）科技小组断开家中其他用电器，只让该空气炸锅以低温挡工作2min，观察到图丙所示的家用电能表转了90圈，此时空气炸锅的实际电功率是 W； （4）若科技小组使用电功率为1500W的档位烹制薯条，已知薯条的质量为0.24kg，初始温度为20℃，通电1min达到120℃，空气炸锅的能量转化效率为80%，请利用上述数据计算出薯条的比热容 。 【答案】 短 D 900 3×103 【详解】（1）[1]由材料信息得，空气炸锅采用高速热风循环技术，工作时会通过电动机向内部吹风，借助循环风，达到炸锅内部迅速升温的目的，说明与传统烤箱相比、空气炸锅烹制食物时，空气炸锅中食物升温较快，在短时间内可以吸收到较大的热量，因此空气炸锅烹制食物所用时间更短。 （2）[2]A．若空气炸锅的风扇不转了，发热电阻虽然工作，但无法形成空气对流，不能使食物均匀受热，不能正常使用，故A不符合题意； B．堵住空气炸锅背部的出风口，可能导致空气炸锅内部温度过高，导致电路烧坏，故B不符合题意； C．空气炸锅的电源线使用三脚插头，目的是为了避免触电现象发生，故C不符合题意； D．空气炸锅使用完毕，温度非常高，为了防止出现烫伤现象，严禁直接用冷水冲洗未冷却的空气炸锅，故D符合题意。 故选D。 （3）[3]科技小组断开家中其他用电器，只让该空气炸锅以低温挡工作2min，观察到图丙所示的家用电能表转了90圈，此时空气炸锅消耗的电能为 实际电功率是 （4）[4]由得，烹制薯条时，消耗的电能为 则薯条吸收的热量为 由得，薯条的比热容 15．（2024·四川成都·二模）图甲是小明设计的一种家用即热式电饮水机，R为电阻箱，RF为置于储水箱底部的压力敏感电阻，阻值受上方水对其压力大小的影响。已知电源电压U恒为6V，当电磁铁线圈中的电流时，开关K被释放，指示灯L发光，表示水量不足；当时，开关K被电磁铁吸起，指示灯L熄灭，电磁铁线圈电阻不计。 （1）图乙中的 （选填“①”或“②”）RF是的阻值与受到的压力间的关系图像； （2）将电阻箱R的阻值调至120Ω，当RF的阻值为 Ω时，指示灯L刚好发光； （3）如图丙所示，水泵使水箱内的冷水以0.1m/s的恒定速度流过粗细均匀的薄壁加热管，加热管横截面积为，虚线框内是长的加热区，阻值的电热丝均匀缠绕在加热区的管道上，两端电压恒为220V。若有3.6L冷水持续流过加热区被加热，需消耗电能 J； （4）为提高经过加热区后热水的温度，请提出一种符合实际的解决办法： 。 【答案】 ① 180 见解析 【详解】（1）[1]由“当电磁铁线圈中的电流I≤0.02A时，开关K被释放，指示灯L亮起，表示水量不足。” 可知：水箱内水量越少，电路中总电流越小；根据欧姆定律知：电源电压不变，电路中总电流越小，总电阻越大；即随着水箱内水量的减少，RF所受水的压力减小；RF的阻值应随压力的减小而增大，故RF的阻值随压力的变化的图像可能是①，故选①。 （2）[2]由图甲知RF、R串联，根据串联电路电压、电流规律和欧姆定律可得，将电阻箱R的阻值调至120Ω，指示灯L刚好发光时，RF的阻值 （3）[3]管道中每秒通过水的质量 3．6L水的质量为 m=ρ水V=1.0×103kg/m3×3.6×10-3m3=3.6kg 则加热时间为 需消耗电能 （4）[4]为提高经过加热区后热水的温度，可以延长加热时间或提高加热功率，故可以降低水的流速或减小电阻丝的阻值。 16．（2024·四川成都·一模）如图甲是一种传统的预热式电热水器，其部分参数如表1所示，如图乙是另一种即热式电热水器，其部分参数如表2所示。即热式电热水器较传统的热水器的优点在于：它没有储水箱，体积小巧，即开即热，不开不加热，节能且加热效率高。试完成： 表一： 产品名称 ××× 产品型号 ××× 容量 60L 额定频率 50Hz 额定电压 220V 额定压力 0.8MPa 额定功率 2200w 防水等级 IPX4 表二： 产品名称 ××× 产品型号 ××× 额定功率 7500W 额定压力 0.6MPa 额定电压 220V 防水等级 IPX4 额定频率 50Hz 调温范围 35~55℃ （1）电热水器都是利用了电流的 效应； （2）预热式电热水器水箱装满水后，至少需要通电加热 s，可以将这些水由30℃加热至52℃；（不计热量损失） （3）小聪家能安装这种即热式电热水器，请你根据掌握的物理知识判断他家的电能表是下面哪个 （以下是电能表的规格）； A．“220V ；40A”　　B．“220V； 30A” C．“220V； 25A”　　D．“220V； 20A” （4）小聪查阅到所谓“防电墙技术”是指在电热水器电路和外壳之间加一个阻值高达1×106Ω的隔离电阻，即便在异常漏电情况下，电流依次经防电墙和人体流入大地，也可保证人体可能承受的电压低于12V的人体绝对安全电压。请你利用所学知识计算漏电的时候U人＝ V，小于12V，所以防电墙技术能保证人的安全。（人体电阻按照1000Ω来计算） 【答案】 热 2520 A 0.22 【详解】（1）[1]电热水器工作时将电能转化为内能，所以电热水器利用的是电流的热效应。 （2）[2]预热式电热水器水箱内水的体积 V＝60L＝60dm3＝0.06m3 由可知，满箱水的质量 m＝ρV＝1.0×103kg/m3×0.06m3＝60kg 水吸收的热量 Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×60kg×（52℃﹣30℃）＝5.544×106J 不计热量损失，电热水器消耗的电能 W＝Q吸＝5.544×106J 至少需要加热的时间 至少需要加热的时间为2520s。 （3）[3]由表二数据可知，即热式电热水器的额定功率P′＝7500W，由P＝UI可知，即热式电热水器的额定电流 由于选用电能表允许通过的最大电流应该不小于34.1A，则应该选用规格为“220V 40A”的电能表，故选A； （4）[4]防电墙与人的电阻串联，根据串联电路电阻特点可知，电路总电阻 R＝R0+R人＝1×106Ω+1000Ω＝1.001×106Ω 串联电路中的电流 由欧姆定律得，此时人体的电压 U人＝I0R人＝2.2×10﹣4A×1000Ω＝0.22V 因为U人小于12V，所以防电墙技术能保证人的安全。 17．（2023·四川成都·一模）直流充电桩是一种为电动汽车补给能量的装置，如图甲所示。它能够将电网中的交流电转化为直流电，再将电能充入汽车动力电池（以下简称电池）。通常，直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大，因而可实现快速充电。 设电池当前储能占充满状态储能的百分比为D。充电时，充电桩的充电功率P会随着电池的D的变化而变化，同时用户还可以通过充电桩显示屏了解充电过程中的其他相关信息。现实际测试一个直流充电桩对某辆电动汽车的充电性能，假定测试中充电桩输出的电能全部转化为电池的储能。充电前，D为30%，充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电费用示数均为0。开始充电后，P与D的关系如图乙所示（为方便计算，图像已作近似处理），充满后，立即停止充电。当D达到70%时充电桩显示屏的部分即时信息如表。 充电电压（V） 充电电流（A） 充电时长（min） 充电读数（kW·h） 充电费用（元） 400 45 24.0 28.80 （1）通常，直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大，故充电功率更 ； （2）当D为70%时，充电电流为 A； （3）若充电过程中充电电费单价不变，则测试全过程的充电费用为 元； （4）设D从70%增至80%所需时间为t1，从80%增至90%所需时间为t2，且t1∶t2=2∶3，则测试全过程的充电总时长为 min。 【答案】 大 100 50.4 109 【详解】（1）[1]通常，直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大，由P=UI可知，充电功率更大。 （2）[2]当D达到70%时，充电功率为40kW=40000W，由表中数据知，D达到70%时，充电电压为400V，由P=UI可知，此时的充电电流 （3）[3]由表中数据知，D达到70%时，即充入充满状态储能的40%时，充电度数为24.0kW·h，充电费用28.80元，电费单价为 则充满电还需充入30%，需消耗的电能为 测试全过程的充电费用为 (24+18)kW·h×1.20元/kW·h=50.4元 （4）[4]由题意可知，充满电时储存的电能为 由图乙知，D从80%至90%时，即D增加10%，消耗电能 W2=10%×W=10%×60kW·h=6kW·h 此过程中充电功率P2=15kW保持不变，由W=Pt可得，此时充电的时间 D从90%至100%的过程中，充电功率不变，充电时间也为24min，由题知，t1∶t2=2∶3，所以D从70%增至80%所需时间 由表中数据知，D从30%增至70%的过程中充电时长45min，所以测试全过程的充电总时长 t=45min+16min+24min+24min=109min 18．（2022·四川成都·二模）图甲是王同学设计的坐位体前屈器材的示意图，在挡板处向左施加推力时，弹簧缩短，同时滑片P随之向左移动，导线对滑片P的移动没有影响。把挡板移动的距离转化为电信息，更加方便简洁，于是他将电流表改装成距离显示仪。 （1）闭合开关，向左推动挡板的过程中，电流表的示数将 . （2）细心的王同学发现该距离显示仪的刻度不均匀，不便于读数，为了达到距离显示仪的刻度均匀且挡板向左移动的距离越大电表示数越大的目的，重新设计了如图乙所示的电路，符合要求的电路是 （3）按照改进后的方案，王同学到实验室找到了以下器材：两节新干电池、定值电阻（20Ω）、滑动变阻器（40Ω1A）、电压表（0∼3V）、弹簧、开关、导线和其他辅材。调节装置，让弹簧自然伸长时，滑片P刚好在B端，当推动距离为20cm时（在弹性限度内）滑片P刚好在A端。当推动距离为15cm时，电压表的示数为 V。 （4）体育老师使用该装置后提出，距离显示仪的示数变化量灵敏度是否能再提高一些，即指针偏转角度变化再大点，能实现该建议的最合理的方案是 。 A．减小电源电压 B．换接电压表量程 C．换一个阻值更小的定值电阻 D．换一个阻值更小的滑动变阻器 【答案】 变大 D 1.5 C 【详解】（1）[1]闭合开关，定值电阻跟滑动变阻器串联，电流表测通过电路的电流，在挡板处向左施加推力时，弹簧缩短，同时滑片随之向左移动。滑动变阻器接入电路的电阻变小，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，所以总电阻变小，根据欧姆定律可得通过电路的电流变大，即电流表示数变大。 （2）[2]AB．定值电阻跟滑动变阻器串联，滑片P向左移动时PA之间电阻减小，总电阻减小，滑片移动的过程中电路总电阻是变化的，根据欧姆定律可知通过电路的电流是变化的，所以显示器示数刻度分布不均匀，不符合题意； CD．滑动变阻器接入电路最大阻值，滑片移动的过程中总电阻不变化，根据欧姆定律可知通过电路的电流是不变的，则显示器示数刻度分布均匀，滑片P向左移动时PA之间电阻减小，PB之间的电阻增大，根据串联分压原理可知PA两端的电压变小，PB两端的电压变大，若电压表测PB两端的电压，则电压表示数变大，故C不符合题意，D符合题意。 故选D。 （3）[3]滑动变阻器（40Ω1A），弹簧自然伸长时，滑片P刚好在B端，当推动距离为20cm时在弹性限度内滑片P刚好在A端。当推动距离为15cm时，滑动变阻器与电压表并联部分的电阻为 根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可得电压表示数 （4）[4]根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可得电压表示数 A．若减小电源电压，通过电路的电流变小，滑动变阻器的滑片移动距离相同时，电压表示数变化更小，故A不符合题意； B．若换接电压表0～15V量程，电压表的分度值变大，在电压变化相同时，指针偏转角度变化更小，故B不符合题意； C．换一个阻值更小的定值电阻，根据欧姆定律可得通过电路的电流变大，滑动变阻器的滑片移动距离相同时，电压表示数变化更大，故C符合题意； D．换一个阻值更小的滑动变阻器，根据欧姆定律可得通过电路的电流变大，定值电阻两端的电压变大，根据串联分压原理可知滑动变阻器两端的电压变小，串联电路总电压等于各部分电压之和，所以电压表示数变小，故D不符合题意。 故选C。 19．（2023·四川成都·三模）小明家新买了了一辆电动汽车，他对电动汽车的相关知识产生了兴趣，通过上网查阅资料和自己设计实验进行了一系列研究性学习。 充电电压 （V） 充电电流 （A） 充电时长 （min） 充电度数 （kW·h） 充电费用（元） 400 45 24.0 28.80 （1）如表是小明记录的某次充电时充电桩显示屏的即时信息显示表；请通过表中所给信息计算，充电电流为 A； （2）在厂家的宣传资料中，该款电动车在滑行时会带动电机“逆向发电”，将电能储存在电池内，下列说法中正确的是 ； A．电机“逆向发电”的过程是将电能转化为机械能的过程 B．“逆向发电”的工作原理是电磁感应 C．“逆向发电”产生的电能全部储存到电池中 D．“逆向发电”是厂家过度宣传，电机只是用电器不可能用于发电 （3）小明进一步查阅资料发现，电动汽车一般采用电磁继电器控制电动机M的通断电，利用实验器材模拟汽车启动，简易电路如图1；A与B接触时M通电，请用笔画线完成图1电路的连接； （4）小明观察发现，该车有车速提醒功能；通过思考小明设计了如图2甲的车速提醒电路，R为定值电阻，Rv的阻值随车速的变化而改变；当电压表的示数达到某一数值时提醒驾驶员车速过快，需要减速；图2乙是Rv的阻值与车速关系的图象；图2丙是车速从0加速到100km/h过程中，Rv消耗的电功率随电流变化的图象；当压表的示数为9V时，此时车的速度是 km/h。      【答案】 80 B    50 【详解】（1）[1]充电电流 （2）[2]AD．电机“逆向发电”的过程是将机械能转化为电能的过程，电机可用于发电，故AD错误； B．“逆向发电”的工作原理,是利用机械能驱动旋转的磁场来产生电能，是电磁感应原理，故B正确； C．“逆向发电”产生的电能部分储存到电池中，故C错误。 故选B。 （3）[3]由图1可知，当开关闭合，电磁铁有磁性，衔铁被吸下，A与B接触M通电，电路连接如下图所示：    （4）[4]图甲的电路中，R与RV串联，电压表测RV的电压，电流表测通过电路的电流，由图丙可知，电流为I1＝0.2A时，RV的功率为P1＝2.0W；根据P＝UI可得电压表的示数 电流为I2＝0.3A时，RV的功率为P2＝2.7W，此时电压表的示数 串联电路总电压等于各部分电压之和，根据欧姆定律可得电源电压 U＝U1+I1R＝U2+I2R 即 10V+0.2A×R＝9V+0.3A×R 解得R＝10Ω，电源电压 U＝U1+I1R＝10V+0.2A×10Ω＝12V 当电压表的示数为9V时，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流 此时Rv的阻值 由图乙知，速度越小，RV的阻值越小，根据电阻的串联和欧姆定律可知电流越大，故当电流为0.6A时对应的速度为0，根据欧姆定律和电阻的串联，则车速为0时，图乙中图线与纵坐标相交点的电阻值 当车速为100km/h，电流最小为0.2A，由欧姆定律和串联电路的规律，此时RV的阻值 设 RV＝kv+b 将（0km/h，10Ω）、（100km/h，50Ω）代入RV＝kv+b，根据数学知识可得 将RV＝30Ω代入可得 解方程可得v＝50km/h。 20．（2023·四川成都·二模）在一次课外实践活动中，某小组对一款家用电吹风（如图甲所示）进行了深入探究。    （1）小聪先在购物平台上查到了这款电吹风的宣传广告，你认为他对其中部分广告内容的理解，不合理的是 ； A．电吹风配有“加粗纯铜电线”，可以大量减少导线上产生的电热 B．“外壳使用了绝缘阻燃的材质且配置了三脚插头”，可预防短路事故 C．“额定功率1600W”，若吹同一个人的湿发，功率越大将越快吹干头发 D．“恒温57℃不伤头发”，电吹风设置成恒温挡时，热风温度稳定适宜 （2）小玲在拆解电吹风之前，观察到电吹风有两个挡位（“冷风”和“加热”），以及对应的风速挡按键，她猜想并设计了如图乙所示的电路图，你认为她设计的电路可能存在什么问题？ ； （3）小玲拆解了电吹风后，发现内部存在两根电热丝，如图丙所示。她认为高温挡时两根电阻丝应该是并联的。接着她利用了2节干电池及其他器材，用伏安法测出了这两根电阻丝并联时的等效电阻约50Ω。若在家庭电路中，该电吹风处于高温挡工作时，则电热丝的功率约为 W； （4）小丽用电能表和停表正确测量了电吹风单独接在家庭电路中的电功率。她发现风速相同时，高温挡和冷风挡的功率之差约为600W，与铭牌参数接近，而与小玲测算出的电热丝功率差距却很大。请推测造成这一现象的主要原因可能是什么 ？ 【答案】 B 不能独立工作/互相干扰 968 温度对电阻的影响 【详解】（1）[1]A.电吹风配有“加粗纯铜电线”，可以减小输电线的电阻，根据焦耳定律Q=I2Rt，可以大量减少导线上产生的电热，故A不符合题意； B．“外壳使用了绝缘阻燃的材质且配置了三脚插头”，是为了让金属外壳接地，并不能预防短路事故，故B符合题意； C．“额定功率1600W”，若吹同一个人的湿发，功率越大，单位时间内产生的热量越多，将越快吹干头发，故C不符合题意； D．“恒温57℃不伤头发”，电吹风设置成恒温挡时，热风温度稳定适宜，可防止温度过高伤害头发。故D不符合题意。 故选B。 （2）[2]小玲设计的图乙电路可知，电阻丝与电动机串联。故存在的问题是：冷风挡和加热挡不能独立工作，会相互干扰。 （3）[3]在家庭电路中，该电吹风处于高温挡工作时，则电热丝的功率约为 （4）[4]高温挡和低温挡电热丝的温度不同，而电阻受温度的影响，由可知，会造成电热丝功率不同。故造成这一现象的主要原因可能是温度对电吹风电阻的影响。 21．（2023·四川成都·二模）豆浆机是厨房实用小家电，它的机头主要由一个电热器（电热丝）和一个电动机带动的打浆器构成，如图所示是某型号豆浆机说明书中的结构图和铭牌。 额定电压 220V 额定频率 50Hz 电动机额定功率 200W 电热器额定功率 1000W （1）小天对照豆浆机结构图，仔细观察了豆浆机，发现其中有许多物理知识。下列发现不正确的是 ； A．刀片是用高硬度的不锈钢材质制成，便于粉粹豆子 B．电动机工作时将电能转化为机械能，电热丝工作时将电能转化为内能 C．电热器能加热豆浆，连接豆浆机的导线却不怎么发热，因为导线的电阻大 D．电源线的插头中稍长的脚将金属外壳与接地线相连，是为了防止漏电造成事故 （2）小天发现加热和打浆是交替进行的，做一次豆浆需要20min，其中加热的总时间为12min，那么制作一次豆浆消耗的电能为 J； （3）豆浆机出现故障，小天尝试用所学物理知识来检查维修。下列做法合理的是 ； A．豆浆机的电源线破损，用更长更细的电源线替换 B．电动机不工作，应先断电检查是否有烧焦、短路和断路等问题 C．机头下半部粘附豆浆导致“焦糊”，应将机头全部浸入水中清洗或用水流冲洗干净 （4）使用时间久了，电热丝已经氧化导致电阻变大。为保证豆浆机加热功率不变，你的建议是 。 【答案】 C 8.16×105 B 用砂纸打磨电热丝的氧化层 【详解】（1）[1]A.刀片是用高硬度的不锈钢材质制成，便于粉粹豆子，故A正确，A不符合题意； B.电动机工作时能量转化为将电能转化为机械能，电热丝工作时能量转化为将电能转化为内能，故B正确，B不符合题意； C.电热器能加热豆浆，连接豆浆机的导线却不怎么发热，因为导线的电阻小，根据焦耳定律，导线发热少，故C错误，C符合题意； D.电源线的插头中稍长的脚将金属外壳与接地线相连，是为了防止漏电造成事故，故D正确，D不符合题意。 故选C。 （2）[2]豆浆机加热消耗的电能为 打浆时电动机工作的时间为 电动机工作时消耗的电能为 制作一次豆浆消耗的电能为 （3）[3]A.豆浆机的电源线破损，用更长更粗的电源线替换，不符合安全用电原则，故A不符合题意； B.电动机不工作，应先断电检查是否有烧焦、短路和断路等问题，符合安全用电原则，故B符合题意； C.机头下半部粘附豆浆导致“焦糊”，不能将机头全部浸入水中清洗或用水流冲洗干净，故C不符合题意。 故选B。 （4）[4]使用时间久了，电热丝已经氧化导致电阻变大。为保证豆浆机加热功率不变，可以用砂纸打磨电热丝的氧化层。 22．（2023·四川成都·一模）在一次实践活动中，小军发现新上市的电动汽车很多都带有“快充”接口，充电时将接口接在直流充电桩上，可实现快速充电，如图甲所示。直流充电桩能够将电网中的交流电转化为直流电，再将电能充入汽车动力电池，通常情况下，直流充电桩（快充）比交流充电桩（慢充）的充电电压更高、电流更大。    （1）用充电桩给电动汽车动力电池充电时，电能转化为 能； （2）直流充电桩能实现“快充”的主要原因是直流充电桩比交流充电桩的 更大；（选填“充电电压”“充电电流”或“充电功率”） （3）设动力电池当前储能占充满状态储能的百分比为D，即，某次充电测试开始充电后，充电桩的充电功率P与D的关系如图乙所示（为方便计算，图像已作近似处理）。当时充电桩显示屏的部分即时信息如下表，则时，充电电压为 V； 充电电压（V） 充电电流（A） 充电时长（min） 充电度数（） 充电费用（元） 100 45 24.00 36.00 （4）这次测试中假定充电桩输出的电能全部转化为电池的储能。充电前，充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电费用均显示0，充满后立即停止充电。若充电过程中充电电费单价不变，则充满时显示屏中充电费用应显示 元。 【答案】 化学 充电功率 400 63 【详解】（1）[1]蓄电池充电时消耗电能，将电能转化为化学能储存起来。 （2）[2]根据直流充电桩（快充）比交流充电桩（慢充）的充电电压更高、电流更大，根据P=UI知，充电的功率更大。 （3）[3]由图乙知，当D达到70%时，充电功率为40kW=40000W，由表中数据知，D达到70%时，充电充电电流为100A，由P=UI可知充电电压为 （4）[4]由表中数据知，从30%充电到D达到70%时，即充入充满状态储能的40%时，充电度数为24.0kW•h，充电费用36元，可知电费单价为 则充满电还需充入30%，需消耗的电能为 测试全过程的充电费用为 23．（2021·四川成都·一模）如图所示是一种煲汤用的电饭锅工作原理图， 其中温控器的作用是当水沸腾后能自动断电一段时间。电饭锅的部分参数如下表所示。 容积 4.5L 额定功率 220V 保温功率 80W 加热功率 500W （1）三脚插头上标着E的导线和 相连，插座上相应的导线和 相连。 （2）调节切换开关可以使电饭锅处于“关、高温、自动、保温”四种工作状态，则原理图中的切换开关连接触点“ ”时为保温挡。小瑾发现，当电饭锅处于保温挡正常工作时，不论加热多长时间，都不能使锅内的汤水沸腾，原因可能是 。 （3）该电饭锅处于高温挡正常工作时，使4.5L的水温度升高54℃需要42min，那么电饭锅的效率为多少 ？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] （4）倡导“低碳生活”是实现人与自然和谐相处的重要体现。以下做法不符合“低碳生活”要求的是 A．出行时尽量使用自行车 B．大力开发利用太阳能和风能 C．节约用水、用电、用气 D．大力发展以煤为燃料的火力发电 【答案】 用电器的金属外壳 大地 3 功率小于（或等于）散热功率 81% D 【详解】（1）[1][2]E导线和电饭锅的金属外壳相连，插入插座时，应接地线，与大地连接。 （2）[3]由电饭锅的工作原理图可知，R1>R2，根据电功率公式可知，当U不变时，电阻越小，功率越大，故当开关连接触点3时，电饭锅消耗的电功率最小，处于保温状态。 [4]当电饭锅处于保温挡正常工作时，不论加热多长时间，都不能使锅内的汤水沸腾，原因是电流产生的热量小于或等于散失的热量，不能使水温升高。 （3）[5]4.5L水的体积 由密度公式的变换式可求4.5L水的质量 水吸收的热量 已知加热功率P=500W，则电饭锅工作时间 消耗电能 电饭锅的效率为 （4）[6]低碳经济就是指通过开发新能源，尽可能地减少煤炭、石油、天然气等高碳能源消耗，减少温室气体的排放，达到社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。故A、B、C符合“低碳生活”要求，不符合题意；D选项大力发展以煤为燃料的火力发电与低碳经济相违背，故D不符合“低碳生活”要求，符合题意。 故选D。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$