内容正文:
专题08 欧姆定律 电功 电功率 焦耳定律
目 录
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5
考点一 欧姆定律的相关计算 5
考点二 电能、电能表的理解及计算 6
考点三 电功、电功率的理解及计算 7
考点四 电流的热效应 8
考点五 焦耳定律相关计算 9
考点六 用电器的相关计算 10
考点七 动态电路分析 12
考点八 有关电功率的极值、安全、范围问题 13
14
14
1.(2025·四川乐山·中考真题)爱思考的小金设计了一个能检测水流速度变化的装置,已知电源电压保持不变,是定值电阻,机翼状的探头始终浸没在水中,通过连杆带动滑动变阻器的滑片上下移动。下列能实现水流速度越大,电表示数越大的电路图是( )
A. B.
C. D.
2.(2025·甘肃兰州·中考真题)在课外实践制作活动中,小红将量程为0~3V的电压表改装成一个测量质量的电子秤,原理如图甲所示。电源电压恒为6V,定值电阻R0的阻值为60Ω,压敏电阻R的阻值随压力的变化关系如图乙所示。O点是杠杆OAC的支点,托盘固定在A点,OA∶OC=1∶4,托盘及杠杆等组件的质量忽略不计。下列说法正确的是( )
A.增大托盘里被测物体的质量,电压表的示数会变小
B.电子秤的0kg刻度线应标注在电压表刻度盘1.2V的刻度线处
C.若R0的阻值为120Ω,则电子秤能测量的最大质量为120kg
D.若只将托盘的固定点从A移至B,则电子秤的量程变大
3.(2025·江苏宿迁·中考真题)噪声是污染环境的公害之一,某科技小组为了监测噪声的强弱,用学生电源、电压表、定值电阻、声敏电阻R等实验器材进行探究,设计如图甲所示电路。其中R的阻值随声音强弱变化如图乙所示。某次测试中,当噪声为70dB时,电压表示数为6V;当噪声为40dB时,电压表示数为3V。下列说法正确的是( )
A.阻值为20Ω
B.电源电压为24V
C.电路中电压表示数随声音强弱增大而减小
D.当电压表示数为4.5V时,噪声强度为50dB
4.(2024·辽宁·中考真题)(多选)如图,电路中电源电压恒为4.5V,滑动变阻器R上标有“25Ω 1A”字样,灯泡L的额定电流为0.3A。灯泡L工作时的相关数据如下表所示。通电过程中,下列说法正确的是( )
电流I/A
0.30
0.25
0.20
0.12
电阻
10.0
8.0
7.5
5.0
A.滑片向右滑动,灯泡亮度增加
B.滑片在最右端时,灯泡的阻值是5~7.5Ω之间的某值
C.当R接入电路的阻值为10Ω时,电压表的示数为2.5V
D.为使滑片在最左端时灯泡正常发光,应在电路中串联一个5Ω电阻
5.(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)(多选)小明研究通过灯泡L的电流与其两端电压的关系,得到如图甲所示图像,实验中发现电压越大灯泡越亮。现将该灯泡L与阻值为10Ω的电阻R连入图乙所示电路,灯泡额定电压为6V,闭合开关S,灯泡正常发光。下列说法正确的是( )
A.实验说明灯丝电阻随温度升高而增大
B.灯泡的额定功率为0.6W
C.灯泡的额定电流为0.3A
D.通电10s,电流通过R所做的功为54J
6.(2025·四川眉山·中考真题)超速是引发交通安全事故的因素之一、物理兴趣小组设计了一种超速自动报警装置,当车速过快时,提醒驾驶员需要减速。如图甲所示为该装置的简化电路图,电源电压为,定值电阻为,RV为速度传感器,其阻值随车速变化的关系图像如图乙所示。由图乙可知,当汽车的行驶速度逐渐增大时,电压表的示数 (选填“增大”“减小”或“保持不变”)。若车速达到时,提醒语音响起,观察到电压表示数为;当电压表的示数为时,汽车速度为 km/h。
7.(2025·山东德州·中考真题)如图甲所示,电源电压恒定,电压表V1量程为0~15V,电压表V2量程为0~3V,电流表A量程为0~0.6A,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。在保证电路元件安全的前提下,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,某一电压表示数与电流表示数关系图像如图乙所示。则下列说法正确的有( )
①电源电压为4.5V
②定值电阻R1的阻值为2.5Ω
③定值电阻R1的最小电功率为0.45W
④滑动变阻器的调节范围2.5~20Ω
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
考点一 欧姆定律的相关计算
1.(2025·湖南长沙·中考真题)如图所示电路中,电阻R1和R2的连接方式为 联。已知电源电压为9V且保持不变,R1的阻值为10Ω。闭合开关后,通过R1的电流为 A,此时电流表的示数为1.2A,R2的阻值为 Ω。
2.(2025·河南南阳·二模)如图所示,电源电压为15V保持不变,定值电阻。只闭合开关S时,电流表的示数为0.3A,则两端的电压 V,定值电阻 ;当断开开关S,闭合开关、时,电流表的示数为 A。
3.(2025·青海西宁·中考真题)如图所示是电阻甲和乙的图像,下列说法正确的是( )
A.乙是一个定值电阻
B.只将甲、乙并联在2.5V的电路中,甲、乙的电功率之比为4︰5
C.只将甲、乙串联在电路中,两者电阻相同时,电源电压是3V
D.只将甲、乙串联在电路中,总功率是1.8W时,电源电压是4.5V
考点二 电能 电能表的理解及计算
4.(2025·湖南岳阳·一模)西北工业大学实现了激光充电技术,有效的解决了无人机的续航问题。如图所示其基本原理为地面发射端发射激光,照射到接收端的光伏转化阵列,光伏转化阵列将光能转化为电能,给电池充电。一块参数为“3.7V,4000mA•h”的无人机电池充满电后存储的电能为 J,若发射端的发射功率为370W,从发射端到接收端的传输效率为50%,接收端的充电效率为80%,则将该电池的电能从50%充满需要 s。
5.(2025·湖南·模拟预测)如图甲所示是某款智能语音爬楼“神器”,可以帮助腿脚不便的老年人上下楼。
(1)智能语音系统中使用的智能芯片,主要利用 (填“半导体”或“超导体”)材料制作而成;
(2)该电池充满电后可以储存 W•h电能;
(3)若只将本设备接入电路充电10分钟,电能表(主要参数如图乙所示)上的转盘转过 转。
6.(2025·河南·二模)体重超标已影响部分学生的身心健康,为监测体重,某科技创新小组设计了一台由电压表改装而成的简易体重计,其电路如图甲所示。已知电源电压恒定,定值电阻,R为压敏电阻,其阻值与所受压力的关系如图乙,不考虑踏板重力。闭合开关,当体重计空载时,电压表的示数为3V,此时电路中的电流为 A,电源电压为 V;当体重为600N的同学站在体重计上时,消耗的电能为 J。
考点三 电功、电功率的理解及计算
7.(2025·湖南娄底·三模)图甲为灯泡L的电流与电压关系的图像。将该灯泡接入图乙电路,电阻R阻值为10Ω,闭合开关S,电流表示数为0.2A,则说法正确的是( )
A.灯泡电阻恒定不变
B.电阻R和灯泡L串联在电路中
C.电源电压为2V
D.灯泡L的电功率为0.4W
8.(2025·四川乐山·一模)在我区某校科技节活动中,物理兴趣小组设计了一个地磅模型,地磅内部简化电路,如图所示。其工作原理是车辆开上地磅会压缩弹簧(弹簧处于弹性限度内)引起滑片P移动,当电路的电流I≥I0(I0为某一定值)时,电路中电铃会发出警示声(电铃电阻忽略不计),表明车辆超重了。R0为保护电阻,电源电压不变。下列说法正确的是( )
A.地磅上的压力增大时,电路总功率减小
B.地磅上的压力减小时,电压表的示数增大
C.地磅上的压力减小时,电路中的电流减小
D.地磅上的压力增大时,电压表与电流表示数之比减小
9.(2025·湖南·二模)科技活动小组的同学设计了一个苹果质量筛选系统,如图甲所示,检测电路如图乙所示,电源电压恒为12V,为10Ω的定值电阻,R为压敏电阻,其阻值随压力的变化关系如图丙。闭合开关,当苹果经过检测台时,R受到的压力恰好等于苹果重力的一半,此时若两端的电压,说明苹果质量达标,否则苹果将被推出传送带。g取10N/kg,下列说法正确的是( )
A.苹果的质量越小,电路中的电流越大
B.苹果的质量越大,的电功率越大
C.要提高质量筛选标准,可以将换成阻值更小的定值电阻
D.当苹果质量小于或等于80g时,将被推出传送带
考点四 电流的热效应
10.(2025·湖南湘潭·一模)图1所示3D打印机是一种可快速成型的机器,它的喷头将PLA塑料熔化并挤出,逐层构造物体。打印机喷头将PLA塑料熔化主要是利用电流的 (选填“热”或“磁”)效应;将其他用电器关闭,只让该3D打印机单独工作,一段时间后,与其连接的电能表(如图2所示)指示灯闪烁了1500次,则该打印机在这段时间内消耗的电能为 kW·h。
11.(2025·山东济宁·二模)央视《是真的吗?》节目中,主持人演示了“电池+口香糖锡纸=取火工具”的实验。将锡纸剪成两端宽中间窄的形状(如图甲所示),其两端直接与干电池的两极相连接(如图乙所示),一会儿锡纸就可以燃烧起来,这是利用了电流的 效应。锡纸的 (选填“中间窄处”或“两端宽处”)先燃烧。
12.(2025·山东菏泽·二模)如图甲所示是便携式封口机,工作时利用电流的 效应,把电能转化为 能,使发热电阻温度快速升高,熔化塑料包实现封口。如图乙所示是其原理电路图,封口机的电源电压是3V,发热电阻R的阻值为1,闭合开关,则10s内产生 J的热量。若封口时总是把塑料袋烫坏,应将发热电阻换成阻值更 (选填“大”或“小”)的电阻。
考点五 焦耳定律相关计算
13.(2025·湖南长沙·二模)电阻R1、R2的阻值之比为2:1,如图所示,当开关S闭合时,电阻R1与R2两端的电压之比为 ,相同时间内两电阻产生的热量之比
14.(2026·湖南·模拟预测)浴室除雾镜是在两片玻璃中间安上电热膜,利用电热使镜面温度升高,水珠消失。某型号电热膜内部简化电路如图所示,共5根电阻丝加热,每根电阻丝的阻值为20Ω,电源电压为12V,除雾工作1min,每根电阻丝产生的热量为 J。
15.(2025·湖南岳阳·一模)冬天,小冯想给家里的猫制作一个电加热垫,他利用一根均匀的电阻丝设计了图1的方案,其中电源电压,发热电阻
(1)电阻丝通电后能发热,这是电流的 效应;
(2)根据图1的方案,计算电阻丝通电100s产生的热量;
(3)为获得不同的加热功率,小冯从电热丝的中点引出一根导线,如图2所示将电阻丝上AB两端用导线连接之后,再接在电源负极上,将C端连接开关右边,请你计算此种情况的电功率大小。
考点六 用电器的相关计算
16.(2025·贵州遵义·二模)某学习兴趣小组的同学们调查发现,雨雪天气里汽车后视镜会变模糊,影响行车安全;如图为同学们设计的给后视镜除雾、除霜的简化加热电路。电路低温挡除雾,高温挡除霜;已知电源电压恒为10V,R1与R2均为加热电阻,R2阻值为20Ω,当开关S、S1闭合时,电流表示数为1A,求:
(1)电阻 R1的阻值;
(2)除霜模式下,电阻R1工作10min产生的热量;
(3)除雾模式下,电路的功率。
17.(2025·湖南永州·二模)小明将废旧电热器上规格为“220V 968W”的完好电热丝拆下,用于科技小组制作电烘箱,设计电路如图所示。经过多次试验,当选用的电阻的阻值为5Ω时,刚好满足箱体内烘干功率要求。(虚线框为电烘箱体,不考虑温度对电阻的影响)
(1)电热丝的阻值是多少?
(2)整个电路工作时的电流是多少?
(3)工作1h,电烘箱体内产生的热量是多少?
18.(2025·湖南长沙·二模)寒假期间,小明在家发现一废弃电熨斗,铭牌上标有“220V;1100W”字样,电熨斗只有一根电阻丝,小明想利用这个电熨斗的电阻丝制作一个可调温的发热坐垫,在父母的陪同下,他拆下整根电阻丝进行研究,发现电阻丝完好无损。他将拆下来的整根电阻丝截成三段,制作成一段阻值可调的电阻丝与两段阻值不同的定值电阻丝、。(忽略温度对电阻的影响)
(1)电阻丝的额定电流是多少?
(2)小明给发热坐垫设计出如图所示的电路图。连接好电路,已知电源电压为10V,当只闭合开关,且可调电阻丝阻值调到0Ω时,电流为2A,则的阻值为多少?
(3)通过开关的闭合与断开及可调电阻丝阻值的调节,在通过电阻丝的电流不超过其额定电流的情况下,发现坐垫的最大功率为75W,求发热坐垫在最小功率状态下工作10s产生的热量。
考点七 动态电路分析
19.(2025·山东淄博·中考真题)为保持教室安静的学习环境,小明设计了噪声强弱检测装置,如图所示,电源电压不变,声敏电阻R的阻值随声音的增强而减小。闭合开关,当声音变强时(灯丝电阻不变)( )
A.电流表示数变小 B.电压表示数变小
C.电压表与电流表示数的比值变小 D.电压表与电流表示数的乘积变大
20.(2025·山东德州·中考真题)如图是创新小组设计的肺活量检测装置原理图。电源电压恒定,R0是滑动变阻器,R1、R2是定值电阻。检测时从吹气口向气球中吹气,气球膨胀通过可移动隔板带动滑片向上运动,此时显示仪的示数变大(显示仪由图中两电表之一改装而成)。在吹气过程中下列判断正确的是( )
A.电路总电阻变大 B.电压表示数变大
C.显示仪由电流表改装而成 D.电路中消耗的总功率变小
21.(2025·河北·中考真题)图为某研究小组设计的风速自动报警器电路示意图,电源电压不变,为压敏电阻,它的阻值随风速的增加而减小,为定值电阻。当风速时,两电表都不报警。当风速时,两表中的一个会报警;当风速时,另一个表会报警。已知:,两表都是在大于等于各自设定的电压值或电流值时触发报警。在电路处于两表都未报警的工作状态下,下列说法正确的是( )
A.风速减小时,的功率会增大
B.风速变化时,电压表示数一定不变
C.当时,触发报警的表是电流表
D.风速变化时,电压表和电流表示数之比不变
考点八 有关电功率的极值、安全、范围问题
22.(2025·山东聊城·三模)利用如图甲所示电路进行实验,电源电压保持不变,闭合开关后,滑片P由端滑到端,电压表示数与电流表示数的变化关系如图乙,分析实验过程可知,下列说法错误的是( )
A.电源电压是
B.定值电阻
C.滑动变阻器的最大阻值是
D.电路中总功率的变化范围是
23.(2025·四川广安·中考真题)如图所示,电源电压为4.5V,灯泡L标有“3V,1.8W”字样(不考虑灯丝电阻的变化),滑动变阻器R的规格为“20Ω,0.5A”,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V。保证电路安全,在移动滑动变阻器滑片过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表的示数变化范围为1.5V~3V
B.电流表的示数变化范围为0.3A~0.6A
C.滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为4Ω~20Ω
D.灯泡L消耗电功率的范围为0.45W~1.25W
24.(2025·重庆·中考真题)科技小组的同学按图甲所示的电路研究自制小台灯的调光效果,灯泡L标有“2.5V”字样,电源电压恒为,电压表量程为“”,电流表量程为“”。闭合开关S,在确保电路安全的情况下,最大范围移动变阻器的滑片P,观察灯泡的L亮暗,绘出灯泡L的图像如图乙所示。下列分析正确的是( )
A.灯泡正常发光时电阻值为
B.灯泡随滑片P向端移动而变亮
C.变阻器接入的阻值范围为
D.电路消耗的最大电功率为0.625W
1.(2025·北京·中考真题)下列用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A.电热水壶 B.吸尘器 C.电冰箱 D.电视机
2.(2025·四川巴中·中考真题)“地球一小时”活动,号召人们在每年3月最后一个星期六关灯一小时,以响应节能减排的环保要求,每节约一度电可以减少0.997kg的排放,在日常生活中1度电可以使( )
A.80W的电视机正常工作50h B.40W的日光灯正常工作60h
C.50W的电风扇正常工作20h D.1000W的电吹风机正常工作5h
3.(2025·四川自贡·中考真题)如图为某用电器的I-U图像,其额定电压为12V,则额定功率是( )
A.0.6W B.1.8W C.3.2W D.4.8W
4.(2025·青海西宁·中考真题)如图是电子体重秤的简化电路图,虚线框内是两不同电阻,是定值电阻,是压敏电阻且阻值随压力的增大而减小。当所称的体重增大时,电压表改装而成的体重显示器示数也增大,则( )
A.虚线框1内接的是定值电阻 B.虚线框2内接的是定值电阻
C.电路中的电流变小 D.此电路是并联电路
5.(2025·天津·中考真题)将标有“6V 6W”的甲灯泡和“6V 3W”的乙灯泡串联后,接在电压为9V的电源上。不考虑温度对灯丝电阻的影响,则( )
A.甲灯能正常发光 B.乙灯能正常发光
C.两灯均能正常发光 D.两灯均不能正常发光
6.(2025·江苏徐州·中考真题)如图是电饭锅的简化电路,开关S控制“1”、“2”两个挡位。做饭时先高温烧煮,后焖饭、保温。则做饭过程中,开关S所处的挡位( )
A.一直在“1”挡 B.一直在“2”挡
C.先在“1”挡,后在“2”挡 D.先在“2”挡,后在“1”挡
7.(2025·四川乐山·中考真题)如图所示为、两电阻的图像,则、的电阻之比为( )
A. B. C. D.
8.(2025·江苏南通·中考真题)冬天,为控制蔬菜大棚的温度在20~28℃,同学们设计了如图所示的控制电路。电源电压3V,R1是热敏电阻,R0选用3kΩ或5kΩ的定值电阻。闭合开关S,当R1两端电压U≥2V时,开启加热系统;当U≤1.8V时,关闭加热系统。热敏电阻R1在不同温度时的阻值如下表。下列说法正确的是( )
温度/℃
4.1
9.0
14.3
20.0
28.0
38.2
45.5
阻值/kΩ
22
16
10
6
4.5
3
2.5
A.R1的阻值与温度成反比
B.选用3kΩ的定值电阻能够满足设计的要求
C.R1和R0的功率可能相等
D.增大电源电压使开启加热系统的温度变低
9.(2025·四川泸州·中考真题)“天工”社团的同学们用宽度不同、厚度均匀的铝片自制了一个电热切割器,用来切割塑料泡沫,如图所示。下列分析正确的是( )
A.通过EF、FG和GH三段铝片的电流相等
B.加在EF、FG和GH三段铝片两端的电压相等
C.EF、FG和GH三段铝片的电阻相等
D.用GH段去切割塑料泡沫,效果最好
10.(2025·福建·中考真题)光照强度会影响花卉生长。图甲为光照强度过大时触发报警的电路,电源电压不变,R0为阻值可调的电阻箱,R为光敏电阻,其阻值随光照强度变化关系如图乙。当电流表示数大于某一值I0时触发报警,I0时的光照强度为警戒光照强度。闭合开关S,下列说法正确的是( )
A.R的阻值随光照强度增大而增大
B.增大R0阻值可增大警戒光照强度
C.R0一定时,光照强度越大,通过R0的电流越大
D.R0一定时,光照强度越大,电流表示数越小
11.(2025·江苏苏州·中考真题)如图所示的电路中,闭合开关S后,当滑片P向右移动时,则( )
A.电流表A示数变小
B.电压表示数不变
C.电压表示数与电流表A示数之比变大
D.电压表示数与电流表A示数之比变小
12.(2025·四川德阳·中考真题)如图所示为风速仪的工作原理简化图,装有挡风板和滑片的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆上,弹簧左端固定,右端与滑块相连,为定值电阻,为电阻丝,滑片与电阻丝接触良好。无风时,滑片在A处;有风时,滑块与滑片一起向左移动。闭合开关,当风速增大时下列分析正确的是( )
A.风速越大,电流表示数越小
B.电压表示数变小,电流表示数变大
C.电压表示数与电流表示数的比值变大
D.电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值变小
13.(2025·山东泰安·中考真题)某款电热水壶有“加热”和“保温”两个挡位。如图所示是它电路原理图的一部分,是电阻丝,的阻值为,“保温”与“加热”的功率之比为。加热时,电热水壶正常工作10min将质量为1.5kg的水从20℃加热至100℃,水吸收的热量为,电流做的功为。已知水的比热容是。下列说法中( )
①加热时,开关闭合,断开 ②
③ ④
A.只有④正确 B.只有②③正确 C.只有②③④正确 D.只有①②④正确
14.(2025·四川德阳·中考真题)图甲为通过灯泡和定阻电阻的电流与其两端电压关系的图像。把它们按图乙接入电路,闭合开关,电流表示数为,下列选项正确的是( )
A.电源电压为
B.定值电阻的阻值为
C.通过灯泡的电流为
D.灯泡的实际功率为
15.(2025·四川达州·中考真题)小芳家有一只标有“220V 1000W”字样的电热水壶。使用前,家中电能表示数如图所示;关闭其它用电器,只让电热水壶正常工作30分钟。下列说法正确的是( )
A.电热水壶的电阻为484Ω B.电热水壶消耗的电能
C.此过程电能表指示灯闪烁了3000次 D.30分钟后电能表表盘示数为
16.(2025·四川达州·中考真题)如图所示为定值电阻R和灯泡L的图像,灯泡L额定电压为2.5V.将两用电器串联在电源两端,灯泡L正常发光。下列说法正确的是( )
A.电源电压为2.5V B.灯泡L额定功率为0.75W
C.R与灯泡L功率之比为 D.灯泡L的图像为图线B
17.(2025·云南·中考真题)(多选)某种用于检测大件货物质量的装置,其简化电路如图甲所示。电源电压为12V,电路中允许通过的最大电流为30mA。定值电阻有100Ω和200Ω两种规格,R为力敏电阻,其阻值与压力F的关系如图乙所示。R上方有一质量不计的绝缘平板,检测时将货物置于其上。下列说法正确的是( )
A.当货物质量增大时,电路中的电流增大
B.当为100Ω时,最大能检测1000kg的货物
C.当为200Ω时,最大能检测900kg的货物
D.若电路允许通过的最大电流变为24mA,装置选用两种规格的均能检测700kg的货物
18.(2025·四川泸州·中考真题)(多选)物理应用无处不在。如图甲、乙所示是拳击训练中为测量击打力大小而设计的电路,电源电压恒为6V,为20Ω的定值电阻,电流表量程为0~0.6A,为压敏电阻,其电阻值与击打力的关系如图丙所示。下列说法中正确的是( )
A.用甲电路测试,当击打力为1000N时,电流表的示数0.12A
B.用乙电路测试,当电流表示数为0.50A时,击打力为2000N
C.甲、乙两电路相比,甲电路的击打力测量范围较小
D.乙电路中可增大的阻值来增大击打力测量范围
19.(2025·青海西宁·中考真题)AI(人工智能)的发展离不开芯片,芯片体积小,元件密集。芯片主要是由 (选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)材料制成的,当芯片中有电流通过时温度会升高,此现象与保险丝熔断的原因相同,都是电流的 效应。
20.(2025·四川眉山·中考真题)甲、乙两根完全相同的电阻丝,将甲电阻丝剪去一半,电阻变为;将乙电阻丝从中间对折,电阻变为。然后将和串联到电路中,则通过的电流 (选填“大于”“等于”或“小于”)通过的电流I2,两端电压与两端电压之比 。
21.(2025·江苏淮安·中考真题)小明家电能表3月底的示数为,4月底的示数为。小明家4月份用电 kW·h。若电费按每千瓦时0.5元计算,则小明家4月份应交电费 元。
22.(2025·四川凉山·中考真题)在如图甲所示电路中,电源电压恒定,定值电阻R1的阻值为20Ω。闭合开关S,两电流表的指针均指在如图乙所示的位置。则电源电压为 V,定值电阻R2的阻值为 Ω。
23.(2025·四川广安·中考真题)如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡L的额定电压为6V,闭合开关S后,当滑片P从滑动变阻器右端滑到左端的过程中,小灯泡L的关系图象如乙图所示,则电源电压为 V,滑动变阻器的最大阻值为 Ω。
24.(2025·黑龙江绥化·中考真题)如图所示,电源电压恒定,将定值电阻、按图甲、图乙两种方式接入电路,电阻在两电路中消耗的电功率分别为4W和9W,则 ,乙图中电阻消耗的电功率为 W。
25.(2025·四川自贡·中考真题)如图为初中体育均衡检测中握力计的工作原理简图,电源电压恒为3V,R的阻值大小与其连入电路的长度成正比,R0为保护电阻,弹簧电阻不计。握力F为零时,P在A端;握力F最大时,P在B端。P从A端滑至B端过程中,弹簧的弹性势能将 (选填“减小”“增大”或“不变”)。电路中电流表的变化范围是0.1-0.6A,R连入电路的阻值变化范围是 。
26.(2025·四川自贡·中考真题)如图,闭合开关S,无论怎样移动滑片P,发现电压表示数始终接近电源电压,经查灯泡L完好,导致这一现象的原因是滑动变阻器 。排除故障后,闭合开关S,灯泡L正常发光,将滑片P向左滑动,电压表示数 (选填“变小”“变大”或“不变”)。
27.(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)图甲中人所戴的是高、低温两挡电加热眼罩,工作时利用了电流的 效应;其简化电路如图乙所示,发热电阻R1=R2,当S1、S2均闭合时,此眼罩为 挡(选填“高温”或“低温”)。
28.(2025·山东德州·中考真题)如图为某班级使用的一体机,其铭牌的部分数据如下表所示。学校每节课时长45min,若整节课使用一体机消耗 kW·h的电能;某天放学后,一体机忘记关机导致处于熄屏待机状态长达10h,此过程消耗的电能相当于完全燃烧 kg煤所产生的热量。(q煤=3.4×107J/kg)。
工作电压/V
220
电源功率/W
280
待机功率/W
1.7
29.(2025·宁夏·中考真题)如图是某款汽车后挡风玻璃的除雾除霜装置示意图。图中较宽的线条是导电条(电阻不计),较窄的线条是电阻丝。导电条A、B两端与汽车供电电路相连,供电电压为12V,电阻丝的总电阻是1Ω。正常工作时,通过导电条A处的电流为 A,电阻丝工作5min产生的热量为 J。图中P处电阻丝断裂,其他电阻丝还能工作,则这些电阻丝是 (选填“串联”或“并联”)的。
30.(2025·西藏·中考真题)如图所示,将两段电阻丝分别安装在甲、乙两个相同的装置中(装有等量同种液体),已知,通电一段时间后可以观测到 装置中的温度变化更大;为使两个装置中的温度变化更快,你可以采取什么方法: (写出一种即可)。
31.(2025·山东威海·中考真题)某汽车加热坐椅的工作原理如图所示,R1、R2均为发热电阻,通过控制开关通断,实现高、中、低三挡加热功能,其中高、中挡位的电功率分别为60W、30W,电源电压为12V。处于低挡位时开关的通断情况为 ,此时电路消耗的总功率为 W。
32.(2025·广东·中考真题)如图所示实验,实验前已调好器材,实验过程中通过电阻、的电流 (选填“相等”或“不相等”);观察U形管内液面高度差可知 (选填“”或“”)产生的热量较多;要使液面高度差变化更快,可将滑动变阻器的滑片P向 滑动。
33.(2025·陕西·中考真题)如图-1是小明家的电能表,此时电能表的示数为 ,小明家破壁机的参数如图-2所示,仅接通家中破壁机的破壁挡,观察到通电1min电能表的指示灯闪烁60次,则家中的实际电压 (选填“大于”“小于”或“等于”)220V;当破壁机的破壁和加热功能同时使用时,通过电线的电流约为9A,电线的电阻约为0.05,通电5min电线上产生的热量为 J。
34.(2025·海南·中考真题)图甲电路中,电源电压保持不变,是定值电阻,通过的电流与其两端的电压关系如图乙所示。当①、②都是电压表,闭合开关,时,表②的示数为,此时的电功率 W;当①、②都是电流表,仅闭合开关时,表②的示数为1.6A,此时 。
35.(2025·四川成都·中考真题)小彬想制作一款有“低温”“中温”“高温”三个挡位的电加热器,电路如图所示。电源电压为24V,S2为单刀多掷开关,R1是阻值为12Ω的电热丝,R2为某种材料制成粗细均匀的电热丝,最大阻值为24Ω,触点2为R2的中点位置。当S1闭合,S2拨到触点3时,加热器处于 挡;加热器在“中温”挡下工作1min,电路消耗的总电能是 J。
36.(2025·山东烟台·中考真题)实践小组为某水箱设计了一个监测水位的装置,图甲是其原理图,电流表的示数可显示水位高低,当示数为0.6A时表示水位达到预定值。电源电压恒定不变,为定值电阻,条状变阻器R的最大阻值为70Ω,浮子可带动连接导线的水平金属杆AP上下移动。给水箱加水至预定水位的过程中,电压表的最大示数为12V,电流表示数变化的范围为0.2~0.6A,变阻器接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙所示,则定值电阻的阻值为 Ω,水位预定值为 m。若水箱内部的底面积为,当水位达到预定值时,水箱底部受到水的压力为 N。(g取10N/kg,)
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专题08 欧姆定律 电功 电功率 焦耳定律
目 录
1
8
考点一 欧姆定律的相关计算 8
考点二 电能、电能表的理解及计算 10
考点三 电功、电功率的理解及计算 12
考点四 电流的热效应 14
考点五 焦耳定律相关计算 15
考点六 用电器的相关计算 17
考点七 动态电路分析 19
考点八 有关电功率的极值、安全、范围问题 21
25
25
1.(2025·四川乐山·中考真题)爱思考的小金设计了一个能检测水流速度变化的装置,已知电源电压保持不变,是定值电阻,机翼状的探头始终浸没在水中,通过连杆带动滑动变阻器的滑片上下移动。下列能实现水流速度越大,电表示数越大的电路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】A.图中定值电阻R0与变阻器R串联,电流表串联在电路中;机翼向上凸起,机翼上方的水流速度较快,机翼上方受到的竖直向下的压强小于机翼下方受到的竖直向上的压强,机翼获得竖直向上的压力差,水流速度越大,机翼获得竖直向上的压力差越大,变阻器接入电路中的电阻越小,电路电阻越小,电路电流越大,则电流表的示数越大,故A符合题意;
B.图中定值电阻R0与变阻器R串联,电压表测量变阻器R的电压。水流速度越大,机翼获得竖直向上的压力差越大,变阻器接入电路中的电阻越小,由串联电路中电阻越小分到的电压越小得,电压表的示数变小,故B不符合题意;
C.图中定值电阻R0与变阻器R串联,电流表串联在电路中;机翼向下凸起,机翼下方的水流速度较快,机翼下方受到的竖直向上的压强小于机翼上方受到的竖直向下的压强,机翼获得竖直向下的压力差,水流速度越大,机翼获得竖直向下的压力差越大,变阻器接入电路中的电阻越大,电路电阻越大,电路电流越小,则电流表的示数越小,故C不符合题意;
D.图中定值电阻R0与变阻器R串联,电压表测量定值电阻R0的电压。机翼向下凸起,机翼下方的水流速度较快,机翼下方受到的竖直向上的压强小于机翼上方受到的竖直向下的压强,机翼获得竖直向下的压力差,水流速度越大,机翼获得竖直向下的压力差越大,变阻器接入电路中的电阻越大,电路电阻越大,电路电流越小,由欧姆定律得,定值电阻R0的电压变小,故电压表的示数变小,故D不符合题意。
故选A。
2.(2025·甘肃兰州·中考真题)在课外实践制作活动中,小红将量程为0~3V的电压表改装成一个测量质量的电子秤,原理如图甲所示。电源电压恒为6V,定值电阻R0的阻值为60Ω,压敏电阻R的阻值随压力的变化关系如图乙所示。O点是杠杆OAC的支点,托盘固定在A点,OA∶OC=1∶4,托盘及杠杆等组件的质量忽略不计。下列说法正确的是( )
A.增大托盘里被测物体的质量,电压表的示数会变小
B.电子秤的0kg刻度线应标注在电压表刻度盘1.2V的刻度线处
C.若R0的阻值为120Ω,则电子秤能测量的最大质量为120kg
D.若只将托盘的固定点从A移至B,则电子秤的量程变大
【答案】C
【详解】A.增大托盘里被测物体的质量,F2变大,由杠杆的平衡条件F1l1=F2l 2可知,力臂不变的情况下,F1变大,即C端对压敏电阻的压力变大,由图乙可知,压敏电阻阻值R变小,由串联电路的分压规律可知,电压表示数U0变大,故A错误;
B.当电子秤的示数为0kg时,C点对压敏电阻的压力为0,此时压敏电阻的阻值为300Ω,由串联电路的电压分配规律可得
解得U0=1V
故B错误;
C.电子秤测量最大质量时,电压表示数最大,由串联电路的分压规律可得
解得R′=120Ω,由图乙可知此时电子秤受到的压力F1=300N,由杠杆的平衡条件可得物体的重力
所以此时称量的最大质量
故C正确;
D.由杠杆的平衡条件可知,在动力和动力臂的乘积不变时,将托盘的固定点从A移至B,将增大阻力臂l2,则阻力F2将变小,即称量的物体的重力变小,由公式可知质量变小,所以电子秤的量程将变小。
故D错误。
故选C。
3.(2025·江苏宿迁·中考真题)噪声是污染环境的公害之一,某科技小组为了监测噪声的强弱,用学生电源、电压表、定值电阻、声敏电阻R等实验器材进行探究,设计如图甲所示电路。其中R的阻值随声音强弱变化如图乙所示。某次测试中,当噪声为70dB时,电压表示数为6V;当噪声为40dB时,电压表示数为3V。下列说法正确的是( )
A.阻值为20Ω
B.电源电压为24V
C.电路中电压表示数随声音强弱增大而减小
D.当电压表示数为4.5V时,噪声强度为50dB
【答案】D
【详解】AB.由图甲可知,两电阻串联,电压表测量定值电阻的电压,噪声为70dB时,由图乙可知,此时声敏电阻的阻值为R=20Ω,噪声为40dB时,由图乙可知,此时声敏电阻的阻值为R'=50Ω,根据串联电路的电压之比等于电阻之比,故有R0∶R=U0∶(U-U0)
则得R0∶20Ω=6V∶(U-6V)①
则得R0∶50Ω=3V∶(U-3V)②
解得U=18V,R0=10Ω,故AB错误;
C.由图乙可知,当声音强度增大时,声敏电阻的阻值减小,电路的总电阻减小,根据欧姆定律可知,电路电流增大,根据U=IR可知R0两端的电压变大,即电压表示数变大,故C错误;
D.当电压表示数为4.5V时,根据R0∶R″=U0∶(U-U0)
得到10Ω∶R″=4.5V∶(18V-4.5V)
解得R″=30Ω,根据乙图可知,噪声强度为50dB,故D正确。
故选D。
4.(2024·辽宁·中考真题)(多选)如图,电路中电源电压恒为4.5V,滑动变阻器R上标有“25Ω 1A”字样,灯泡L的额定电流为0.3A。灯泡L工作时的相关数据如下表所示。通电过程中,下列说法正确的是( )
电流I/A
0.30
0.25
0.20
0.12
电阻
10.0
8.0
7.5
5.0
A.滑片向右滑动,灯泡亮度增加
B.滑片在最右端时,灯泡的阻值是5~7.5Ω之间的某值
C.当R接入电路的阻值为10Ω时,电压表的示数为2.5V
D.为使滑片在最左端时灯泡正常发光,应在电路中串联一个5Ω电阻
【答案】BCD
【详解】A.闭合开关,灯泡和滑动变阻器串联接入电路,电压表测滑动变阻器两端的电压,滑片向右滑动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知通过电路的电流变小,根据串联电路电流特点可知通过灯泡的电流变小,则灯泡变暗,故A错误;
B.滑片在最右端时,滑动变阻器接入电路最大阻值,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知通过电路的电流,小于
由表中数据可知通过电路的电流为0.2A时,灯泡的电阻为7.5Ω,通过电路的电流为0.12A时,灯泡的电阻为5Ω,滑片在最右端时,灯泡的阻值是5~7.5Ω之间的某值,故B正确;
C.当R接入电路的阻值为10Ω时,电压表的示数为2.5V,根据欧姆定律可知通过电路的电流
由表格数据可知灯泡两端的电压为
根据串联电路电压规律可知
故C正确;
D.灯泡正常发光时灯泡两端的电压:
为使滑片在最左端时灯泡正常发光,需串联的电阻的阻值
故D正确。
故选BCD。
5.(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)(多选)小明研究通过灯泡L的电流与其两端电压的关系,得到如图甲所示图像,实验中发现电压越大灯泡越亮。现将该灯泡L与阻值为10Ω的电阻R连入图乙所示电路,灯泡额定电压为6V,闭合开关S,灯泡正常发光。下列说法正确的是( )
A.实验说明灯丝电阻随温度升高而增大
B.灯泡的额定功率为0.6W
C.灯泡的额定电流为0.3A
D.通电10s,电流通过R所做的功为54J
【答案】AC
【详解】A.由图甲可知,灯泡电压变大时,电流也变大,但是电流的增速减慢,根据可知灯丝电阻变大,此过程中灯泡变亮,温度升高,说明灯丝电阻随温度升高而增大,故A正确;
BC.由图甲可知,灯泡电压为6V时,电流为0.3A,则灯泡的额定电流为0.3A,则灯泡的额定功率为
故B错误,C正确;
D.闭合开关S,灯泡和电阻并联,此时灯泡正常发光,说明灯泡电压为6V,根据并联电压规律可知电阻的电压也为6V,则通电10s,电流通过R所做的功为
故D错误。
故选AC。
6.(2025·四川眉山·中考真题)超速是引发交通安全事故的因素之一、物理兴趣小组设计了一种超速自动报警装置,当车速过快时,提醒驾驶员需要减速。如图甲所示为该装置的简化电路图,电源电压为,定值电阻为,RV为速度传感器,其阻值随车速变化的关系图像如图乙所示。由图乙可知,当汽车的行驶速度逐渐增大时,电压表的示数 (选填“增大”“减小”或“保持不变”)。若车速达到时,提醒语音响起,观察到电压表示数为;当电压表的示数为时,汽车速度为 km/h。
【答案】 增大 20
【详解】[1]由图乙可知,速度传感器RV的阻值随车速的增大而增大。由图甲可知,该电路为串联电路,电压表测速度传感器RV两端的电压。电源电压U=12V保持不变,定值电阻R=10Ω。根据串联电路电阻的特点R总=R+RV,当RV增大时,R总变大。电源电压U不变,则电路中的电流I变小。定值电阻R的阻值不变,电路中的电流I变小,所以UR变小,由串联电路的电压规律可知,RV两端的电压变大,即电压表的示数增大。
[2]当电压表示数UV=10V时,根据串联电路电压的特点可得R两端的电压UR=U−UV=12V−10V=2V
此时电路中的电流
车速达到80km/h时,速度传感器的阻值
根据图乙中图像是一条倾斜直线,由数学知识可得①。当电压表示数UV′=8V时,电路中的电流
根据欧姆定律可得
将RV'=20Ω代入①式可得v'=20km/h。
7.(2025·山东德州·中考真题)如图甲所示,电源电压恒定,电压表V1量程为0~15V,电压表V2量程为0~3V,电流表A量程为0~0.6A,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。在保证电路元件安全的前提下,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,某一电压表示数与电流表示数关系图像如图乙所示。则下列说法正确的有( )
①电源电压为4.5V
②定值电阻R1的阻值为2.5Ω
③定值电阻R1的最小电功率为0.45W
④滑动变阻器的调节范围2.5~20Ω
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【详解】①②闭合开关,定值电阻和滑动变阻器串联,电压表V1测量电源电压,示数不变,电压表V2测量滑动变阻器两端的电压,示数变化,如图乙;滑动变阻器接入电路的阻值较小时,总电阻较小,根据欧姆定律可知,电路电流较大,从图中可知为0.6A,此时变阻器两端的电压为1.5V,根据欧姆定律及串联电路的电压特点可知,电源电压
滑动变阻器接入电路的阻值较大时,总电阻较大,根据欧姆定律可知,电路电流较小,从图中可知为0.3A,此时变阻器两端的电压为3V,根据欧姆定律及串联电路的电压特点可知,电源电压
联立两式解得,,故①正确,②错误;
④根据欧姆定律可知变阻器接入电路的阻值分别为
则滑动变阻器的调节范围2.5~10Ω,故④错误;
③定值电阻R1的最小电功率为,故③正确;
综上可知,①③正确,②④错误,则正确的有2个,故B正确,ACD错误。
故选B。
考点一 欧姆定律的相关计算
1.(2025·湖南长沙·中考真题)如图所示电路中,电阻R1和R2的连接方式为 联。已知电源电压为9V且保持不变,R1的阻值为10Ω。闭合开关后,通过R1的电流为 A,此时电流表的示数为1.2A,R2的阻值为 Ω。
【答案】 并 0.9 30
【详解】[1][2]由图可知,两个电阻并联,电流表测量干路中的电流,通过R1的电流为
[3]根据并联电路的电流特点可知通过R2的电流I2=I-I1=1.2A-0.9A=0.3A
根据并联电路电压的规律和欧姆定律可知R2的阻值
2.(2025·河南南阳·二模)如图所示,电源电压为15V保持不变,定值电阻。只闭合开关S时,电流表的示数为0.3A,则两端的电压 V,定值电阻 ;当断开开关S,闭合开关、时,电流表的示数为 A。
【答案】 6 30 1.25
【详解】[1]只闭合开关S时,电流表的示数为0.3A,R1与R2串联,两端的电压
[2]两端的电压为
定值电阻为
[3]当断开开关S,闭合开关、时,R1与R2并联,电流表的示数为
3.(2025·青海西宁·中考真题)如图所示是电阻甲和乙的图像,下列说法正确的是( )
A.乙是一个定值电阻
B.只将甲、乙并联在2.5V的电路中,甲、乙的电功率之比为4︰5
C.只将甲、乙串联在电路中,两者电阻相同时,电源电压是3V
D.只将甲、乙串联在电路中,总功率是1.8W时,电源电压是4.5V
【答案】D
【详解】A.由图可知,乙电阻的U-I图像是一条过原点的曲线,说明乙电阻是变化的,不是一个定值电阻,故A错误;
B.只将甲、乙并联在2.5V的电路中,则U甲=U乙=2.5V,由图可知通过甲、乙的电流分别为I甲=0.5A,I乙=0.4A,根据P=UI,甲、乙的电功率之比P甲︰P乙=U甲I甲︰U乙I乙=I甲︰I乙=0.5A︰0.4A=5︰4,故B错误;
C.只将甲、乙串联在电路中,通过的电流相等,两者电阻相同时,根据U=IR可知,它们两端的电压相等。由图可知,电路中的电流为0.6A时,甲、乙两端的电压均为3V。根据串联电路的电压规律,则电源电压U=3V+3V=6V,故C错误;
D.只将甲、乙串联在电路中,由图可知,当I=0.4A,U甲'=2.0V,U乙'=2.5V时,此时电源电压U'=2.0V+2.5V=4.5V,由P=UI可知,电路总功率P=4.5V×0.4A=1.8W,故D正确。
故选D。
考点二 电能 电能表的理解及计算
4.(2025·湖南岳阳·一模)西北工业大学实现了激光充电技术,有效的解决了无人机的续航问题。如图所示其基本原理为地面发射端发射激光,照射到接收端的光伏转化阵列,光伏转化阵列将光能转化为电能,给电池充电。一块参数为“3.7V,4000mA•h”的无人机电池充满电后存储的电能为 J,若发射端的发射功率为370W,从发射端到接收端的传输效率为50%,接收端的充电效率为80%,则将该电池的电能从50%充满需要 s。
【答案】 53280 180
【详解】[1]无人机电池充满电后存储的电能
[2]电池的电能从50%充满需要储存的能量
接收端需要提供的电能
发射端需要提供的电能
充满需要的时间
5.(2025·湖南·模拟预测)如图甲所示是某款智能语音爬楼“神器”,可以帮助腿脚不便的老年人上下楼。
(1)智能语音系统中使用的智能芯片,主要利用 (填“半导体”或“超导体”)材料制作而成;
(2)该电池充满电后可以储存 W•h电能;
(3)若只将本设备接入电路充电10分钟,电能表(主要参数如图乙所示)上的转盘转过 转。
【答案】(1)半导体
(2)360
(3)165
【详解】(1)智能语音系统中使用的智能芯片,主要利用半导体材料制作而成。
(2)该电池充满电后可以储存电能
(3)将本设备接入电路充电,充电的功率
若只将本设备接入电路充电10分钟,
消耗电能
表盘上有的数据,充电10分钟,表盘转动的圈数
6.(2025·河南·二模)体重超标已影响部分学生的身心健康,为监测体重,某科技创新小组设计了一台由电压表改装而成的简易体重计,其电路如图甲所示。已知电源电压恒定,定值电阻,R为压敏电阻,其阻值与所受压力的关系如图乙,不考虑踏板重力。闭合开关,当体重计空载时,电压表的示数为3V,此时电路中的电流为 A,电源电压为 V;当体重为600N的同学站在体重计上时,消耗的电能为 J。
【答案】 0.2 12 144
【详解】[1][2]据甲图可知,电路是串联的,电压表测R0两端电压,当体重计空载时,据乙图可知,R的阻值为45Ω,此时电压表的示数是3V,则电路中的电流为
电源电压为
[3]当体重为600N的同学站在体重计上时,据乙图可知压敏电阻的阻值为15Ω,此时电路中的总电阻为
电路中的电流为
消耗的电能为
考点三 电功、电功率的理解及计算
7.(2025·湖南娄底·三模)图甲为灯泡L的电流与电压关系的图像。将该灯泡接入图乙电路,电阻R阻值为10Ω,闭合开关S,电流表示数为0.2A,则说法正确的是( )
A.灯泡电阻恒定不变
B.电阻R和灯泡L串联在电路中
C.电源电压为2V
D.灯泡L的电功率为0.4W
【答案】C
【详解】A.灯泡的I-U图像为曲线,说明灯泡的电阻会发生改变,故A错误;
B.电流分别通过电阻R和灯泡L,则两者并联在电路中,故B错误;
C.电流表测量电阻R的电流,由并联电路电压特点与欧姆定律得,电源电压为
故C正确;
D.灯泡L的电压等于电源电压,为2V,由图得,此时灯泡的电流为0.25A,灯泡的电功率为
故D错误。
故选C。
8.(2025·四川乐山·一模)在我区某校科技节活动中,物理兴趣小组设计了一个地磅模型,地磅内部简化电路,如图所示。其工作原理是车辆开上地磅会压缩弹簧(弹簧处于弹性限度内)引起滑片P移动,当电路的电流I≥I0(I0为某一定值)时,电路中电铃会发出警示声(电铃电阻忽略不计),表明车辆超重了。R0为保护电阻,电源电压不变。下列说法正确的是( )
A.地磅上的压力增大时,电路总功率减小
B.地磅上的压力减小时,电压表的示数增大
C.地磅上的压力减小时,电路中的电流减小
D.地磅上的压力增大时,电压表与电流表示数之比减小
【答案】C
【详解】A.地磅上的压力增大时,变阻器接入电路中电阻变小,电路中电阻变小,由欧姆定律得,电路电流增大,由P=UI可知,电路总功率增大,故A错误;
BC.地磅上的压力减小时,变阻器接入电路中电阻变大,电路中电阻变大,由欧姆定律得,电路电流减小,由U0=IR0可知,电压表示数减小。故B错误,C正确;
D.电压表与电流表示数始终等于定值电阻的阻值,则电压表与电流表示数之比不变,故D错误。
故选C。
9.(2025·湖南·二模)科技活动小组的同学设计了一个苹果质量筛选系统,如图甲所示,检测电路如图乙所示,电源电压恒为12V,为10Ω的定值电阻,R为压敏电阻,其阻值随压力的变化关系如图丙。闭合开关,当苹果经过检测台时,R受到的压力恰好等于苹果重力的一半,此时若两端的电压,说明苹果质量达标,否则苹果将被推出传送带。g取10N/kg,下列说法正确的是( )
A.苹果的质量越小,电路中的电流越大
B.苹果的质量越大,的电功率越大
C.要提高质量筛选标准,可以将换成阻值更小的定值电阻
D.当苹果质量小于或等于80g时,将被推出传送带
【答案】BC
【详解】AB.苹果的质量越小,对压敏电阻的压力越小,根据图像可知压敏电阻的阻值越大,根据串联电路的特点及欧姆定律可知电路中的电流将越小,反之可知当苹果质量越大,电流将越大,根据可知,的电功率越大,故A错误,B正确;
C.要提高质量筛选标准,即苹果的质量更大才能达标,因此应使在苹果质量更大,即压敏电阻R的阻值更小时,R0两端电压才能达到2V,根据串联电路的分压规律
可知应减小定值电阻的阻值,故C正确;
D.当两端的电压时,电路中的电流为
此时压敏电阻R的阻值为
由图丙可知受到的压力为,则苹果重力为
质量
即苹果质量小于或等于时,将被推出传送带,故D错误。
故选BC。
考点四 电流的热效应
10.(2025·湖南湘潭·一模)图1所示3D打印机是一种可快速成型的机器,它的喷头将PLA塑料熔化并挤出,逐层构造物体。打印机喷头将PLA塑料熔化主要是利用电流的 (选填“热”或“磁”)效应;将其他用电器关闭,只让该3D打印机单独工作,一段时间后,与其连接的电能表(如图2所示)指示灯闪烁了1500次,则该打印机在这段时间内消耗的电能为 kW·h。
【答案】 热 0.5
【详解】[1]如图1所示,3D打印机喷头可看作一个电阻,电流通过后会发热,因此3D打印机喷头主要是利用了电流的热效应。
[2]家用电能表指示灯闪烁了1500次,消耗的电能为。
11.(2025·山东济宁·二模)央视《是真的吗?》节目中,主持人演示了“电池+口香糖锡纸=取火工具”的实验。将锡纸剪成两端宽中间窄的形状(如图甲所示),其两端直接与干电池的两极相连接(如图乙所示),一会儿锡纸就可以燃烧起来,这是利用了电流的 效应。锡纸的 (选填“中间窄处”或“两端宽处”)先燃烧。
【答案】 热 中间窄处
【详解】[1]电流通过导体时会产生热量,这一现象称为电流的热效应,该实验中锡纸燃烧正是利用了这一效应。
[2]锡纸材料相同,中间窄处的横截面积更小,电阻更大;根据焦耳定律,在电流相同的情况下,电阻大的区域产生的热量更多,温度升高更快,因此中间窄处会先达到锡纸的着火点而燃烧。
12.(2025·山东菏泽·二模)如图甲所示是便携式封口机,工作时利用电流的 效应,把电能转化为 能,使发热电阻温度快速升高,熔化塑料包实现封口。如图乙所示是其原理电路图,封口机的电源电压是3V,发热电阻R的阻值为1,闭合开关,则10s内产生 J的热量。若封口时总是把塑料袋烫坏,应将发热电阻换成阻值更 (选填“大”或“小”)的电阻。
【答案】 热 内 90 大
【详解】[1][2]便携式封口机工作时,消耗电路中的电能,同时放出大量的热量,所以将电能转化为内能,则便携式封口机是利用电流的热效应实现高温封口。
[3]发热电阻产生的电热为
[4]若封口时总是把塑料袋烫坏,说明产生的电热过多,根据可知,应将发热电阻换成阻值更大的电阻。
考点五 焦耳定律相关计算
13.(2025·湖南长沙·二模)电阻R1、R2的阻值之比为2:1,如图所示,当开关S闭合时,电阻R1与R2两端的电压之比为 ,相同时间内两电阻产生的热量之比
【答案】
【详解】[1]当开关S闭合时,两电阻并联接入电路,并联电路各支路两端电压相等,所以电阻R1与R2两端的电压之比为。
[2]根据焦耳定律可知,在电压相同时,相同时间内两电阻产生的热量之比等于电阻的反比,即
14.(2026·湖南·模拟预测)浴室除雾镜是在两片玻璃中间安上电热膜,利用电热使镜面温度升高,水珠消失。某型号电热膜内部简化电路如图所示,共5根电阻丝加热,每根电阻丝的阻值为20Ω,电源电压为12V,除雾工作1min,每根电阻丝产生的热量为 J。
【答案】432
【详解】由题意,由图可知,根电阻丝并联,根据并联电路电压规律可知,每根电阻丝的电压都为,通过每根电阻丝的电流
除雾工作1min,每根电阻丝产生的热量为
15.(2025·湖南岳阳·一模)冬天,小冯想给家里的猫制作一个电加热垫,他利用一根均匀的电阻丝设计了图1的方案,其中电源电压,发热电阻
(1)电阻丝通电后能发热,这是电流的 效应;
(2)根据图1的方案,计算电阻丝通电100s产生的热量;
(3)为获得不同的加热功率,小冯从电热丝的中点引出一根导线,如图2所示将电阻丝上AB两端用导线连接之后,再接在电源负极上,将C端连接开关右边,请你计算此种情况的电功率大小。
【答案】(1)热
(2)7200J
(3)288W
【详解】(1)电阻丝通电后能发热,将电能转化为内能,利用的是电流的热效应。
(2)根据图1的方案,计算电阻丝通电100s产生的热量为
(3)根据题意,电路连接如下图所示:
据图可知,此时电路为两半段电阻丝并联,则每半段电阻丝的阻值为1Ω,则此时电路中电功率为
考点六 用电器的相关计算
16.(2025·贵州遵义·二模)某学习兴趣小组的同学们调查发现,雨雪天气里汽车后视镜会变模糊,影响行车安全;如图为同学们设计的给后视镜除雾、除霜的简化加热电路。电路低温挡除雾,高温挡除霜;已知电源电压恒为10V,R1与R2均为加热电阻,R2阻值为20Ω,当开关S、S1闭合时,电流表示数为1A,求:
(1)电阻 R1的阻值;
(2)除霜模式下,电阻R1工作10min产生的热量;
(3)除雾模式下,电路的功率。
【答案】(1)10Ω
(2)6000J
(3)3.3W
【详解】(1)由电路图可知,只闭合开关S时,两电阻串联,电路的总电阻最大;当开关S、S1闭合时,R2被短路,只有R1工作,根据可知,电压一定时,电路中总电阻越大,电功率越小,挡位越低,所以当开关S闭合,S1断开时,处于除雾模式,当开关S、S1闭合时,处于除霜模式;根据可得,R1的阻值为
(2)当开关S、S1闭合时,处于除霜模式,电阻R1工作的电功率为
10min产生的热量为
(3)处于除雾模式,开关S闭合,S1断开时,两电阻串联,电路中总电阻为
电功率为
17.(2025·湖南永州·二模)小明将废旧电热器上规格为“220V 968W”的完好电热丝拆下,用于科技小组制作电烘箱,设计电路如图所示。经过多次试验,当选用的电阻的阻值为5Ω时,刚好满足箱体内烘干功率要求。(虚线框为电烘箱体,不考虑温度对电阻的影响)
(1)电热丝的阻值是多少?
(2)整个电路工作时的电流是多少?
(3)工作1h,电烘箱体内产生的热量是多少?
【答案】(1)50Ω
(2)4A
(3)2.88×106J
【详解】(1)根据可得电热丝的阻值是
(2)电路中R0与R1串联,总电阻R=R0+R1=50 Ω+5 Ω=55 Ω
故工作电流
(3)工作1h,电烘箱体内产生的热量是
18.(2025·湖南长沙·二模)寒假期间,小明在家发现一废弃电熨斗,铭牌上标有“220V;1100W”字样,电熨斗只有一根电阻丝,小明想利用这个电熨斗的电阻丝制作一个可调温的发热坐垫,在父母的陪同下,他拆下整根电阻丝进行研究,发现电阻丝完好无损。他将拆下来的整根电阻丝截成三段,制作成一段阻值可调的电阻丝与两段阻值不同的定值电阻丝、。(忽略温度对电阻的影响)
(1)电阻丝的额定电流是多少?
(2)小明给发热坐垫设计出如图所示的电路图。连接好电路,已知电源电压为10V,当只闭合开关,且可调电阻丝阻值调到0Ω时,电流为2A,则的阻值为多少?
(3)通过开关的闭合与断开及可调电阻丝阻值的调节,在通过电阻丝的电流不超过其额定电流的情况下,发现坐垫的最大功率为75W,求发热坐垫在最小功率状态下工作10s产生的热量。
【答案】(1)5A
(2)
(3)
【详解】(1)电阻丝的额定电流
(2)当只闭合开关,且可调电阻丝阻值调到0Ω时,单独工作,则的阻值为
(3)分析电路可知,当、、均闭合时,和并联,调节滑片可以使得总电阻最小,根据,此时功率可以达到最大。最大功率时,干路电流为
在通过电阻丝的电流不超过其额定电流的情况下,变阻器的电流为5A,则支路电流为
则阻值为
整根电阻丝阻值为
所以的最大阻值为
当只闭合开关时,、串联,当滑片移到阻值最大处时,总电阻最大,根据,总功率最小,此时电流为
则发热坐垫在最小功率状态下工作10s产生的热量为
考点七 动态电路分析
19.(2025·山东淄博·中考真题)为保持教室安静的学习环境,小明设计了噪声强弱检测装置,如图所示,电源电压不变,声敏电阻R的阻值随声音的增强而减小。闭合开关,当声音变强时(灯丝电阻不变)( )
A.电流表示数变小 B.电压表示数变小
C.电压表与电流表示数的比值变小 D.电压表与电流表示数的乘积变大
【答案】D
【详解】如图所示,声敏电阻R与灯L串联,电流表测电路中电流,电压表测灯L两端的电压。闭合开关,当声音变强时,声敏电阻R的阻值减小,由欧姆定律可知,在电源电压一定时,电路中的电流变大,即电流表示数变大;灯丝电阻不变,由欧姆定律公式变形,可知灯L两端电压变大,即电压表示数变大,所以电压表和电流表的乘积变大,电压表与电流表的比值是灯丝的阻值大小,灯丝的电阻不变,所以该比值不变,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
20.(2025·山东德州·中考真题)如图是创新小组设计的肺活量检测装置原理图。电源电压恒定,R0是滑动变阻器,R1、R2是定值电阻。检测时从吹气口向气球中吹气,气球膨胀通过可移动隔板带动滑片向上运动,此时显示仪的示数变大(显示仪由图中两电表之一改装而成)。在吹气过程中下列判断正确的是( )
A.电路总电阻变大 B.电压表示数变大
C.显示仪由电流表改装而成 D.电路中消耗的总功率变小
【答案】C
【详解】ABC.如图,电路为与串联,然后与并联,电压表测电源电压,示数不发生变化;电流表在滑动变阻器所在支路,当从吹气口向气球中吹气,气球膨胀通过可移动隔板带动滑片向上运动时,滑动变阻器的电阻变小,由欧姆定律可知,此时该支路电流变大,即电流表示数变大,即显示仪为电流表改装而成;由并联电路电阻规律可知,此时电路中的总电阻变小,故AB错误,C正确;
D.由并联电路中电流规律可知,滑动变阻器所在支路电流增大,通过电流不变,则干路电流增大,由可知,电源电压不变时,电路总功率变大,故D错误。
故选C。
21.(2025·河北·中考真题)图为某研究小组设计的风速自动报警器电路示意图,电源电压不变,为压敏电阻,它的阻值随风速的增加而减小,为定值电阻。当风速时,两电表都不报警。当风速时,两表中的一个会报警;当风速时,另一个表会报警。已知:,两表都是在大于等于各自设定的电压值或电流值时触发报警。在电路处于两表都未报警的工作状态下,下列说法正确的是( )
A.风速减小时,的功率会增大
B.风速变化时,电压表示数一定不变
C.当时,触发报警的表是电流表
D.风速变化时,电压表和电流表示数之比不变
【答案】C
【详解】A.由图可知,电阻R1和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,风速减小时,电阻R1的阻值增大,由电阻的串联可知,电路的总电阻增大,由可知电路中的电流减小,由P=I2R可知的功率减小,故A错误;
B.风速变化时,电阻R1的阻值会发生变化,由串联分压可知,R1两端的电压发生变化,即电压表示数发生变化,故B错误;
C.当风速时,电阻R1的阻值减小,由串联分压可知,电阻R1两端的电压减小,即电压表的示数减小,由电阻的串联可知,电路的总电阻减小,由可知电路中的电流增大,电流表超过设定电流值触发报警,当风速时,电阻R1的阻值增大,由串联分压可知,电压表的示数增大,电压表超过设定电压值触发报警,由电阻的串联可知,电路的总电阻增大,由可知电路中的电流减小,即电流表的示数减小,所以当时,触发报警的表是电流表,故C正确;
D.由可知,电压表和电流表示数之比等于R1的阻值,风速变化时,R1的阻值发生变化,所以电压表和电流表示数之比发生变化,故D错误。
故选C。
考点八 有关电功率的极值、安全、范围问题
22.(2025·山东聊城·三模)利用如图甲所示电路进行实验,电源电压保持不变,闭合开关后,滑片P由端滑到端,电压表示数与电流表示数的变化关系如图乙,分析实验过程可知,下列说法错误的是( )
A.电源电压是
B.定值电阻
C.滑动变阻器的最大阻值是
D.电路中总功率的变化范围是
【答案】A
【详解】由电路图甲可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表测量R两端的电压,电流表测量电路中的电流。滑片P由b端滑到a端时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,总电阻减小,根据欧姆定律,电路中的电流增大,R两端的电压也随之增大。
A.当滑片P滑到a端时,滑动变阻器电阻为0,此时电路为R的简单电路,此时电流最大,电压表的示数等于电源电压。由图乙可知,最大电流,对应的电压。故电源电压
故A错误,符合题意;
B.定值电阻阻值不变,根据图乙a端数据,由欧姆定律得
故B正确,不符合题意;
C.当滑片P在b端时,滑动变阻器接入电阻最大,此时电路中的电流最小。由图乙可知,电路中的最小电流,R两端的电压。根据串联电路电压规律,滑动变阻器两端的电压
则其最大阻值
故C正确,不符合题意;
D.电路的总功率。当电流最小时,总功率最小
当电流最大时,总功率最大
所以电路中总功率的变化范围是4.5W~13.5W。故D正确,不符合题意。
故选A。
23.(2025·四川广安·中考真题)如图所示,电源电压为4.5V,灯泡L标有“3V,1.8W”字样(不考虑灯丝电阻的变化),滑动变阻器R的规格为“20Ω,0.5A”,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V。保证电路安全,在移动滑动变阻器滑片过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表的示数变化范围为1.5V~3V
B.电流表的示数变化范围为0.3A~0.6A
C.滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为4Ω~20Ω
D.灯泡L消耗电功率的范围为0.45W~1.25W
【答案】D
【详解】ABC.由图可知该电路为串联电路,电压表的量程为0~3V,则电压表最大示数为3V,小灯泡电阻为
电路中最小电流为
此时滑动变阻器接入电阻最大,最大阻值为
小灯泡的额定电流为
滑动变阻器R的规格为“20Ω,0.5A”,电流表的量程为0~0.6A,则电路中最大电流为0.5A,电路中最小的总电阻为
则滑动变阻器接入最小电阻为
电压表示数最小为
综上可得,电压表的示数变化范围为2V~3V;电流表的示数变化范围为0.3A~0.5A;滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为4Ω~10Ω,故ABC错误;
D.灯泡L消耗的最大电功率
灯泡L消耗的最小电功率
即灯泡L消耗电功率的范围为0.45W~1.25W,故D正确。
故选D。
24.(2025·重庆·中考真题)科技小组的同学按图甲所示的电路研究自制小台灯的调光效果,灯泡L标有“2.5V”字样,电源电压恒为,电压表量程为“”,电流表量程为“”。闭合开关S,在确保电路安全的情况下,最大范围移动变阻器的滑片P,观察灯泡的L亮暗,绘出灯泡L的图像如图乙所示。下列分析正确的是( )
A.灯泡正常发光时电阻值为
B.灯泡随滑片P向端移动而变亮
C.变阻器接入的阻值范围为
D.电路消耗的最大电功率为0.625W
【答案】C
【详解】A.由图乙可知,灯泡电压为2.5V时,电流为0.25A,则灯泡正常发光时电阻值为
故A错误;
B.分析电路可知,灯泡和滑动变阻器串联,电压表测灯泡电压,电流表测电路电流。滑片P向端移动时,变阻器阻值变大,则总电阻变大,根据,电路中电流变小,由图乙可知,灯泡电压变小,根据,灯泡实际功率变小,灯泡变暗,故B错误;
C.由图乙可知,灯泡电压为2.5V时,电流最大为0.25A,此时变阻器阻值最小为
灯泡电压为0.5V时,电流最小为0.1A,此时变阻器阻值最大为
所以变阻器接入的阻值范围为,故C正确;
D.电流最大为0.25A,则电路消耗的最大电功率为
故D错误。
故选C。
1.(2025·北京·中考真题)下列用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A.电热水壶 B.吸尘器 C.电冰箱 D.电视机
【答案】A
【详解】A.电热水壶工作时将电能转化为内能,利用电流的热效应工作的,故A符合题意;
B.吸尘器工作时电动机转动,将电能转化为机械能,不是利用电流的热效应工作的,故B不符合题意;
C.电冰箱是将电能转化为电动机的机械能,不是利用电流的热效应来工作的,故C不符合题意;
D.电视机工作时主要是把电能转化为声能与光能,不是利用电流的热效应来工作的,故D不符合题意。
故选A。
2.(2025·四川巴中·中考真题)“地球一小时”活动,号召人们在每年3月最后一个星期六关灯一小时,以响应节能减排的环保要求,每节约一度电可以减少0.997kg的排放,在日常生活中1度电可以使( )
A.80W的电视机正常工作50h B.40W的日光灯正常工作60h
C.50W的电风扇正常工作20h D.1000W的电吹风机正常工作5h
【答案】C
【详解】A.一度电可以供80W的电视机正常工作的时间,故A不符合题意;
B.一度电可以供40W的日光灯正常工作的时间,故B不符合题意;
C.一度电可以供50W的电风扇正常工作的时间,故C符合题意;
D.一度电可以供1000W的电吹风机正常工作的时间,故D不符合题意。
故选C。
3.(2025·四川自贡·中考真题)如图为某用电器的I-U图像,其额定电压为12V,则额定功率是( )
A.0.6W B.1.8W C.3.2W D.4.8W
【答案】D
【详解】由图可知,某用电器额定电压为12V,对应的额定电流是0.4A,额定功率P=UI=12V×0.4A=4.8W
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
4.(2025·青海西宁·中考真题)如图是电子体重秤的简化电路图,虚线框内是两不同电阻,是定值电阻,是压敏电阻且阻值随压力的增大而减小。当所称的体重增大时,电压表改装而成的体重显示器示数也增大,则( )
A.虚线框1内接的是定值电阻 B.虚线框2内接的是定值电阻
C.电路中的电流变小 D.此电路是并联电路
【答案】A
【详解】ABD.定值电阻和压敏电阻串联,是压敏电阻且阻值随压力的增大而减小,当所称的体重增大时,阻值减小,根据串联电路分压原理,两端电压变小,两端电压变大,要使电压表示数增大,电压表应测量两端电压,则虚线框1内接的是定值电阻,故A正确,BD错误;
C.当所称的体重增大时,阻值减小,串联电路总电阻变小,在电源电压不变时,电路电流变大,故C错误。
故选A。
5.(2025·天津·中考真题)将标有“6V 6W”的甲灯泡和“6V 3W”的乙灯泡串联后,接在电压为9V的电源上。不考虑温度对灯丝电阻的影响,则( )
A.甲灯能正常发光 B.乙灯能正常发光
C.两灯均能正常发光 D.两灯均不能正常发光
【答案】B
【详解】甲灯的电阻为,乙灯的电阻为
两灯串联,串联电路的总电阻等于各串联电阻之和,则电路中的总电阻为R=R甲+R乙=6Ω+12Ω=18Ω
电路中的电流为,甲灯的额定电流
甲灯不能正常发光,乙灯的额定电流
所以乙灯能正常发光,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6.(2025·江苏徐州·中考真题)如图是电饭锅的简化电路,开关S控制“1”、“2”两个挡位。做饭时先高温烧煮,后焖饭、保温。则做饭过程中,开关S所处的挡位( )
A.一直在“1”挡 B.一直在“2”挡
C.先在“1”挡,后在“2”挡 D.先在“2”挡,后在“1”挡
【答案】C
【详解】由图可知,当开关S在“1”挡时,R2被短路,电路为R1的简单电路,此时电路电阻较小,根据公式可知,电路功率较大,为高温挡;当开关S在“2”挡时,两电阻串联,此时电路电阻较大,功率较小,为保温挡,所以开关S先在“1”挡,后在“2”挡,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
7.(2025·四川乐山·中考真题)如图所示为、两电阻的图像,则、的电阻之比为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由图可知,的阻值为,的电阻为
则、的电阻之比为,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
8.(2025·江苏南通·中考真题)冬天,为控制蔬菜大棚的温度在20~28℃,同学们设计了如图所示的控制电路。电源电压3V,R1是热敏电阻,R0选用3kΩ或5kΩ的定值电阻。闭合开关S,当R1两端电压U≥2V时,开启加热系统;当U≤1.8V时,关闭加热系统。热敏电阻R1在不同温度时的阻值如下表。下列说法正确的是( )
温度/℃
4.1
9.0
14.3
20.0
28.0
38.2
45.5
阻值/kΩ
22
16
10
6
4.5
3
2.5
A.R1的阻值与温度成反比
B.选用3kΩ的定值电阻能够满足设计的要求
C.R1和R0的功率可能相等
D.增大电源电压使开启加热系统的温度变低
【答案】B
【详解】A.由表中数据可知,热敏电阻阻值虽随温度升高而减小,但并非与温度成严格的“反比”关系,故A错误;
B.R1与R0串联,若R0=3kΩ,当R1两端电压U1=2V时,则U0=U-U1=3V-2V=1V
串联电路电流相等,则,即
对应温度20℃,开启加热系统; 当R1两端电压U1=1.8V时,则
串联电路电流相等,则 即
对应温度28℃,关闭加热系统;符合要求,故B正确;
C.R1与R0串联,功率相等时,I02R0=I12R1,R1=R0,若R0=3kΩ,R1=3kΩ,对应的温度是38.2℃,超过了温度在20~28℃范围,故C错误;
D.增大电源电压,若R0=3kΩ,R1两端电压U1=2V时,U0=U-U1=6V-2V=4V
串联电路电流相等即
由表中数据可知,温度高于45.5℃,使开启加热系统的温度变高,故D错误。
故选B。
9.(2025·四川泸州·中考真题)“天工”社团的同学们用宽度不同、厚度均匀的铝片自制了一个电热切割器,用来切割塑料泡沫,如图所示。下列分析正确的是( )
A.通过EF、FG和GH三段铝片的电流相等
B.加在EF、FG和GH三段铝片两端的电压相等
C.EF、FG和GH三段铝片的电阻相等
D.用GH段去切割塑料泡沫,效果最好
【答案】A
【详解】A.由图可知,EF、FG和GH三段铝片是串联在电路中的,根据串联电路的电流特点:串联电路中各处的电流相等,所以通过EF、FG和GH三段铝片的电流相等,故A正确;
BC.电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关(本题中温度、材料相同)。由图可知,三段铝片长度均为,但宽度不同(即横截面积不同),根据“在材料和长度相同时,横截面积越小,电阻越大”,可知三段铝片的电阻关系为;根据欧姆定律(相同,不同),所以加在GH、EF、FG三段铝片两端的电压关系为,故BC错误;
D.根据焦耳定律(、相同),电阻越大,产生的热量越多。因为,所以FG段电阻最大,产生热量最多,用FG段去切割塑料泡沫,效果最好,故D错误。
故选A。
10.(2025·福建·中考真题)光照强度会影响花卉生长。图甲为光照强度过大时触发报警的电路,电源电压不变,R0为阻值可调的电阻箱,R为光敏电阻,其阻值随光照强度变化关系如图乙。当电流表示数大于某一值I0时触发报警,I0时的光照强度为警戒光照强度。闭合开关S,下列说法正确的是( )
A.R的阻值随光照强度增大而增大
B.增大R0阻值可增大警戒光照强度
C.R0一定时,光照强度越大,通过R0的电流越大
D.R0一定时,光照强度越大,电流表示数越小
【答案】B
【详解】由图可知,定值电阻R0和光敏电阻R并联,电流表测干路电路的电流
A.题目提到R为光敏电阻,其阻值随光照强度变化关系如图乙所示,可以看出光照强度增大时阻值减小,故A错误;
B.警戒光照强度是电流达到I0时的光照强度。增大R0阻值会导致通过R0支路的电流减小,因此光敏电阻阻值需减小才能让电流重新达到I0。此时需要更强的光照,所以警戒光照强度增大,故B正确;
C.定值电阻R0和光敏电阻R并联,互不影响,R0一定时,电压不变则通过R0的电流不变,故C错误;
D.R0一定时,电压不变,通过R0的电流不变。光照强度越大,光敏电阻R的阻值减小,根据可知通过光敏电阻R这条支路的电流增大,电流表测干路电流,等于各支路电流之和,一条支路电流不变,另一条支路电流增大,故电流表示数增大,故D错误。
故选B。
11.(2025·江苏苏州·中考真题)如图所示的电路中,闭合开关S后,当滑片P向右移动时,则( )
A.电流表A示数变小
B.电压表示数不变
C.电压表示数与电流表A示数之比变大
D.电压表示数与电流表A示数之比变小
【答案】D
【详解】AB.由图可知,电阻R1和变阻器R2串联,电压表V1测量R1两端的电压,电压表V2测量变阻器两端的电压,闭合开关S后,当滑片P向右移动时,变阻器R2连入电路的电阻变小,由电阻的串联可知电路的总电阻变小,由可知电路中的电流变大,即电流表A的示数变大,由U=IR可知电阻R1两端的电压变大,即电压表示数变大,故AB不符合题意;
C.由可知电压表示数与电流表A示数之比等于R1的阻值,R1的阻值不变,所以电压表示数与电流表A示数之比不变,故C不符合题意;
D.由可知电压表示数与电流表A示数之比等于R2的阻值,R2的阻值变小,所以电压表示数与电流表A示数之比变小,故D符合题意。
故选D。
12.(2025·四川德阳·中考真题)如图所示为风速仪的工作原理简化图,装有挡风板和滑片的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆上,弹簧左端固定,右端与滑块相连,为定值电阻,为电阻丝,滑片与电阻丝接触良好。无风时,滑片在A处;有风时,滑块与滑片一起向左移动。闭合开关,当风速增大时下列分析正确的是( )
A.风速越大,电流表示数越小
B.电压表示数变小,电流表示数变大
C.电压表示数与电流表示数的比值变大
D.电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值变小
【答案】B
【详解】AB.由图得,定值电阻R0与滑动变阻器串联,电压表测量变阻器两端的电压,电流表测量电路电流。风速越大,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,电路总电阻变小,电源电压不变,由欧姆定律得,电流表示数变大,变阻器接入电路中电阻变小,由串联电路电阻越小分得的电压越小,电压表示数变小,故A错误,故B正确;
C.电压表示数与电流表示数的比值等于变阻器接入电路的电阻,变阻器接入电路的电阻变小,则比值变小,故C错误;
D.由串联电路电压特点得,滑动变阻器两端的电压变化量等于定值电阻R0两端的电压变化量,串联电路电流处处相等,则电流表示数变化量等于定值电阻R0的电流变化量,由欧姆定律得,滑动变阻器的滑片移动前后,R0的电压分别为、
则
即
则为定值,即电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值不变,故D错误。
故选B。
13.(2025·山东泰安·中考真题)某款电热水壶有“加热”和“保温”两个挡位。如图所示是它电路原理图的一部分,是电阻丝,的阻值为,“保温”与“加热”的功率之比为。加热时,电热水壶正常工作10min将质量为1.5kg的水从20℃加热至100℃,水吸收的热量为,电流做的功为。已知水的比热容是。下列说法中( )
①加热时,开关闭合,断开 ②
③ ④
A.只有④正确 B.只有②③正确 C.只有②③④正确 D.只有①②④正确
【答案】C
【详解】①由图可知,当开关、都闭合时,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,电热壶处于加热挡,故①错误;
②开关闭合,断开时为保温挡,此时为的简单电路,消耗的电功率为
“保温”与“加热”的功率之比为,则加热挡的功率为
则电热壶处于加热挡时,消耗的电功率为
由可知,的阻值为
故②正确;③加热时,电热水壶正常工作10min,电流做的功为
故③正确;④根据可知,1.5kg的水从20℃加热至100℃,水吸收的热量为
故④正确;综上所述,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
14.(2025·四川德阳·中考真题)图甲为通过灯泡和定阻电阻的电流与其两端电压关系的图像。把它们按图乙接入电路,闭合开关,电流表示数为,下列选项正确的是( )
A.电源电压为
B.定值电阻的阻值为
C.通过灯泡的电流为
D.灯泡的实际功率为
【答案】D
【详解】A.由甲图可知,直线为定阻电阻的电流与其两端电压关系的图像,曲线为灯泡的电流与其两端电压关系的图像,由乙图可知,电流表测定值电阻的电流,电流表示数为,结合甲图像可知,定值电阻的电压为,由于定值电阻与灯泡并联,根据并联电路电压特点可知,电源电压、灯泡两端电压与定值电阻两端电压相等,电源电压为,故A错误;
B.定值电阻的阻值为
故B错误;
C.根据甲图可知,灯泡电压为时,通过灯泡的电流为,故C错误;
D.灯泡的实际功率
故D正确。
故选D 。
15.(2025·四川达州·中考真题)小芳家有一只标有“220V 1000W”字样的电热水壶。使用前,家中电能表示数如图所示;关闭其它用电器,只让电热水壶正常工作30分钟。下列说法正确的是( )
A.电热水壶的电阻为484Ω B.电热水壶消耗的电能
C.此过程电能表指示灯闪烁了3000次 D.30分钟后电能表表盘示数为
【答案】D
【详解】A.由电热水壶的铭牌“220V 1000W”可知,其额定电压为220V,额定功率为1000W。根据电功率公式,可计算电热水壶的电阻
故A错误;
B.电热水壶正常工作30分钟(1800秒),消耗的电能W=Pt=1000W×1800s=1.8×106J=1.8×106J
故B错误;
C.电路中每消耗1kW·h的电能,电能表指示灯闪烁3000次,电热水壶消耗的电能为1.8×106J,即,因此指示灯闪烁次数为
故C错误;
D.电能表读数时,最后一位数是小数,则初始电能表示数为1234.5度,电热水壶消耗0.5度电后,表盘示数应增加至01235.0度,故D正确。
故选D。
16.(2025·四川达州·中考真题)如图所示为定值电阻R和灯泡L的图像,灯泡L额定电压为2.5V.将两用电器串联在电源两端,灯泡L正常发光。下列说法正确的是( )
A.电源电压为2.5V B.灯泡L额定功率为0.75W
C.R与灯泡L功率之比为 D.灯泡L的图像为图线B
【答案】B
【详解】AD.由题意可知,两用电器串联时灯泡正常发光,此时灯泡两端电压为额定电压2.5V。定值电阻的阻值不变,故图线为直线段,故B图线为定值电阻的图线。灯泡的电阻受温度的影响而不断变化,图线为曲线,故A图线为灯泡的图线。故根据定值电阻的U-I图像经过(1.5V,0.3A)点,可计算其阻值
串联电路中电流相等,当电流为0.3A时,定值电阻两端电压为1.5V,因此电源电压应为U总=2.5V+1.5V=4V
故AD错误;
B.灯泡在额定电压2.5V、电流0.3A时的功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
故B正确;
C.定值电阻的功率P定=I²R=(0.3A)²×5Ω=0.45W
灯泡功率为0.75W,两者功率之比为
故C错误;
故选B。
17.(2025·云南·中考真题)(多选)某种用于检测大件货物质量的装置,其简化电路如图甲所示。电源电压为12V,电路中允许通过的最大电流为30mA。定值电阻有100Ω和200Ω两种规格,R为力敏电阻,其阻值与压力F的关系如图乙所示。R上方有一质量不计的绝缘平板,检测时将货物置于其上。下列说法正确的是( )
A.当货物质量增大时,电路中的电流增大
B.当为100Ω时,最大能检测1000kg的货物
C.当为200Ω时,最大能检测900kg的货物
D.若电路允许通过的最大电流变为24mA,装置选用两种规格的均能检测700kg的货物
【答案】ACD
【分析】因为电源电压为12V,电路中允许通过的最大电流为30mA,故电路中最小总电阻,又因为由图乙可知压力越大,R阻值越小,即可通过R0的大小来判断R的大小,从而判断所能检测的货物的最大质量。
【详解】A.当货物质量增大时,R所受压力增大,由图乙可知R阻值变小,电路中的电流增大,故A正确;
B.当R0为100Ω时,R的最小值为400Ω-100Ω=300Ω,由图乙可知最大能检测的货物重力为8000N,即800kg的货物,故B错误;
C.当R0为200Ω时,R的最小值为400Ω-200Ω=200Ω,由图乙可知最大能检测的货物重力为9000N,即900kg的货物,故C正确;
D.当电路允许通过的最大电流为24mA,电路中最小总电阻,由图乙,700kg的货物置于该装置时,R为400Ω,故此时两种规格的R0均能满足总电阻不小于500Ω的要求,故D正确。
故选ACD。
18.(2025·四川泸州·中考真题)(多选)物理应用无处不在。如图甲、乙所示是拳击训练中为测量击打力大小而设计的电路,电源电压恒为6V,为20Ω的定值电阻,电流表量程为0~0.6A,为压敏电阻,其电阻值与击打力的关系如图丙所示。下列说法中正确的是( )
A.用甲电路测试,当击打力为1000N时,电流表的示数0.12A
B.用乙电路测试,当电流表示数为0.50A时,击打力为2000N
C.甲、乙两电路相比,甲电路的击打力测量范围较小
D.乙电路中可增大的阻值来增大击打力测量范围
【答案】AD
【详解】A.在甲电路中,与串联。由图丙可知,当击打力时,压敏电阻。此时电流表的示数为
故A 正确;
B.在乙电路中,与并联。当电流表示数时,通过的电流
通过压敏电阻的电流由此时压敏电阻的阻值
由图丙可知,此时击打力为,故B错误;
C.对于甲电路,当电流表的示数时,由可得
因为为,则压敏电阻的阻值可以为0,由图丙可知对应的击打力可达到4000N。
对于乙电路,当电流表的示数时,通过的电流
通过压敏电阻的最大电流
可得压敏电阻的最小阻值
由图丙可知此时对应的击打力最大为2000N。所以甲电路的击打力测量范围较大,故C 错误;
D.在乙电路中,与并联。电流表测干路电流。根据欧姆定律,增大的阻值,通过的电流变小。当电流表量程不变时,通过压敏电阻的最大电流增大,由欧姆定律可知,压敏电阻的最小阻值减小,由图丙可知,击打力测量范围会增大,故D正确。
故选AD。
19.(2025·青海西宁·中考真题)AI(人工智能)的发展离不开芯片,芯片体积小,元件密集。芯片主要是由 (选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)材料制成的,当芯片中有电流通过时温度会升高,此现象与保险丝熔断的原因相同,都是电流的 效应。
【答案】 半导体 热
【详解】[1]半导体材料的导电性介于导体和绝缘体之间,芯片主要是由半导体材料制成的。
[2]芯片具有一定的电阻,当芯片中有电流通过时会产生热量,温度会升高,此现象与保险丝熔断的原因相同,都是电流的热效应。
20.(2025·四川眉山·中考真题)甲、乙两根完全相同的电阻丝,将甲电阻丝剪去一半,电阻变为;将乙电阻丝从中间对折,电阻变为。然后将和串联到电路中,则通过的电流 (选填“大于”“等于”或“小于”)通过的电流I2,两端电压与两端电压之比 。
【答案】 等于 2∶1
【详解】[1]根据串联电路的电流特点:串联电路中各处的电流都相等。因为R1和R2串联到电路中,所以通过R1的电流I1等于通过R2的电流I2,即I1=I2。
[2]设甲、乙两根完全相同的电阻丝的电阻为R,将甲电阻丝剪去一半,其长度变为原来的,材料和横截面积不变,此时电阻。将乙电阻丝从中间对折,其长度变为原来的,横截面积变为原来的2倍,材料不变。此时电阻
根据欧姆定律可得
21.(2025·江苏淮安·中考真题)小明家电能表3月底的示数为,4月底的示数为。小明家4月份用电 kW·h。若电费按每千瓦时0.5元计算,则小明家4月份应交电费 元。
【答案】 120 60
【详解】[1]电能表的读数最后一位是小数位。3月底示数为2158.2kW·h,4月底示数为2278.2kW·h。4月份用电量为2278.2kW·h−2158.2kW·h=120kW·h
[2]已知电费每千瓦时0.5元,4月份应交电费为120kW·h×0.5元/kW·h=60元
22.(2025·四川凉山·中考真题)在如图甲所示电路中,电源电压恒定,定值电阻R1的阻值为20Ω。闭合开关S,两电流表的指针均指在如图乙所示的位置。则电源电压为 V,定值电阻R2的阻值为 Ω。
【答案】 16 80
【详解】[1]据图可知,电路是两电阻并联,电流表A1测R2支路电流,电流表A2测干路电流,闭合开关S,两电流表的指针均指在如图乙所示的位置,说明电流表A1选用小量程,分度值是0.02A,读数为0.2A;电流表A2选择的是大量程,分度值是0.1A,读数为1A,根据并联电路电流规律可得R1支路电流为
电源电压为
[2]定值电阻R2的阻值为
23.(2025·四川广安·中考真题)如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡L的额定电压为6V,闭合开关S后,当滑片P从滑动变阻器右端滑到左端的过程中,小灯泡L的关系图象如乙图所示,则电源电压为 V,滑动变阻器的最大阻值为 Ω。
【答案】 6 20
【详解】[1]由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测L两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑片位于左端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为零(电路为灯泡的简单电路),此时电路中的电流最大,由图像可知,此时电路中的电流I=0.4A,灯泡两端的电压为6V,即电源的电压U=6V
[2]当滑片位于右端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,由图像可知,此时灯泡两端的电压
电路中的电流
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压
滑动变阻器的最大阻值为
24.(2025·黑龙江绥化·中考真题)如图所示,电源电压恒定,将定值电阻、按图甲、图乙两种方式接入电路,电阻在两电路中消耗的电功率分别为4W和9W,则 ,乙图中电阻消耗的电功率为 W。
【答案】 18
【详解】[1]由图甲,、串联,两端电压为,消耗的功率为,两端电压为,则
由图乙,、并联,此时两端电压为电源电压,消耗的功率为,则
则则
则,在图甲串联电路中,根据串联电路电压规律及比例性质,则
根据串联电路电流规律及欧姆定律,则
[2]由图乙,、并联,根据并联电路电压规律,、两端电压均为电源电压,此时消耗的功率为,消耗的功率为,,则
则乙图中电阻消耗的电功率
25.(2025·四川自贡·中考真题)如图为初中体育均衡检测中握力计的工作原理简图,电源电压恒为3V,R的阻值大小与其连入电路的长度成正比,R0为保护电阻,弹簧电阻不计。握力F为零时,P在A端;握力F最大时,P在B端。P从A端滑至B端过程中,弹簧的弹性势能将 (选填“减小”“增大”或“不变”)。电路中电流表的变化范围是0.1-0.6A,R连入电路的阻值变化范围是 。
【答案】 增大
【详解】[1]由图可知,P从A端滑至B端过程中,弹簧逐渐被压缩,形变程度变大,所以弹簧的弹性势能将增大。
[2]分析电路可知,滑动变阻器和保护电阻串联,电流表测电路电流;握力F为零时,P在A端,此时滑动变阻器接入电路的阻值为零,此时电流最大为0.6A,则阻值为
握力F最大时,P在B端,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大,此时电流最小为0.1A,此时总电阻为
则滑动变阻器接入电路的阻值最大为
所以R连入电路的阻值变化范围为。
26.(2025·四川自贡·中考真题)如图,闭合开关S,无论怎样移动滑片P,发现电压表示数始终接近电源电压,经查灯泡L完好,导致这一现象的原因是滑动变阻器 。排除故障后,闭合开关S,灯泡L正常发光,将滑片P向左滑动,电压表示数 (选填“变小”“变大”或“不变”)。
【答案】 断路 变大
【详解】[1][2]分析电路可知,灯泡和滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器电压。闭合开关S,无论怎样移动滑片P,发现电压表示数始终接近电源电压,经查灯泡L完好,导致这一现象的原因是滑动变阻器断路,电压表串联到电路中,测电源电压;排除故障后,闭合开关S,灯泡L正常发光,将滑片P向左滑动,变阻器阻值变大,根据串联分压原理可知电压表示数变大。
27.(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)图甲中人所戴的是高、低温两挡电加热眼罩,工作时利用了电流的 效应;其简化电路如图乙所示,发热电阻R1=R2,当S1、S2均闭合时,此眼罩为 挡(选填“高温”或“低温”)。
【答案】 热 高温
【详解】[1]电加热眼罩通电时会发热,将电能转化为内能,利用的是电流的热效应。
[2]分析电路可知,当S1、S2均闭合时,、并联,此时总电阻最小,根据,电路总功率最大,为高温挡。
28.(2025·山东德州·中考真题)如图为某班级使用的一体机,其铭牌的部分数据如下表所示。学校每节课时长45min,若整节课使用一体机消耗 kW·h的电能;某天放学后,一体机忘记关机导致处于熄屏待机状态长达10h,此过程消耗的电能相当于完全燃烧 kg煤所产生的热量。(q煤=3.4×107J/kg)。
工作电压/V
220
电源功率/W
280
待机功率/W
1.7
【答案】 0.21 0.0018
【解析】【小题1】[1]由表可知:工作功率
一节课时间 整节课消耗电能:
[2]由表可知:待机功率
待机时间 ,待机消耗的电能
已知煤的热值 ,所需煤的质量
29.(2025·宁夏·中考真题)如图是某款汽车后挡风玻璃的除雾除霜装置示意图。图中较宽的线条是导电条(电阻不计),较窄的线条是电阻丝。导电条A、B两端与汽车供电电路相连,供电电压为12V,电阻丝的总电阻是1Ω。正常工作时,通过导电条A处的电流为 A,电阻丝工作5min产生的热量为 J。图中P处电阻丝断裂,其他电阻丝还能工作,则这些电阻丝是 (选填“串联”或“并联”)的。
【答案】 12 并联
【详解】[1]根据欧姆定律,已知电压,电阻,则通过导电条A处的电流
[2]根据焦耳定律,电阻丝工作5min产生的热量
[3]因为P处电阻丝断裂,其他电阻丝还能工作,说明各电阻丝之间互不影响,能独立工作,所以这些电阻丝是并联的。
30.(2025·西藏·中考真题)如图所示,将两段电阻丝分别安装在甲、乙两个相同的装置中(装有等量同种液体),已知,通电一段时间后可以观测到 装置中的温度变化更大;为使两个装置中的温度变化更快,你可以采取什么方法: (写出一种即可)。
【答案】 甲 增大电源电压
【详解】[1]由图可知,两段电阻丝R1、R2串联,根据串联电路的电流特点可知,通过它们的电流I相等,通电时间t也相等,R1>R2,根据焦耳定律Q=I2Rt可知,R1产生的热量Q1大于R2产生的热量Q2。 因为两个装置中装有等量同种液体,根据Q=cmΔt可知,在c、m相同的情况下,Q越大,Δt越大,所以甲装置中的温度变化更大。
[2]根据焦耳定律Q=I2Rt,要使两个装置中的温度变化更快,即要让电阻丝产生的热量更多。 在电阻R和通电时间t不变时,可以增大电路中的电流I;根据欧姆定律,增大电源电压U可以增大电流I,从而使电阻丝产生的热量更多,温度变化更快。
31.(2025·山东威海·中考真题)某汽车加热坐椅的工作原理如图所示,R1、R2均为发热电阻,通过控制开关通断,实现高、中、低三挡加热功能,其中高、中挡位的电功率分别为60W、30W,电源电压为12V。处于低挡位时开关的通断情况为 ,此时电路消耗的总功率为 W。
【答案】 S1断开,S2接2 15
【详解】[1]由图可知开关S1闭合,S2接1,两个电阻并联,电路中电阻最小,根据可知为功率最大,为高温挡;开关S1闭合,S2接2,电路中只有电阻R1,电路中电阻较小,根据可知为功率较大,为中温挡;开关S1断开,S2接2,两个电阻串联接入电路,电路中电阻最大,根据可知为功率最小,为低温挡。
[2]中挡位的电功率为30W,则R1的阻值为高挡位的电功率为60W,则R2消耗的功率为R2的阻值为则低温挡功率为
32.(2025·广东·中考真题)如图所示实验,实验前已调好器材,实验过程中通过电阻、的电流 (选填“相等”或“不相等”);观察U形管内液面高度差可知 (选填“”或“”)产生的热量较多;要使液面高度差变化更快,可将滑动变阻器的滑片P向 滑动。
【答案】 相等 R2 右
【详解】[1]由图可知,两个电阻串联,由串联电路电流的规律可知通过两个电阻的电流相等。
[2]由图可知,右侧U形管内液面高度差较大,说明R2产生的热量较多。
[3]要使液面高度差变化更快,可以增大两个电阻丝中的电流,应将滑动变阻器滑片P向右移动,减小变阻器连入电路的电阻。
33.(2025·陕西·中考真题)如图-1是小明家的电能表,此时电能表的示数为 ,小明家破壁机的参数如图-2所示,仅接通家中破壁机的破壁挡,观察到通电1min电能表的指示灯闪烁60次,则家中的实际电压 (选填“大于”“小于”或“等于”)220V;当破壁机的破壁和加热功能同时使用时,通过电线的电流约为9A,电线的电阻约为0.05,通电5min电线上产生的热量为 J。
【答案】 3023.6 小于 1215
【详解】[1]电能表的单位是,最后一位是小数位,此时电能表的示数为。
[2]破壁机消耗的电能为
实际功率为
所以家中的实际电压小于额定电压(220V)。
[3]通电5min电线上产生的热量为
34.(2025·海南·中考真题)图甲电路中,电源电压保持不变,是定值电阻,通过的电流与其两端的电压关系如图乙所示。当①、②都是电压表,闭合开关,时,表②的示数为,此时的电功率 W;当①、②都是电流表,仅闭合开关时,表②的示数为1.6A,此时 。
【答案】 1.5 3:5/
【详解】[1]由题意得当①、②都是电压表,闭合开关,时,和串联,②电压表并联在两端,测两端的电压,,由图乙得此时通过的电流为0.5A,的电功率
[2]分析两电阻串联时,两端电压为3V(这里可得电源电压大于3V)。
当①、②都是电流表,仅闭合开关时,电阻和并联,②电流表在干路,干路电流,①电流表串联在支路上,测支路上的电流。
并联时各支路两端电压相等且等于电源电压。故如图乙所示,假设两端电压为6V,即电源电压为6V,此时通过的电流,所以
验证:将代入到当①、②都是电压表,闭合开关,时的电路中,则通过的电流
满足题意,所以确定电源电压为6V,且,。
则
35.(2025·四川成都·中考真题)小彬想制作一款有“低温”“中温”“高温”三个挡位的电加热器,电路如图所示。电源电压为24V,S2为单刀多掷开关,R1是阻值为12Ω的电热丝,R2为某种材料制成粗细均匀的电热丝,最大阻值为24Ω,触点2为R2的中点位置。当S1闭合,S2拨到触点3时,加热器处于 挡;加热器在“中温”挡下工作1min,电路消耗的总电能是 J。
【答案】 高温 1440
【详解】[1]当闭合,拨到触点3时,电路为的简单电路,电阻最小。根据(为电源电压,为电路总电阻),在电压不变时,电阻越小,功率越大,所以此时加热器处于高温挡。
[2]当闭合,拨到触点2时电路处于中温挡,与的一半串联,最大阻值,则串联的阻值电路总电阻根据,,
电路消耗的总电能
36.(2025·山东烟台·中考真题)实践小组为某水箱设计了一个监测水位的装置,图甲是其原理图,电流表的示数可显示水位高低,当示数为0.6A时表示水位达到预定值。电源电压恒定不变,为定值电阻,条状变阻器R的最大阻值为70Ω,浮子可带动连接导线的水平金属杆AP上下移动。给水箱加水至预定水位的过程中,电压表的最大示数为12V,电流表示数变化的范围为0.2~0.6A,变阻器接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙所示,则定值电阻的阻值为 Ω,水位预定值为 m。若水箱内部的底面积为,当水位达到预定值时,水箱底部受到水的压力为 N。(g取10N/kg,)
【答案】 20 0.8 4000
【详解】[1][2]分析电路可知,条状变阻器和定值电阻串联,电压表测电压,电流表测电路电流。水位上升时,条状变阻器阻值减小,则总电阻减小,根据,电流表示数变大,根据,电压表示数变大。给水箱加水至预定水位的过程中,电压表的最大示数为12V,电流表示数变化的范围为0.2~0.6A,所以水位到达预定水位时,电压表示数为12V,电流表示数为0.6A,则定值电阻的阻值为
水位最低时,由乙图可知,条状变阻器阻值最大为,此时电路中电流最小为0.2A,则电源电压为
则水位到达预定水位时,条状变阻器阻值
根据数学知识可得图乙中变阻器接入电路的阻值随水位的变化关系图像解析式为,将代入解得,则水位预定值为0.8m。
[3]若水箱内部的底面积为,当水位达到预定值时,水箱底部受到水的压强为
则水箱底部受到水的压力为
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