题型猜押14 计算推导题（21-23题）电磁学和热学-2025年中考物理冲刺抢押秘籍（安徽专用）

猜押14 计算推导题(21-23题)热学和电磁学 猜押考点 3年安徽真题 考情分析 押题依据 欧姆定律和电功率的电学综合计算 2024 结合滑动变阻器动态电路，计算总功率与分压关系，强调多状态切换分析。 动态电路分析：滑动变阻器阻值变化对电流、电压的影响，结合图像判断电阻特性（如非线性I-U曲线）。 电功率和热学综合计算 2023 设计“电热水壶保温模式”计算题，联立电功率公式与热效率公式。 多档位电器设计：如电烤箱高、中、低温档电阻计算，结合焦耳定律分析发热量差异。 电功率结合多档位电路分析的综合计算 2022 计算电吹风冷风、热风模式下的功率差异，强调公式变形能力。 1．多档位电路设计与功率计算 预测方向：电火锅、电吹风多档位：结合电阻分压原理，计算不同档位功率（如高温/低温档电阻差异）。智能温控系统：通过热敏电阻阻值变化调节电路功率（如电热毯调温）。 依据：近3年安徽真题中，多档位电路占比超40%，2024年新增“智能家电”情境题。 2．电磁感应与电动机、发电机原理 预测方向：风力发电机效率：计算输出功率与转速关系，结合能量转化效率。电动机故障分析：换向器故障导致转速异常或发热问题。 依据：2024年真题考查电动机原理，2025年或结合“新能源汽车电机”设计新题型。 3．热学综合计算（热量、效率与热机）​ 预测方向：新能源热管理：电动汽车电池散热功率计算（比热容与散热面积关系）。传统燃料热效率：计算燃气热水器/锅炉的热损失与效率提升方案。 依据：2023年真题强调实际功率与热效率，2025年可能关联“碳中和”背景。 4．态电路与图像分析 预测方向：滑动变阻器阻值变化：绘制电流-电压图像，判断电阻特性（如非线性曲线）。温控电路：热敏电阻阻值随温度变化对总功率的影响。 依据：2024年真题新增“光敏电阻控制电路”动态分析，预测2025年可能结合温度传感器。 一、电功和电功率 1．（2025·安徽合肥·一模）如图为一电饭锅的电路图，R1为发热电阻。该电饭锅有“加热”和“保温”两挡，S1和S2均闭合时为加热挡，S1闭合、S2断开时为保温挡，某次用该电饭锅将1kg的水从25℃加热至95℃。[c水=4.2×103J/（kg⋅℃）]求： (1)水吸收的热量。 (2)若电饭锅在保温挡和加热挡时，发热电阻R1消耗的功率之比是1︰9，电阻R1、R2之比为多少？ 【答案】(1)2.94×105J (2)1︰2 【解析】（1）水吸收的热量为 （2）由题意可知，开关S1和S2均闭合时为加热挡，此时电路为只有R1的简单电路，S1闭合、S2断开时为保温挡，此时R1与R2串联。因为电饭锅在保温挡和加热挡时，发热电阻R1消耗的功率之比是1︰9，根据可知，电阻不变，电饭锅在保温挡和加热挡时，电路中的电流之比为 加热挡时电路中的电流为，保温挡时电路中的电流为，则有 解得电阻R1、R2之比为1︰2。 2．（2025·安徽合肥·一模）电磁炉因高效、安全、方便而进入很多的家庭。刘小芳家有一台电磁炉，其部分参数如图所示，某次小芳选用功率为的档位进行烧水，将质量为，初温为的水烧开（当地气压为1个标准大气压）求： 型号 ××× 额定电压 工作频率 额定功率 (1)将水烧开的过程，锅内的水吸收的热量为多少； (2)若不计能量损失，加热需要多长时间。 【答案】(1) (2) 【解析】（1）质量为，初温为的水烧开，将水烧开的过程，锅内的水吸收的热量为 （2）选用功率为的档位进行烧水，不计能量损失，电热水器消耗的电能为 加热时间为 3．（2025·安徽·一模）近几年来，国产增程汽车发展较快，增程汽车可以发电，其发电装置包含汽油机和发电机，即汽油机的输出能量通过发电机发电，某国产增程汽车燃烧1L汽油可发电3.22kW⋅h，已知汽油的热值为4.6×107J/kg，汽油的密度是0.7kg/L。求： (1)1L汽油完全燃烧释放的热量； (2)该增程汽车发电装置的发电效率。 【答案】(1)3.22×107J (2)36% 【解析】（1）1L汽油的质量为 汽油完全燃烧释放的热量为 （2）该增程汽车发电装置的发电效率为 4．（2025·安徽滁州·一模）如图为一款榨汁机的简化电路图，其中加热电阻R1和R2的阻值相同且保持恒定，S2为单刀双掷开关，该榨汁机有榨汁挡、加热挡、保温挡三个挡位，已知其额定保温功率为440W。 (1)当开关S1闭合、S3断开，S2接2时，榨汁机处于什么挡位？ (2)求榨汁机的额定加热功率； (3)该榨汁机配有户外电源，最多能够存储2kW·h电能。广告宣传该电源能使该榨汁机在保温挡下连续正常工作4h，请你通过计算进行判断该广告是否可信，并说明理由。 【答案】(1)保温挡 (2) (3)可信；理由见解析 【解析】（1）开关S1闭合、S3断开，当S2接2时，电阻R1和R2串联，电路总电阻较大，由可知，此时功率较小，为保温挡。 （2）榨汁机处于保温挡正常工作时，电路中的电流 电路的总电阻 因为R1和R2阻值相同，所以 榨汁机的额定加热功率 （3）该榨汁机在保温挡下连续正常工作4h消耗的电能 所以充满电的该户外电源能使该榨汁机在保温挡下连续正常工作4h，该广告可信。 5．（2025·安徽合肥·一模）如图甲所示是家用电饭煲的简化电路图，其额定电压为220V，定值电阻R1和R2为发热电阻，其中，开关S1、S2、S3的通断可实现高、中、低三个挡位的调节（S1、S2不会同时闭合），只闭合S3时，中温挡的额定功率为440W。求： 时间：11：20 实时电压：198V 计费：0元 时间：11：30 实时电压：198V 计费：0.13元 (1)定值电阻R2的电阻； (2)高温挡正常工作100s消耗的电能。 (3)小明同学在家使用电饭煲烹饪食物，他将电饭煲插头插入智能计费插座（如图乙所示），在电饭煲高温挡单独工作时，智能计费插座示数使用前后如表所示，通过表盘显示的数据计算此过程中电饭煲实际上所消耗的电能。 【答案】(1)110Ω (2)2.2×105J (3)1.0692×106J 【解析】（1）当开关S1、S3闭合、S2断开时，两电阻并联，总电阻最小，根据可知，此时总功率最大，为高温挡；只闭合S3时，电路为R2的简单电路，总电阻较小，根据可知，此时总功率较大，为中温挡；当开关S1、S3断开、S2闭合时，两电阻串联，总电阻最大，根据可知此时总功率最小，为低温挡。则R2的电阻 （2）当开关S1、S3闭合、S2断开时，两电阻并联，总电阻最小，根据可知，此时总功率最大，为高温挡，高温挡正常工作的功率 高温挡正常工作100s消耗的电能 （3）由图乙可知，电饭锅工作的时间为 由于实际电压，电饭锅高温档实际功率 电饭煲实际消耗的电能 6．（2024·安徽宣城·二模）小薇的爸爸给自家小汽车安装了电加热座椅垫，如图甲所示。小薇发现该座椅垫有高温、低温、关三个挡位，其电路如图乙所示，电源电压恒为，加热电阻，低温挡功率为。 (1)座椅垫处于高温挡时的功率是多少？ (2)加热电阻的阻值是多少？ (3)据说明书介绍，该座椅垫耗能低，加热效率达95%以上。已知座椅垫由碳纤维制成，一个座椅垫的质量为。小薇测试时，观察到该座椅垫高温挡正常加热，温度升高了，请你通过计算判断其加热效率数据是否可信。 【答案】(1)20W (2) (3)见解析 【解析】（1）由电路图可知，座椅垫处于高温挡时，只有加热电阻接入电路。由可得，座椅垫处于高温挡时的功率为 （2）由电路图可知，座椅垫处于低温挡时，电路中加热电阻和串联，此时电路中的总电阻为 加热电阻的阻值 （3）座椅垫高温挡正常工作产生的热量 座椅垫吸收的热量 加热效率 因此该加热效率数据不可信。 7．（2024·安徽合肥·二模）很多同学认为一度电微不足道，节约一度电没有现实意义，可是这区区一度电却有相当大的 用处。某班级开展“节约一度电”主题活动。请你和他们一起，完成以下活动内容。 (1)有了这1度电可以让一个标有“220V 25W”的灯泡正常持续工作多少小时？ (2)若自来水的温度为20℃，某电热水器的电加热效率为84%，则一度电可使该电热水器将多少千克的自来水烧开（1个标准大气压下）？ [ c水＝4.2×103J/(kg·℃)] (3)1度电相当于完全燃烧多少千克标准煤？ （q煤=3.0×107 J/kg） 【答案】(1)40h；(2)9kg；(3)0.12kg 【解析】（1）1度电可以让一个标有“220V 25W”的灯泡正常持续工作时间为 （2）水吸收的热量为 Q吸=ηW=84%×3.6×106J=3.024×106J一个标准大气压下，水的沸点是100℃，水的质量为 （3）根据题意可知，标准煤完全燃烧放出的热量为 Q放=W=3.6×106J由Q放=mq可知，标准煤的质量为 8．（2024·安徽安庆·二模）小明设计了一款家用电热水箱，其原理如图所示。水箱内加热电阻R1的阻值为48.4Ω，水箱外电阻R2的阻值为151.6Ω；插入电源插座后，开关S 接不同的触点1或2，水箱分别是加热或保温状 态。 (1)保温状态时，电路中的电流为多少？ (2)加热状态测试时，小明发现将水箱内3kg的水升温40℃共用时630s，试求测试中加热水的效率为多少？ [c水=4.2×103J/（kg·℃）] (3)通过具体的数据来论证小明所设计的电路存在的不足。 【答案】(1)1.1A；(2)80%；(3)电路的效率太低（论证见解析） 【解析】（1）由图可知，当开关S接2时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由可知，电路中的总功率最小，电热水箱处于保温状态；当开关S接1时，只有R1工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，电热水箱处于加热状态；根据串联电阻特点可知，R1、R2的串联总电阻为 保温状态时，电路中的电流为 （2）水箱内水吸收的热量为 电热水箱加热消耗的电能为 测试中加热水的效率为 （3）当S接2，R1、R2 串联，电路为保温状态时，只有R1产生的热量是有用的，此时R1的电功率为 保温状态时电路中的总功率为 此时电路的效率为 根据以上计算可知，电路的效率太低，所以小明所设计的电路存在的不足为电路的效率太低。 9．（2024·安徽池州·三模）孝顺的小明用2024年春节收到的压岁钱给姥爷买了一款足浴盆，如图所示，这款足浴盆有加热和按摩两种功能。已知电动机M的额定功率为22W，线圈电阻为，加热电阻正常工作时的电功率为800W，电压220V恒定不变。 (1)在足浴盆中加入质量为4kg、初温20℃的水，只闭合开关启动加热功能，使水温升高至40℃，水吸收多少热量？［］ (2)若不计热损失，需要加热多长时间？ (3)断开开关，闭合启动按摩功能时，按摩10min电动机线圈产生的热量是多少？ 【答案】(1)；(2)；(3) 【解析】（1）水吸收的热量 Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg·℃)×4kg×(40℃-20℃)=3.36×105J （2）不计热损失，则 又 则 （3）断开开关，闭合启动按摩功能时，通过电动机线圈的电流 按摩10min电动机线圈产生的热量 10．（2024·安徽·二模）某品牌电火锅有“低温挡”、“中温挡”或“高温挡”三个挡位调节功能，它的电路原理如图所示，其部分参数如下，求： 额定电压 220V 中温挡功率 中温挡功率 880W 高温挡功率 1320W (1)电火锅使用“高温挡”正常工作时电路中的电流； (2)分析电路，当三个开关分别处于什么状态时，电火锅处于“低温挡”； (3)“低温挡”状态下电火锅正常工作时消耗的电功率。（保留一位小数） 【答案】(1)6A；(2)闭合S、断开，接b；(3) 【解析】（1）电火锅使用高温挡正常工作时电路中的电流为 （2）分析电路可知，当闭合S、，接a时，、并联，此时总电阻最小，根据可知总功率最大，为高温挡；当闭合S、断开，接b时，、串联，此时总电阻最大，根据可知总功率最小，为低温挡；当闭合S、，接b时，单独工作，为中温挡。 （3）中温挡时，单独工作，则阻值为 高温挡时，、并联，则此时功率为 则阻值为 低温挡时，、串联，正常工作时消耗的电功率为 二、电流和电路 11．（2025·安徽合肥·一模）中国茶文化源远流长。如图甲所示是一款煮茶器，有“加热”和“保温”两个挡位，其内部由两个加热电阻丝、和一个开关组成，研究发现：当开关、全闭合时，只有工作，煮茶器处于加热状态，当开关闭合、断开时，、全部工作，煮茶器处于保温状态，煮茶器部分参数如表。求： 额定电压 220V 保温挡功率 200W 加热挡功率 1100W 容量 2.0kg (1)请在图乙的虚线框内画出该装置的电路图； (2)煮茶器内装满水时，将初温为25℃的水加热至80℃，水吸收的热量为多少？[水的比热容] (3)两个加热电阻丝和的阻值大小。 【答案】(1)；(2)；(3)， 【解析】（1）当开关、全闭合时，只有工作，煮茶器处于加热状态，当开关闭合、断开时，、全部工作，煮茶器处于保温状态，若、串联，由可知总功率小于单独工作时的功率，所以保温状态时，、串联，据此设计电路如下： （2）水吸收的热量为 （3）保温挡时，、串联，总电阻为 加热挡时，只有工作，则阻值为 则阻值为 三、内能的利用 12．（2025·安徽合肥·一模）有一种新能源汽车采用氢燃料作为动力燃料，续航里程大、加氢时间短、排放物更环保。某型号氢燃料汽车加满一次需要氢燃料7.5kg，可在平直公路匀速行驶，已知氢气的热值为，该车在这段公路上受到的阻力为1400N。求： (1)7.5kg氢燃料完全燃烧放出的热量； (2)该型号新能源汽车的热机效率。 【答案】(1)；(2)80% 【解析】（1）氢燃料完全燃烧放出的热量 （2）该车在这段公路上克服阻力做功 该型号新能源汽车的热机效率 四、欧姆定律 13．（2025·安徽·一模）如图电源电压为U保持不变，R2为0∼20Ω的滑动变阻器，当滑动变阻器滑片移至左端时，电压表V1的示数为3V，电流表A的示数为0.6A；当滑动变阻器滑片当滑片移至右端时，电压表V2的示数为5V。 (1)求R1的阻值； (2)当滑动变阻器滑片移至左端时，求电压表V1示数U1的表达式；（用字母R3、U及R1表示） (3)求R3和电源电压U。 【答案】(1)5Ω；(2)；(3)5Ω，6V 【解析】（1）由电路图可知，电阻、、滑动变阻器串联，电压表测电阻和滑动变阻器的电压，测电阻两端的电压，电流表测电路中的电流。电压表V1的示数为3V，电流表A的示数为0.6A，根据欧姆定律可知R1的阻值 （2）当滑动变阻器滑片移至左端时，电阻、串联，电路中的电流 根据欧姆定律知，电压表示数为 （3）由题意当滑动变阻器滑片移至左端时，电压表的示数为3V，即① 当滑动变阻器滑片当滑片移至右端时，电阻、、滑动变阻器串联，电压表的示数为5V，即② 由①②解得，解得。 14．（2025·安徽滁州·一模）如图所示电路中，电源电压恒为5V，定值电阻的阻值为10Ω，滑动变阻器标有“1A”字样。仅闭合开关、滑片P处于的中点位置时，电压表的示数为2V，电流表的示数为0.2A。求： (1)此时两端的电压； (2)的最大阻值； (3)仅闭合开关、时，电流表、电压表均接大量程，电路的最大电功率。 【答案】(1)3V；(2)30Ω；(3)7.5W 【解析】（1）由图可知，仅闭合开关S2，R1与R2串联，电压表测量R1两端的电压，电流表测量电路中的电流，滑片P处于的中点位置时，电压表的示数为2V，由串联电路电压的规律得到此时两端的电压U2=U-U1=5V-2V=3V （2）仅闭合开关、滑片P处于的中点位置时，电压表的示数为2V，电流表的示数为0.2A，R2连入电路的阻值 R2的最大阻值R2大=2R2=2×15Ω=30Ω （3）仅闭合开关S1、S3时，R1与R2并联，此时通过R1的电流 根据滑动变阻器的规格可知，通过R2的最大电流I2=1A，根据并联电路的电流特点可知，干路的最大总电流I总=I1+I2=0.5A+1A=1.5A 电路的最大电功率P=UI总=5V×1.5A=7.5W 15．（2025·安徽合肥·一模）在如图所示的电路中，电源电压为且保持不变，定值电阻是，定值电阻等于。求： (1)只闭合时，电流表的示数； (2)只闭合时，定值电阻两端的电压； (3)先闭合，再闭合，在闭合前后两次电流表示数的比值。 【答案】(1)1A；(2)3.6V；(3) 【解析】（1）只闭合时，单独接入电路，电流表测电路电流，则电流表的示数为 （2）只闭合时，、串联，电流表测电路电流，则电路中电流为 则定值电阻两端的电压为 （3）先闭合，单独接入电路，电流表测电路电流，则电流表的示数为 再闭合，、并联，电流表测干路电流。单独接入电路时的电流为1A，根据并联电流规律，此时电流表的示数为 所以在闭合前后两次电流表示数的比值为 16．（2024·安徽合肥·二模）某品牌电饭锅的内部简化的电路图，如图所示。R、是阻值均不变的两根电阻丝，其中R是主加热电热丝，是阻值为440Ω的保温电热丝，接通电路后，开关S自动与触点a、b接通，开始加热，此时电路中的总电流为4.5A。当锅内温度达到设定温度时，开关S自动与a、b断开，变为与触点c接触，电饭锅处于保温状态。求： (1)电饭锅处于保温状态时，电路中的电流大小； (2)主加热的电热丝R的阻值； (3)电饭锅处于加热状态正常工作2min，主加热的电热丝R产生的热量最多可以使质量为500g、初温为25℃的水温度升高到多少摄氏度？[计算结果保留一位小数，] 【答案】(1)0.5A；(2)55Ω；(3)75.3℃ 【解析】（1）开关S与触点c接触，电饭锅处于保温状态，只有电热丝接入电路中，此时电路中的电流为 （2）当开关S与触点a、b接触时，电饭锅处于加热状态，此时R与并联，由并联电路的电流特点知道，此时流过电热丝R的电流 再根据欧姆定律公式变形知道 （3）电饭锅处于加热状态正常工作2min，主加热的电热丝R产生的热量为 由题意知道，只有这些热量完全被水吸收才能使水温升的最高（即），故有 即 代入数据可得 解之可得 ℃ 17．（2024·安徽·三模）如图甲所示为某品牌电子拉力计，图乙是其工作原理图，其电源电压为3V保持不变，硬质弹簧上端和金属滑片P固定在一起（弹簧的电阻和摩擦不计），R是一根长的均匀电阻线，其最大阻值为，定值电阻，当不拉拉环时，金属滑片P刚好处于b端。已知该弹簧伸长的长度与所受拉力F的关系如图丙所示，闭合开关S，求： (1)当拉环将滑片P拉到a端时，弹簧的伸长量为5cm，由图乙可知拉环所受拉力是多少？ (2)当电压表的示数为1V时，拉环受到的拉力是多少？ 【答案】(1)250N；(2)150N 【解析】（1）由图丙可知，当拉环将滑片P拉到a端时，弹簧的伸长量为5cm时，拉环受到的拉力是250N。 （2）当电压表的示数为1V时，通过电路的电流 滑动变阻器接入电路的阻值 弹簧伸长的长度 由图丙可知拉环所受拉力是150N。 18．（2024·安徽六安·模拟预测）寒冷的冬天，人们经常会使用油汀取暖器（如图甲）进行取暖。如图乙是小智家油汀取暖器的工作电路简化图，S为温控开关，和为发热电阻丝，且，家庭电压为220V不变。 (1)由电路图可知，取暖器有高、中、低三个挡位，请分析论证：当开关S、闭合时，该油汀取暖器处于什么挡位？ (2)设高温挡功率为，低温挡功率为，求的值； (3)小智选择中温挡在房间取暖时，使用一段时间发现一个规律，取暖器工作25min后，温控开关S自动断开停止加热，5min后温控开关又自动闭合，取暖器再次工作，如此循环保持室内温度基本恒定，求选择中温挡使用时，该取暖器正常工作1小时消耗的电能。 【答案】(1)中温挡；(2)3∶1；(3) 【解析】（1）因为开关闭合时，只有工作，电路中的电阻为；当开关闭合时，只有工作，电路中的电阻为；当开关都闭合时，和并联，总电阻最小。电源电压不变，根据可知，当电源电压不变时，电阻越小，电功率越大，处于高温挡；的阻值大于，小于，根据可知，当单独工作时处于中温挡，故开关闭合时为中温挡，当开关闭合时，电阻最大，根据可知功率最小，处于低温挡。 （2）高温挡的总电阻 高温挡的功率 低温挡功率 高温挡与低温挡功率之比 （3）闭合开关S和时，独立工作，取暖器处于中温挡，消耗的电功率 正常工作1小时，除去2次间隔时间，取暖器的实际发热时间 取暖器正常工作1小时，消耗的电能 19．（2024·安徽芜湖·二模）BMI指数，即身体质量指数，是目前国际上常用的衡量人体胖瘦程度以及是否健康的一个标准，其计算公式为：BMI＝质量/身高2（质量单位：kg；身高单位：m，BMI的单位：kg/m2）。小王设计了如图甲的电路来测量身体质量指数，R1为定值电阻；R2是竖直固定放置的滑动变阻器，滑片P随身高的变化竖直上下移动，其接入电路的阻值与接入的长度成正比；压敏电阻R3的阻值随压力F的变化关系如图乙。同时闭合开关S1、S2，当身高h1＝150cm的小王双脚站在踏板上时，此时R2的滑片恰好在中点，电压表示数为12V，电流表A1示数为0.3A，电流表A2示数为0.24A；当身高h2＝120cm的小花双脚站在踏板上时，电压表示数为6V，电流表A1示数为0.6A。已知：电源UB电压为4.8V，电压表量程为0～15V，两电流表量程均为0～0.6A，g取10N/kg。求：      (1)小王的质量。 (2)只闭合S1，调节R2滑片的位置，在电路安全前提下，R1的最小功率。 (3)闭合S1、S2，在电路安全前提下，用该电路测量不同人的BMI指数，该装置能测出BMI指数的最大值（结果保留一位小数）。 【答案】(1)50kg；(2)0.648W；(3) 【解析】（1）小王站在踏板上时，A2示数为0.24A，则 UB＝4.8V 则此时 如图乙，当 时，受到的压力 F＝500N 则小王的质量 （2）由题意，身高h1＝150cm的小王双脚站在踏板上时，此时R2的滑片恰好在中点，电压表示数为12V，即R2两侧的电压是12V，电流表A1示数为0.3A，则R2—半的阻值为 算出 当身高h2＝120cm的小花双脚站在踏板上时，电压表示数为6V，电流表A1示数为0.6A，算出 联立①②，解得 ， 当R2最大，电路中电流最小时，R1功率最小，为保证电路安全，电流表示数最大为0.6A，电压表示数最大为15V，则 解得 且最大为 所以 解得 即当 R1的最小功率 所以R1的最小功率是0.648W。 （3）根据可知，当BMI最小，质量尽量大，身高尽量小，由题意，左边电路在 h2＝120cm 时，达到左边电路电流表最大电流，即身高最小为1.2m；为保证右边路路安全，电流 Ⅰ右＜0.6A 则 即 如图乙，当 压敏电阻R3受到的力是 即体重 m＜80kg BMI最大为 该装置能测的BMI值的最大值为。. 五、压强 20．（2024·安徽六安·模拟预测）如图甲是一种潜水者用的手腕式深度表，图乙是内部简化电路，电源电压U=6V且恒定不变，定值电阻R0=10Ω，RP是压敏电阻，RP的阻值随水的深度变化的图像如图丙所示。深度表由电压表改装，量程为0~3V。求： (1)当潜水者下潜到“10m”深度时，在水下停留1min定值电阻消耗的电能是多少； (2)在保证电压表安全情况下，该深度表能下潜的最大深度及此时受到水的压强是多少； (3)若电源电压、电压表量程和压敏电阻不能更换情况下，要增大深度表的测量深度，你对原来电路如何改进？回答理由。 【答案】(1)13.5J；(2)60m，6.0×105Pa；(3)见解析 【解析】（1）由图乙可知，两电阻串联，当潜水者下潜到“10m”深度时，由图丙可知，压敏电阻的阻值为30Ω，根据欧姆定律可得，此时的电路电流为 在水下停留1min定值电阻消耗的电能是 （2）电压表测的是定值电阻的两端电压，量程为0~3V，在保证电压表安全情况下，即定值电阻的两端电压最大为3V，根据欧姆定律可得，此时的电路电流为 根据串联电路的电压特点可得，此时压敏电阻的两端电压为 所以，此时压敏电阻的阻值为 由图丙可知，此时该深度表能下潜的最大深度为60m，此时受到水的压强是 （3）把换成阻值更小的电阻。理由是：电压表的最大示数3V一定，由串联电路的特点和欧姆定律可得，电路中的电流为 即 由不变可知，不变，要增大深度表的测量深度（即压敏电阻RP的阻值减小），则应减小R0的阻值。 7 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 猜押14 计算推导题(21-23题)热学和电磁学 猜押考点 3年安徽真题 考情分析 押题依据 欧姆定律和电功率的电学综合计算 2024 结合滑动变阻器动态电路，计算总功率与分压关系，强调多状态切换分析。 动态电路分析：滑动变阻器阻值变化对电流、电压的影响，结合图像判断电阻特性（如非线性I-U曲线）。 电功率和热学综合计算 2023 设计“电热水壶保温模式”计算题，联立电功率公式与热效率公式。 多档位电器设计：如电烤箱高、中、低温档电阻计算，结合焦耳定律分析发热量差异。 电功率结合多档位电路分析的综合计算 2022 计算电吹风冷风、热风模式下的功率差异，强调公式变形能力。 1．多档位电路设计与功率计算 预测方向：电火锅、电吹风多档位：结合电阻分压原理，计算不同档位功率（如高温/低温档电阻差异）。智能温控系统：通过热敏电阻阻值变化调节电路功率（如电热毯调温）。 依据：近3年安徽真题中，多档位电路占比超40%，2024年新增“智能家电”情境题。 2．电磁感应与电动机、发电机原理 预测方向：风力发电机效率：计算输出功率与转速关系，结合能量转化效率。电动机故障分析：换向器故障导致转速异常或发热问题。 依据：2024年真题考查电动机原理，2025年或结合“新能源汽车电机”设计新题型。 3．热学综合计算（热量、效率与热机）​ 预测方向：新能源热管理：电动汽车电池散热功率计算（比热容与散热面积关系）。传统燃料热效率：计算燃气热水器/锅炉的热损失与效率提升方案。 依据：2023年真题强调实际功率与热效率，2025年可能关联“碳中和”背景。 4．态电路与图像分析 预测方向：滑动变阻器阻值变化：绘制电流-电压图像，判断电阻特性（如非线性曲线）。温控电路：热敏电阻阻值随温度变化对总功率的影响。 依据：2024年真题新增“光敏电阻控制电路”动态分析，预测2025年可能结合温度传感器。 一、电功和电功率 1．（2025·安徽合肥·一模）如图为一电饭锅的电路图，R1为发热电阻。该电饭锅有“加热”和“保温”两挡，S1和S2均闭合时为加热挡，S1闭合、S2断开时为保温挡，某次用该电饭锅将1kg的水从25℃加热至95℃。[c水=4.2×103J/（kg⋅℃）]求： (1)水吸收的热量。 (2)若电饭锅在保温挡和加热挡时，发热电阻R1消耗的功率之比是1︰9，电阻R1、R2之比为多少？ 2．（2025·安徽合肥·一模）电磁炉因高效、安全、方便而进入很多的家庭。刘小芳家有一台电磁炉，其部分参数如图所示，某次小芳选用功率为的档位进行烧水，将质量为，初温为的水烧开（当地气压为1个标准大气压）求： 型号 ××× 额定电压 工作频率 额定功率 (1)将水烧开的过程，锅内的水吸收的热量为多少； (2)若不计能量损失，加热需要多长时间。 3．（2025·安徽·一模）近几年来，国产增程汽车发展较快，增程汽车可以发电，其发电装置包含汽油机和发电机，即汽油机的输出能量通过发电机发电，某国产增程汽车燃烧1L汽油可发电3.22kW⋅h，已知汽油的热值为4.6×107J/kg，汽油的密度是0.7kg/L。求： (1)1L汽油完全燃烧释放的热量； (2)该增程汽车发电装置的发电效率。 4．（2025·安徽滁州·一模）如图为一款榨汁机的简化电路图，其中加热电阻R1和R2的阻值相同且保持恒定，S2为单刀双掷开关，该榨汁机有榨汁挡、加热挡、保温挡三个挡位，已知其额定保温功率为440W。 (1)当开关S1闭合、S3断开，S2接2时，榨汁机处于什么挡位？ (2)求榨汁机的额定加热功率； (3)该榨汁机配有户外电源，最多能够存储2kW·h电能。广告宣传该电源能使该榨汁机在保温挡下连续正常工作4h，请你通过计算进行判断该广告是否可信，并说明理由。 5．（2025·安徽合肥·一模）如图甲所示是家用电饭煲的简化电路图，其额定电压为220V，定值电阻R1和R2为发热电阻，其中，开关S1、S2、S3的通断可实现高、中、低三个挡位的调节（S1、S2不会同时闭合），只闭合S3时，中温挡的额定功率为440W。求： 时间：11：20 实时电压：198V 计费：0元 时间：11：30 实时电压：198V 计费：0.13元 (1)定值电阻R2的电阻； (2)高温挡正常工作100s消耗的电能。 (3)小明同学在家使用电饭煲烹饪食物，他将电饭煲插头插入智能计费插座（如图乙所示），在电饭煲高温挡单独工作时，智能计费插座示数使用前后如表所示，通过表盘显示的数据计算此过程中电饭煲实际上所消耗的电能。 6．（2024·安徽宣城·二模）小薇的爸爸给自家小汽车安装了电加热座椅垫，如图甲所示。小薇发现该座椅垫有高温、低温、关三个挡位，其电路如图乙所示，电源电压恒为，加热电阻，低温挡功率为。 (1)座椅垫处于高温挡时的功率是多少？ (2)加热电阻的阻值是多少？ (3)据说明书介绍，该座椅垫耗能低，加热效率达95%以上。已知座椅垫由碳纤维制成，一个座椅垫的质量为。小薇测试时，观察到该座椅垫高温挡正常加热，温度升高了，请你通过计算判断其加热效率数据是否可信。 7．（2024·安徽合肥·二模）很多同学认为一度电微不足道，节约一度电没有现实意义，可是这区区一度电却有相当大的 用处。某班级开展“节约一度电”主题活动。请你和他们一起，完成以下活动内容。 (1)有了这1度电可以让一个标有“220V 25W”的灯泡正常持续工作多少小时？ (2)若自来水的温度为20℃，某电热水器的电加热效率为84%，则一度电可使该电热水器将多少千克的自来水烧开（1个标准大气压下）？ [ c水＝4.2×103J/(kg·℃)] (3)1度电相当于完全燃烧多少千克标准煤？ （q煤=3.0×107 J/kg） 8．（2024·安徽安庆·二模）小明设计了一款家用电热水箱，其原理如图所示。水箱内加热电阻R1的阻值为48.4Ω，水箱外电阻R2的阻值为151.6Ω；插入电源插座后，开关S 接不同的触点1或2，水箱分别是加热或保温状 态。 (1)保温状态时，电路中的电流为多少？ (2)加热状态测试时，小明发现将水箱内3kg的水升温40℃共用时630s，试求测试中加热水的效率为多少？ [c水=4.2×103J/（kg·℃）] (3)通过具体的数据来论证小明所设计的电路存在的不足。 9．（2024·安徽池州·三模）孝顺的小明用2024年春节收到的压岁钱给姥爷买了一款足浴盆，如图所示，这款足浴盆有加热和按摩两种功能。已知电动机M的额定功率为22W，线圈电阻为，加热电阻正常工作时的电功率为800W，电压220V恒定不变。 (1)在足浴盆中加入质量为4kg、初温20℃的水，只闭合开关启动加热功能，使水温升高至40℃，水吸收多少热量？［］ (2)若不计热损失，需要加热多长时间？ (3)断开开关，闭合启动按摩功能时，按摩10min电动机线圈产生的热量是多少？ 10．（2024·安徽·二模）某品牌电火锅有“低温挡”、“中温挡”或“高温挡”三个挡位调节功能，它的电路原理如图所示，其部分参数如下，求： 额定电压 220V 中温挡功率 中温挡功率 880W 高温挡功率 1320W (1)电火锅使用“高温挡”正常工作时电路中的电流； (2)分析电路，当三个开关分别处于什么状态时，电火锅处于“低温挡”； (3)“低温挡”状态下电火锅正常工作时消耗的电功率。（保留一位小数） 二、电流和电路 11．（2025·安徽合肥·一模）中国茶文化源远流长。如图甲所示是一款煮茶器，有“加热”和“保温”两个挡位，其内部由两个加热电阻丝、和一个开关组成，研究发现：当开关、全闭合时，只有工作，煮茶器处于加热状态，当开关闭合、断开时，、全部工作，煮茶器处于保温状态，煮茶器部分参数如表。求： 额定电压 220V 保温挡功率 200W 加热挡功率 1100W 容量 2.0kg (1)请在图乙的虚线框内画出该装置的电路图； (2)煮茶器内装满水时，将初温为25℃的水加热至80℃，水吸收的热量为多少？[水的比热容] (3)两个加热电阻丝和的阻值大小。 三、内能的利用 12．（2025·安徽合肥·一模）有一种新能源汽车采用氢燃料作为动力燃料，续航里程大、加氢时间短、排放物更环保。某型号氢燃料汽车加满一次需要氢燃料7.5kg，可在平直公路匀速行驶，已知氢气的热值为，该车在这段公路上受到的阻力为1400N。求： (1)7.5kg氢燃料完全燃烧放出的热量； (2)该型号新能源汽车的热机效率。 四、欧姆定律 13．（2025·安徽·一模）如图电源电压为U保持不变，R2为0∼20Ω的滑动变阻器，当滑动变阻器滑片移至左端时，电压表V1的示数为3V，电流表A的示数为0.6A；当滑动变阻器滑片当滑片移至右端时，电压表V2的示数为5V。 (1)求R1的阻值； (2)当滑动变阻器滑片移至左端时，求电压表V1示数U1的表达式；（用字母R3、U及R1表示） (3)求R3和电源电压U。 14．（2025·安徽滁州·一模）如图所示电路中，电源电压恒为5V，定值电阻的阻值为10Ω，滑动变阻器标有“1A”字样。仅闭合开关、滑片P处于的中点位置时，电压表的示数为2V，电流表的示数为0.2A。求： (1)此时两端的电压； (2)的最大阻值； (3)仅闭合开关、时，电流表、电压表均接大量程，电路的最大电功率。 15．（2025·安徽合肥·一模）在如图所示的电路中，电源电压为且保持不变，定值电阻是，定值电阻等于。求： (1)只闭合时，电流表的示数； (2)只闭合时，定值电阻两端的电压； (3)先闭合，再闭合，在闭合前后两次电流表示数的比值。 16．（2024·安徽合肥·二模）某品牌电饭锅的内部简化的电路图，如图所示。R、是阻值均不变的两根电阻丝，其中R是主加热电热丝，是阻值为440Ω的保温电热丝，接通电路后，开关S自动与触点a、b接通，开始加热，此时电路中的总电流为4.5A。当锅内温度达到设定温度时，开关S自动与a、b断开，变为与触点c接触，电饭锅处于保温状态。求： (1)电饭锅处于保温状态时，电路中的电流大小； (2)主加热的电热丝R的阻值； (3)电饭锅处于加热状态正常工作2min，主加热的电热丝R产生的热量最多可以使质量为500g、初温为25℃的水温度升高到多少摄氏度？[计算结果保留一位小数，] 17．（2024·安徽·三模）如图甲所示为某品牌电子拉力计，图乙是其工作原理图，其电源电压为3V保持不变，硬质弹簧上端和金属滑片P固定在一起（弹簧的电阻和摩擦不计），R是一根长的均匀电阻线，其最大阻值为，定值电阻，当不拉拉环时，金属滑片P刚好处于b端。已知该弹簧伸长的长度与所受拉力F的关系如图丙所示，闭合开关S，求： (1)当拉环将滑片P拉到a端时，弹簧的伸长量为5cm，由图乙可知拉环所受拉力是多少？ (2)当电压表的示数为1V时，拉环受到的拉力是多少？ 18．（2024·安徽六安·模拟预测）寒冷的冬天，人们经常会使用油汀取暖器（如图甲）进行取暖。如图乙是小智家油汀取暖器的工作电路简化图，S为温控开关，和为发热电阻丝，且，家庭电压为220V不变。 (1)由电路图可知，取暖器有高、中、低三个挡位，请分析论证：当开关S、闭合时，该油汀取暖器处于什么挡位？ (2)设高温挡功率为，低温挡功率为，求的值； (3)小智选择中温挡在房间取暖时，使用一段时间发现一个规律，取暖器工作25min后，温控开关S自动断开停止加热，5min后温控开关又自动闭合，取暖器再次工作，如此循环保持室内温度基本恒定，求选择中温挡使用时，该取暖器正常工作1小时消耗的电能。 19．（2024·安徽芜湖·二模）BMI指数，即身体质量指数，是目前国际上常用的衡量人体胖瘦程度以及是否健康的一个标准，其计算公式为：BMI＝质量/身高2（质量单位：kg；身高单位：m，BMI的单位：kg/m2）。小王设计了如图甲的电路来测量身体质量指数，R1为定值电阻；R2是竖直固定放置的滑动变阻器，滑片P随身高的变化竖直上下移动，其接入电路的阻值与接入的长度成正比；压敏电阻R3的阻值随压力F的变化关系如图乙。同时闭合开关S1、S2，当身高h1＝150cm的小王双脚站在踏板上时，此时R2的滑片恰好在中点，电压表示数为12V，电流表A1示数为0.3A，电流表A2示数为0.24A；当身高h2＝120cm的小花双脚站在踏板上时，电压表示数为6V，电流表A1示数为0.6A。已知：电源UB电压为4.8V，电压表量程为0～15V，两电流表量程均为0～0.6A，g取10N/kg。求：      (1)小王的质量。 (2)只闭合S1，调节R2滑片的位置，在电路安全前提下，R1的最小功率。 (3)闭合S1、S2，在电路安全前提下，用该电路测量不同人的BMI指数，该装置能测出BMI指数的最大值（结果保留一位小数）。 五、压强 20．（2024·安徽六安·模拟预测）如图甲是一种潜水者用的手腕式深度表，图乙是内部简化电路，电源电压U=6V且恒定不变，定值电阻R0=10Ω，RP是压敏电阻，RP的阻值随水的深度变化的图像如图丙所示。深度表由电压表改装，量程为0~3V。求： (1)当潜水者下潜到“10m”深度时，在水下停留1min定值电阻消耗的电能是多少； (2)在保证电压表安全情况下，该深度表能下潜的最大深度及此时受到水的压强是多少； (3)若电源电压、电压表量程和压敏电阻不能更换情况下，要增大深度表的测量深度，你对原来电路如何改进？回答理由。 7 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$