2026年中考物理电学综合计算题（分类讨论类型）

电学综合计算题（分类讨论类型） 1.如图1所示,电源电压不变,电流表量程为0~0.6 A,电压表量程为0~3 V,滑动变阻器R的规格为“50 Ω 2 A”,灯泡L的额定电流为0.3 A。图2是灯泡L的电流与电压关系图像。闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,当滑片P移至某一位置时,电压表和电流表的示数分别为2.5 V和0.25 A。 (1)求电源电压。 (2)在保证电路安全的情况下,调节滑动变阻器的滑片P,灯泡的最小功率是多少? 2.如图1所示,电源电压保持不变,定值电阻R1=10 Ω,R2=5 Ω,滑动变阻器R的规格为“30 Ω 2.5 A”。电流表A2选用“0~3 A”的量程,电压表选用“0~15 V”的量程。闭合各个开关,电流表A1的示数为1 A。求: (1)电源电压; (2)若将表盘如图2所示的电流表A3接入电路,闭合全部开关,改变滑片位置,A3的指针恰好指在满偏的三分之二处,变阻器接入电路的可能值; (3)用一个新的电源替代原来的电源,只闭合S,在保证电路安全的情况下,电源电压的最大值。 3.如图甲所示,电源电压不变,小灯泡L的额定电压为10 V,滑动变阻器R1的规格为“10 Ω 1 A”。闭合开关,当滑片P置于距左端处时,灯泡正常发光,电流表指针满偏,电表表盘如图乙所示。 (1)求小灯泡的额定功率和电源电压。 (2)用定值电阻R2替代小灯泡,再将另一电压表V2接入电路,其他部分电路连接不变。闭合开关,当滑片P置于某一位置时,两个电压表指针偏转的角度相同,且表V2示数大于表V1的示数,两种电表指针偏转角度之比为2∶1。求R2可能的阻值。 4．某同学想用如下电路图甲改装成一个称重秤，R0为压敏电阻，其电阻随压力变化曲线如图乙所示；电源电压为36V，R为20Ω的定值电阻，电流表量程为0~0.6A，则求（g=10N/kg）： （1）当秤空载时，电流表示数； （2）本秤能测量的质量范围； （3）秤在称重为0.1kg时，整个电路的电功率。    5．我国的基建事业位列世界前茅。某兴趣小模拟建筑工地的起吊机自制了一个起吊模型，如图甲所示，重为19N的重物挂在滑轮组下方，并在电动机的作用下以0.02m/s的速度匀速提升10s。电动机所在的电路如图乙所示，已知电源电压为6V，电阻，在匀速提升过程中电压表示数为1V。（不计绳重与摩擦） （1）求滑轮组提升重物的有用功； （2）求电动机消耗的电能； （3）已知电动机线圈电阻，求电动机的效率。    6．如图所示。电源电压恒定不变，为定值电阻，滑动变阻器标有“”字样，灯泡标有“9V 4.5W”字样（灯泡电阻不变），电流表的量程为0~3A，电压表的量程为0~15V。 （1）求灯泡的电阻； （2）只闭合开关S和，当滑动变阻器的滑片在某位置时，电压表的示数为13.5V，再向左移动滑片P，当灯泡恰好正常发光时，发现电流表的示数变化了0.25A，求电源电压？ （3）只闭合开关S和，在保证电路各元件安全的前提下，滑动变阻器阻值能达到的最大值是其最小值的10倍。则通过开关的闭合与通断，电路可以达到的最大功率是多少？ 7．小海设计了一个用电压表的示数变化反映被测温度变化的电路，其电路原理图如题1图所示。电压表量程为0~3V，是阻值为的定值电阻，是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如题2图所示。闭合开关S后，当环境温度为40℃时，电压表的示数为。求： （1）当环境温度为40℃时，通过的电流； （2）电源电压； （3）当环境温度为80℃时，电路消耗的功率。 8．在图（a） 所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻的阻值为10欧，滑动变阻器上标有“100Ω”字样，电路中电表表盘如图（b）所示，闭合开关S。 （1） 若通过电阻的电流为0.6安，求两端的电压U1和消耗的电功率P1； （2）在保证电路元件均安全的情况下，滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是8欧~50欧，求电路中通过的最大电流I最大值。 9．如图甲所示，这是某实验小组设计的电子秤装置，其中定值电阻R0=80Ω，Rx是压敏电阻，其阻值随压力变化的图像如图乙所示，托盘里没放物品时（托盘和容器的质量均忽略不计），电压表示数为4V，容器的底面积为，容器底放有一个立方体物块。向容器内缓慢注水，容器底对物块的支持力F与水面上升高度h的关系如图丙所示，物块最终浸没在水中。求： （1）电源电压； （2）注水结束后，水对容器底部的压强； （3）注水结束后，电压表的示数。 学科网（北京）股份有限公司 10．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），请完成下列问题：[c水=4.2×103J/(kg•℃)，结果保留1位小数] （1）图甲中电磁铁的上端为 （选填“N极”或“S极”）； （2）加热时电热丝R3的功率为 ； （3）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 ℃。 11．扫地机器人逐步进入普通家庭。如图甲所示，扫地机器人具有主动躲避障碍物，自动吸尘、自动返回充电等诸多智能功能。 （1）某扫地机器人标有“12V  30W”，电池容量2500mAh。对机器人中的电池充电过程中，电池属于 （选填“用电器”或“电源”）。已知当扫地机器人剩余电池容量为总容量的25%时，机器人将停止扫地。则机器人的正常工作时电流为 A。充满一次电可以连续工作 min。 （2）扫地机器人前行时如遇阻力过大，就会自动调整方向。原理如乙图所示，电源电压为12V，为定值电阻，为压敏电阻，阻值与所受压力F的大小关系为。当时电路电流；当时触发控制电机而改变前行方向，则改变方向时压敏电阻受到的压力至少为 N。 答案解析 1.(1)4.5 V　(2)0.3 W　(3)5 Ω或10 Ω 2.(1)10 V　(2)5 Ω、10 Ω、25 Ω　(3)27.5 V 3.(1)6 W　12 V　(2)40 Ω或50 Ω 4．（1）0.3A；（2）0~0.2kg；（3）16.2W 解：（1）由图甲可知，两电阻串联，电流表测电路中的电流。由图乙可知，压力为零时，压敏电阻的阻值为100Ω，由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，此时电路中的电流 故当秤空载时，电流表示数为0.3A。 （2）因为电流表的量程为0~0.6A，所以电路中的最大电流为0.6A，由欧姆定律可知，电路中的最小总电阻 由串联电路的电阻特点可知，压敏电阻的最小电阻 由图乙可知，此时压敏电阻受到的最大压力为2N，能测量的最大重力 由G=mg可知，能测量的最大质量 因此，本秤能测量的质量范围为0~0.2kg。 （3）0.1kg物体的重力 由图乙可知，此时压敏电阻的阻值为60Ω，由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，电路中的电流 则整个电路的电功率 答：（1）当秤空载时，电流表示数为0.3A； （2）本秤能测量的质量范围为0~0.2kg； （3）秤在称重为0.1kg时，整个电路的电功率为16.2W。 5．（1）3.8J；（2）5J；（3）80% 解：（1）由题意可知，物体上升的高度为 滑轮组提升重物的有用功为 （2）由图乙可知，该电路为串联电路，电路中的电流 由于串联电路电源电压等于各部分电压之和，则电动机两端的电压为 由W=UIt可得，电动机消耗的电能为 （3）已知电动机线圈电阻，由可得，10s内电动机电动机产生的热量为 电动机输出的机械能为 则电动机的效率为 答：（1）求滑轮组提升重物的有用功为3.8J； （2）求电动机消耗的电能为5J； （3）已知电动机线圈电阻，求电动机的效率为80% 。 6．（1）18Ω；（2）18V；（3）54W 解：（1）由得，灯泡的电阻 （2）只闭合开关S和，R1、R、L串联，电压表测量R1与R的总电压，当滑动变阻器的滑片在某位置时，电压表的示数为13.5V，再向左移动滑片P，变阻器接入电路中电阻变小，电路中电流变大，当灯泡恰好正常发光时，发现电流表的示数变化了0.25A，由得，此时电路电流为 则滑片移动前，电路中电流为 由欧姆定律得，滑片移动前，灯泡的电压为 电源电压为 （3）只闭合开关S和S3，当电压表示数最大为15V时，变阻器 电路中电阻最大，此时灯泡的电压为 电路的电流为 由欧姆定律得，此时R1、R的总电阻为 ┄┄① 灯泡的额定电流为0.5A、变阻器允许通过的电流为1A、电流表的最大测量值为0.6A，则电路中的最大电流为0.5A，此时变阻器的接入电路中电阻最小，由欧姆定律得，此时电路的总电阻为 则 ┄┄② 在保证电路各元件安全的前提下，滑动变阻器阻值能达到的最大值是其最小值的10倍，即 ┄┄③ 由①②③得 ，, 由于变阻器的最大电阻为60Ω，则变阻器接入电路中的最大电阻为60Ω，通过开关的闭合与通断，电路功率最大时，电路中电阻最小，当只闭合S1、S2时，且电流表示数为3A时，电路中电阻最小，电路最大，此时电流表测量干路电流，电路最大电流为3A，则电路最大电功率为 答：（1）灯泡的电阻为18Ω； （2）电源电压为18V； （3）电路可以达到的最大功率是54W。 7．（1）0.008A；（2）4V；（3）0.04W 解：（1）由2图可知，当环境温度为40℃时，R1为200Ω，由1图可知两电阻串联，电压表测量R0两端的电压，则此时R0两端的电压为2.4V，通过R0的电流为 （2）因为串联，所以电路中总电流 串联总电阻为 电源电压为 （3）当环境温度为80℃时，R1为100Ω，电路中的电流为 电路消耗的功率为 答：（1）当环境温度为40℃时，通过的电流为0.008A； （2）电源电压为4V； （3）当环境温度为80℃时，电路消耗的功率为0.04W。 8．（1）6V，3.6W；（2）1A 解：（1）两端的电压 消耗的电功率 （2）串联电路电阻越大分压越大，滑动变阻器连入电路中的最大阻值为50欧，说明此时电压表示数以达到最大值15V，此时电路中的电流为 电源电压为 当滑动变阻器连入电路为8欧时，电路中电流为 故最大电流为1A。 答：（1）两端的电压U1为6V，消耗的电功率P1为3.6W； （2）电路中通过的最大电流I最大为1A。 9．（1）19V；（2）2000Pa；（3）7.6V 解：（1）闭合开关，两电阻串联接入电路，托盘里没放物品时，由于串联电路各处电流相等，电路中电流为 由乙图可知托盘里没放物品时，压敏电阻接入电路的阻值为300Ω，则压敏电阻两端的电压为 串联电路总电压等于各部分电压之和，则电源电压 （2）由丙图可知注水结束后，水的深度是h=20cm=0.2m，则水对容器底部的压强 （3）由丙图可知物块的重力为50N，注水结束后，容器底对物块的支持力F为30N，则物块受到的浮力 物块的体积 所加水的重力 压敏电阻此时受到的压力为 由图乙可知此时压敏电阻接入电路的阻值为120Ω，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可得此时通过电路的电流 则电压表示数 答：（1）电源电压为19V； （2）注水结束后，水对容器底部的压强为2000Pa； （3）注水结束后，电压表的示数为7.6V。 1． S极 2200W 25.1 （1）[1]电磁铁是根据电流的磁效应制成的；图甲中电流从电磁铁的上端外侧流入，由安培定则可知，线圈的下端为N极，其上端的磁极为S极。 （2）[2]分析甲图可知，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 （3）[3]电路处于加热状态，正常工作1小时，产生的热量 Q=Pt=2200W×3600s=7.92×106J 产生的热量80%被水吸收，则水吸收的热量 Q吸=80%×Q=80%×7.92×106J=6.336×106J 由Q吸=cmΔt变形得 10． 用电器 2.5 45 15 （1）[1]对机器人中的电池充电过程中，电池消耗电能，电池属于用电器。 [2]由题意可知，机器人额定电压为12V，额定功率为30W，则机器人的正常工作时电流为 [3]电池容量，即 已知当扫地机器人剩余电池容量为总容量的25%时，机器人将停止扫地，故机器人用电为总容量的75%，则充满一次电可以连续工作时间 （2）[4]根据阻值与所受压力F的大小关系为可知，当F＝0时，R=10Ω，由图乙可知定值电阻与压敏电阻串联，当电路电流I=0.75A时，有 代入数据得 解得：R0=6Ω。当I1=1.2A时，有 代入数据得 解得此时压敏电阻，阻值与所受压力F的大小关系为，代入数据得 解得：，故当时触发控制电机而改变前行方向，则改变方向时压敏电阻受到的压力至少为15N。 $