8 题型七 电学综合计算-【练客中考】2026年浙江新中考科学二轮重难培优Word（物理与地理）

题型七　电学综合计算 [2025.28(3)、29(2)②，2024.30] 类型1　简单电学计算 1.(2024台州玉环市期末节选)国内某品牌新能源汽车铭牌数据如下： 锂离子动力电池系统/Li—ion Battery 产品型号 V67 储能装置种类 磷酸铁锂 额定容量 170安时 额定电压 420伏 最大允 许总质量 2 500千克 驱动电机 峰值功率 150千瓦 警示 为保护电池，剩余电量20％时需充电 (1)计算该电池充满电时提供的电能。 (2)若该车在实际行驶过程中每百公里能耗是10千瓦时，计算该车能行驶的安全续航里程。 2.现代家庭电气化程度越来越高，用电安全是一个十分突出的问题。如表提供了一组人体电阻的数据。 测量项目 完全干燥时 出汗或潮湿 手与手之间的电阻 200千欧 5千欧 手与脚之间的电阻 300千欧 8.8千欧 手与塑料鞋底之间的电阻 8 000千欧 10千欧 如图所示，用电器R阻值为44欧，接在电压为220伏的电源上时，电路中还有额定电流为10安的保险丝。则： 第2题图 (1)只有用电器R接入电路时，通过保险丝的电流为多少？ (2)一个潮湿的人赤脚站在地上，不小心手接触火线发生触电事故，则通过人体的电流是多少？并分析为什么保险丝不会断(即保险丝不能救人命)。(上表电阻数据仅适用于此人，如通过人体的电流超过20～25毫安，手指感觉剧痛，迅速麻痹，不能自动摆脱电源) 3.(2025湖州吴兴区二模)小金家新买了一个带有电量监测功能的智能插座，如图为其内部简化电路，工作时用电器接入MN之间，根据电流传感器测定记录电流变化并计算电路消耗的电能。已知智能插座的额定电压为220伏，电流传感器自身电阻R0＝1欧，现将一个额定电压为220伏的电热水壶接入插座，此时电流传感器测得电流I＝5安。 第3题图 (1)求该电路的实际功率。 (2)请计算此时该电热水壶的电阻。 (3)小金发现插座长时间使用后外壳发热，查阅说明书得知其最高允许温度为60 ℃。已知插座散热功率P散＝10瓦，试通过计算说明该插座是否存在过热风险。 类型2　动态电路相关计算 4.(2025嘉兴期末)在“设计和制作模拟调光灯”的综合实践活动中，小嘉选择的器材为：电压恒为10伏的学生电源，标有“6 V　3 W”字样的小灯泡L，规格为“10 Ω　1 A”的滑动变阻器R，定值电阻R0。其设计的电路如图所示。(不考虑温度对灯丝电阻的影响) 第4题图 (1)正常发光1分钟，小灯泡消耗的电能是多少？ (2)定值电阻R0起到保护电路的作用，则R0的阻值至少应为多少？ (3)在实验过程中，小嘉发现调光灯的调光效果不明显，下列改进措施可行的是 　 　(选填字母)。 A.只增大电源电压 B.增大定值电阻R0的阻值 C.选择更大阻值的滑动变阻器 5.(2025浙江山海联盟模拟)某款手表有环境光传感器，会根据环境光线的变化自动调整屏幕的亮度，从而提供最佳的视觉体验。该手表的内部简化电路如图甲所示。已知R1＝1×104欧，电源(电压为U)与内部定值电阻R1、外部的显示装置R2(视为可变电阻，随外界亮度变化而变化)串联构成闭合回路。实验测得手表输出电压UAB与电流I的关系如图乙所示。请回答： 甲 乙 第5题图甲 (1)根据手表的实际应用，当外界的亮度增大时，UAB 需减小，则可变电阻R2的阻值应随之　 　(选填“增大”或“减小”)。 (2)求该手表的电源电压U。 (3)当R2＝3×104欧，求此时R1的发热功率P。 类型3　电表改装相关计算 电表改装后刻度是否均匀问题 由A改装：I＝ ⇒ I与R2非一次函数，改装后刻度不均匀 由V1改装：U1＝IR1＝R1 ⇒ U1与R2非一次函数，改装后刻度不均匀 由V2改装：U2＝IR2＝R2 ⇒ U2与R2非一次函数，改装后刻度不均匀 电流I＝，是定值 ⇒ 由V改装：U2＝IR2 U2与R2是一次函数，改装后刻度均匀 注：滑动变阻器更换为敏感电阻，同样适用。 6.(2025温州一模)如图为某项目化学习小组设计的电子身高体重测量仪示意图。其中AB和CD为两根粗细均匀的电阻丝，电压表V1和V2示数分别用来显示身高与体重的测量值。空载时弹簧刚好处于原长，且滑片P1和P2均位于电阻丝AB的E点，滑片P3位于电阻丝CD的C点。 甲 乙 第6题图 (1)相同体重的小明与小红，小明的身高更高，当他们分别站在该测量仪上时，闭合开关S，通过电阻丝AB电流大小分别为I小明和I小红，则I小明　 　I小红(选填“＞”“＜”或“＝”)。 (2)已知该电子身高体重测量仪的电源电压U恒为3伏，电阻丝CD长度为25厘米、阻值为10 欧，弹簧压缩的长度ΔL与其受到压力F的关系如图乙所示。请通过计算说明：“体重60千克”对应的电压表V2示数是多少？(注：绝缘踏板和绝缘挡板的质量及滑片与电阻丝之间的摩擦均忽略不计，g取10牛/千克) (3)以下是小组同学对该电子身高体重测量仪的评价，其中正确的有　 　。(可多选) A.该测量仪中电压表V1示数随身高的增加而增大且刻度变化均匀 B.该测量仪中电压表V2示数随体重的增加而减小且刻度变化不均匀 C.该测量仪工作时电路消耗的总功率与身高或体重的变化无关 D.用该测量仪测量不同体重的人的身高时，体重大小会影响电压表V1的示数 E.若用长度不变阻值更大的电阻丝替换CD，可提高体重测量的精确度 7.(2025台州一模)电子体温计正逐渐取代水银体温计。甲同学制作了一种简易电子体温计，其电路如图1所示。其中定值电阻R0＝800欧，Rt为热敏电阻，其阻值与温度的变化关系如图2所示。 　 第7题图 (1)图1电路中，电源电压恒为6伏，当R0两端电压 U≥4.0 伏时，报警装置开始报警(报警装置是否报警都不会对电路造成影响)。 ①使用该电子体温计测量体温，当体温达到　 　℃时，会开始报警。 ②此时定值电阻R0消耗的电功率是多少？ (2)乙同学将0～0.6安的电流表(如图3)串联在该电路中，希望能用电流表上的刻度线来指示 36～40 ℃的温度，即直接从电流表上读出温度值。请通过计算分析这个方案是否可行。 第7题图3 类型4　多挡位家用电器相关计算 1.多挡位电路中总电阻R的大小 →P＝ →U一定(220伏)→ ⇒ 核心：R越大P越小 2.常见多挡位电路分析 (1)串联电路 (2)并联电路 (3)多掷开关电路 (4)旋转开关电路 ①高温挡(R小P大) S1和S2闭合，R1工作， P高＝ ②低温挡(R大P小) S1闭合，S2断开，R1、R2串联， P低＝ ①高温挡(R小P大) S1、S2闭合，R1、R2并联， P高＝P1＋P2＝＋ ②低温挡(R大P小) S1闭合，S2断开，R1工作， P低＝ ①高温挡(R小P大) S1闭合，S2→a，R1、R2并联， P高＝P1＋P2＝＋ ②中温挡 S1闭合，S2→b，只有R1工作，P中＝ ③低温挡(R大P小) S1断开，S2→b，R1、R2串联，P低＝ ①S转到1、2，不工作 ②高温挡 S转到3、4，R1工作，P高＝ ③低温挡 S转到2、3，R1、R2串联，P低＝ 8.(2025杭州钱塘区一模)图甲为一自动加热水杯，图乙为其工作原理图。S是一个温控开关，R1、R2为电加热丝，其中R1阻值为200欧，当加热到预定温度后，S自动切换到另一位置，处于保温状态时电路的功率为44瓦；不考虑温度对电阻的影响，A、B是两种不同颜色的LED指示灯，电阻可忽略不计，红灯亮表示加热状态，绿灯亮为保温状态。 第8题图 (1)A灯亮时，R1、R2的连接方式为　 　(选填“串联”或“并联”)。 (2)请说明A、B灯的颜色并分析原因。 (3)求该自动加热水杯的加热功率。 9.(2024嘉兴南湖区一模改编)某项目化学习小组同学想设计制作一款可调温果汁加热器，过程如下： 第9题图 【明确问题】项目化学习小组同学们讨论后认为，加热器具有如下基本功能，并提出具体标准： (1)电源电压：220伏；保温模式功率：220瓦。 (2)加热器可以连续调温；可调加热功率范围为：220～1 100瓦。 【方案设计】根据标准，小组讨论后，初步设计了如图方案；且R1、R2均为发热电阻。 (1)加热器处于最大加热功率时，开关S1、S2所处的状态为　 　。 (2)发热电阻R1应选择的阻值为多少欧？ 【方案优化】有同学认为该方案不能实现连续调温，请你帮同学们在该方案的基础上设计成可调温功率范围为220～1 100瓦的电路图，并画在虚线框内。 10.图甲是某电压力锅的实物图，图乙是它的电路图。其中，S1为定时开关，S2为压力开关，锅内压强低于160千帕时，S2闭合，当锅内压强达到180千帕时，S2断开； R1、R2均为发热电阻，R1＝48.4欧，R2＝193.6欧。闭合开关S1，电压力锅开始加热升压，当锅内气压到达180千帕时，电压力锅进入保压状态，直至断开， 电压力锅加热结束。已知电压力锅盖横截面积为300厘米2。 甲 乙 第10题图 (1)当升压刚结束时，电压力锅内气体对锅盖的压力为　 　。 (2)某同学从铭牌上得知该电压力锅能效等级为三级，国家标准中规定三级能效的热效率值范围为81％≤η＜86％(热效率是指以最大功率加热时，水吸收的内能与电压力锅消耗电能的比值)。为测试该电压力锅能效等级是否符合，该同学在电压力锅内加入0.8千克、26 ℃的水，用220伏的电源电压进行加热。锅内气压与加热时间如图丙所示，水的沸点与气压关系如表所示。请根据以上信息，通过计算判断该电压力锅的能效等级是否符合三级要求。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)] 气压/千帕 100 120 140 160 180 200 沸点/ ℃ 100 104 109 113 116 120 第10题图丙 类型5　涉及电磁继电器相关计算 11.(2025台州市黄岩区二模)大棚内蔬菜在CO2浓度为0.10％～0.20％时生长最适宜。如图是某小组设计的一款CO2浓度自动调节装置原理图，右侧为CO2供给控制装置，左侧为控制电路，电源电压U＝10伏，R0＝30欧，R1是气敏电阻，其阻值与CO2浓度的关系如下表。 第11题图 大棚中CO2浓度/％ 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 气敏电阻R1的阻值/欧 35 30 25 20 15 (1)生成的CO2通过管道到达大棚顶部再下沉到棚内，这是利用CO2　 　的物理性质。 (2)结合工作原理，当衔铁刚好被吸下时，R1消耗的电功率是多少？(电磁铁的线圈电阻忽略不计) (3)若电源电压下降，分析大棚内CO2最高浓度的变化情况并说明理由。 12.空气过于干燥会对人的身体产生不利影响，研究表明室内最佳空气湿度范围为40％至60％。如图甲为研究小组设计的加湿器自动控制电路，控制电路电压保持15伏不变，R0为定值电阻，其阻值为100欧，R为湿敏电阻，其阻值随湿度变化关系如图乙所示，加湿装置工作电路电压为220伏，指示灯L所在工作电路电压保持3伏不变。闭合控制电路开关S1和加湿装置所在电路开关S2，当电路中电流达到75毫安时衔铁被吸引，加湿装置停止工作，指示灯L亮。 甲 乙 第12题图 (1)根据已知信息，结合图甲和图乙判断，当衔铁被吸引时，空气中的湿度大小达到　 　。 (2)已知加湿装置的功率为105瓦，指示灯功率为0.5瓦，在某次加湿过程中加湿装置和指示灯工作情况如表所示，请计算这一过程中整个工作电路消耗的电能。 用电器 加湿装置 指示灯 工作时间 4小时 10分钟 (3)在一次加湿器使用过程中，闭合开关S1、S2，加湿器开始工作，当湿度达到一定值时，衔铁被吸引，指示灯L亮起。请判断接下来指示灯的指示情况，并简要阐述指示灯产生该指示情况的过程。 参考答案 1.解：（1）电池充满电时的电能W=UIt=420 V×170 A×3 600 s=2.570 4×108 J=71.4 kW∙h （2）电池供车行驶提供的电能W′=（1－20%）W=（1－20%）×71.4 kW∙h=57.12 kW∙h 该车能行驶的安全续航里程 s=×100 km=571.2 km 2.解：（1）只有用电器R接入电路时，通过保险丝的电流I===5 A （2）由表中数据知，一个潮湿的人，赤脚站在地上时的电阻约R人=8.8 kΩ=8.8×103 Ω 通过人体的电流I人===0.025 A=25 mA 由题意可知，此时人已经触电 通过保险丝的电流I总=I＋I人=5 A＋0.025 A=5.025 A＜10 A 所以保险丝不会熔断 3.解：（1）电路的实际功率P=UI=220 V×5 A=1 100 W （2）电路中的总电阻R===44 Ω 电热水壶的电阻R1=R－R0=44 Ω－1 Ω=43 Ω （3）插座发热功率P热=I2R0=（5 A）2×1 Ω=25 W＞P散=10 W 插座发热功率大于散热功率，插座存在过热风险 4.解：（1）正常发光1分钟，小灯泡消耗的电能 W=PLt=3 W×1×60 s=180 J （2）灯泡的额定电流IL===0.5 A 要保证在滑动变阻器接入电路的阻值为0时电路安全，电路中电流最大为小灯泡的额定电流，此时小灯泡两端电压为6 V 则R0两端的电压U0=U－UL=10 V－6 V=4 V R0的最小值R0===8 Ω （3）C 5.（1）减小 解：（2）根据题图分析可知当UAB=1 V时，电路中电流为0.1 mA 此时R2===1×104 Ω 电源电压U=I（R1＋R2）=1×10－4 A×（1×104 Ω＋1×104 Ω）=2 V （3）当R2=3×104 Ω时，通过的电流I2===5×10－5 A 由串流电路电流处处相等可得通过R1的电流 I1=I2=5×10－5 A R1的发热功率P=R1=（5×10－5 A）2×1×104 Ω=2.5×10－5 W 6.（1）= 【解析】电压表相当于断路，因而滑片移动过程中，AB始终接入电路，即该支路的电阻不变，根据欧姆定律知，电路中的电流不变，因而相同体重，身高不同的小明与小红站立时，电流大小是相等的。 （2）解：体重60 kg对绝缘踏板的压力F=G=mg=60千克×10牛/千克=600牛 由图可知，ΔL=15厘米 所以LP3D=25厘米－15厘米=10厘米 因为=，RP3D=4欧 所以U2=ICDRP3D=×4欧=1.2伏 即体重“60千克”对应的电压表V2示数为“1.2伏” （3）AC 【解析】身高增加，滑片P1上移，电压表V1所测部分的电阻增大，而电路中的电流不变，根据电阻与长度成正比，以及U=IR，刻度是均匀的，A正确；体重增加，弹簧压缩，滑片P3下移，电压表V2所测部分的电阻减小，而电路中的电流不变，根据电阻与长度成正比以及U=IR，电压表V2示数随体重的增加而减小且刻度变化均匀，B错误；由于两个支路中的电流始终不变，干路中电流不变，根据P=UI知，总功率不变，C正确；用该测量仪测量不同体重的人的身高时，当身高一定，体重变化时，P2上下移动，但不改变所测部分的长度，故电压表V1测量的部分电阻大小不变，故体重大小不会影响电压表V1的示数，D错误；用长度不变阻值更大的电阻丝替换CD，在体重变化相同的情况下，相同长度的电阻占总电阻的比例不变，根据串联电路分压规律可知，电压表V2示数不变，不可提高体重测量的精确度，E错误。 7.（1）①38 解：②定值电阻R0消耗的电功率 P0===0.02瓦 （2）由图2可得，36 ℃时，Rt1=1 200欧；40 ℃时，Rt2=200欧 I1====0.003安 I2====0.006安 ΔI=I2－I1=0.006 安－0.003安=0.003安 温度在36~40 ℃的变化过程中，电流最大变化量 0.003安小于电流表的最小刻度 0.02安，所以该方案不可行 8.（1）串联 （2）当开关拨到下边时，B灯亮，只有R1工作，此时电功率P下= 当开关拨到上边时，A灯亮，R1、R2串联，电路中的电功率P上= 由此可知，P下＞P上，即开关拨到下边的电功率大于开关拨到上边的电功率 所以A是绿灯，B是红灯 （3）解：当开关拨到下边时，为加热状态，此时的电功率P加热===242 W 9.（1）S1、S2均闭合 （2）解：由P=得，R1===44 Ω 【方案优化】如答图所示 第9题答图 10.（1）5 400 N （2）解：升压过程中，0.8 kg、26 ℃的水加热到180 kPa沸腾时吸收的热量 Q吸=cmΔt=4.2×103 J/（kg∙℃）×0.8 kg×（116 ℃－26 ℃）=3.024×105 J 此过程中开关S1、S2都闭合，电路为R1的简单电路 电路的功率P===1 000 W 消耗的电能W=Pt=1 000 W×6×60 s=3.6×105 J 热效率η=×100%=×100%=84% 通过计算该电压力锅的能效等级符合三级要求 11.（1）密度比空气大 （2）解：CO2最大浓度为0.20%时衔铁被吸下反应停止，由表得此时R1的阻值是20 Ω 电路中电流I===0.2 A R1消耗的电功率P=I2R1=（0.2 A）2×20 Ω=0.8 W （3）当衔铁被吸下时，电磁铁中的电流不变，若电源电压减小，根据R总=，电路的总电阻减小，R0电阻不变，则R1减小，由表可得此时大棚内CO2浓度增大 12.（1）50% （2）解：加湿装置消耗的电能W加湿=P加湿t加湿=105 W×4×3 600 s=1 512 000 J 指示灯消耗的电能W灯=P灯t灯=0.5 W×10×60 s=300 J 整个工作电路消耗的电能 W总=W加湿＋W灯=1 512 000 J＋300 J=1 512 300 J （3）指示灯亮起一会儿后会再次熄灭，不断循环。随着加湿器开始工作，湿度上升，湿敏电阻阻值下降，电路中电流增大，当控制电路电流增大到75 mA时，衔铁被吸引，指示灯电路闭合，灯亮，随着时间推移，空气湿度会逐渐下降，湿敏电阻阻值上升，当控制电路电流小于75 mA时，衔铁不被吸引，指示灯不亮，但加湿电路再次被接通开始加湿，如此形成循环 学科网（北京）股份有限公司 $