专项08 电功和电热 电与磁转化（专项训练，江苏专用）2026年中考物理二轮复习讲练测

专项08 电功和电热 电与磁·参考答案 中 风●向●速●递 1．C 2．C 3． 磁化 S 惯性 4． 2.28×105 4.2×104 10 方向 5． 低温 60.5 200 6．(1) B (2) (3)3W 【详解】（1）[1]根据设计要求：湿度越大，警示灯越亮； 警示灯越亮，则电流越大，电路电阻越小，即说明电路电阻随湿度变大而变小，图乙中，R2符合要求，故选择R2做湿敏电阻。 [2]根据设计要求：警示灯能不断闪烁； 若将湿敏电阻接在A处，当衔铁被吸下，电路中电流无变化，警示灯亮度不变，不符合设计要求； 若将湿敏电阻接在B处，当衔铁被吸下，湿敏电阻被短路，电路中电流变大，警示灯变亮， 湿敏电阻被短路，电磁铁无电流通过，失去磁性，释放衔铁，湿敏电阻接入电路，电路电流变小，警示灯变暗， 这样看起来警示灯就能不断闪烁，符合设计要求，故应将湿敏电阻接图甲电路中的B位置。 （2）当空气湿度达到某一值时，电磁铁中电流达到，衔铁被吸下，电源电压为， 此时电路总电阻为 警示灯电阻是 此时湿敏电阻的阻值为 由图乙可知，此时空气湿度为80%。 （3）警示灯较暗，实际功率是 分●层●突●破 一阶·考点靶向练 考点1：电功与电能计算 1．D 2． 5 3000 电阻变大 考点2：电功率计算与比例问题 3．C 4． 20 2∶9 6 考点3：焦耳定律与电热计算 5． 热效应 216 热 6． 6 360 2.5 考点4：动态电路电功率极值与范围 7． a 5~45 4.8 2.27 8．(1)1.2W (2)15Ω (3) 【详解】（1）闭合和，断开时，调节，使其接入电路的阻值为，、串联。电路消耗的电功率 （2）断开，闭合、，、、L串联。 电压表的示数为2V，灯泡L的规格为“  ”（灯泡电阻保持不变），则灯泡的电阻为 电路中的电流 R接入电路中的电阻 （3）闭合所有开关，L被短路，、串联。 当电压表示数最大为3V时，滑动变阻器R接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小， 消耗的最小功率 比较各电阻和滑动变阻器的规格可知，电路中允许通过的最大电流 消耗的最大功率为 所以电阻消耗的功率范围是 考点5：多档位用电器（加热/保温）综合计算 9．(1) 加热 4 (2)0.176 (3)165 【详解】（1）[1]由电路图可知，开关S接触点1时，只有连入电路中；开关S接触点2时，两电阻串联；由串联电路电阻规律可知，开关S接触点2时，电路总电阻较大，由可知，电源电压一定时，电路总电阻越大，电路消耗的电功率越小，因此开关S接触点1时，电饭煲处于加热状态。 [2]由图乙可知，根据可知，此时通过该电饭煲的电流 （2）根据图乙可知，电饭煲用880W的功率加热了12分钟，电饭煲在加热过程中一共耗电 （3）开关S接触点1时，电饭煲处于加热状态，的阻值 开关S接触点2时，两电阻串联，电饭煲处于保温状态，则电路的总电流 电路的总电阻是 因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以的阻值 10．(1)de (2) (3) (4) 【详解】（1）根据公式 可知，在电源电压U一定时，电路的总电阻R越小，电功率P越大，发热温度越高。 当开关转至 “bc”，电阻R₁与R₂串联，总电阻，此时总电阻最大，电功率最小，为低温挡； 当开关转至 “cd”，电阻R1被短路，电路为只有R2的简单电路，电阻较大，电功率较小，为中温挡； 当开关转至“de”，电阻R2与R3并联，由于并联电路的总电阻小于任何一个分电阻，总电阻最小，电功率最大，为高温挡。 （2）通电时间 消耗的电能 （3）高温挡时，电阻R2与R3并联， 通过R₃的电流 通过R2的电流 R2的阻值 旋转开关转至bc时，电阻R₁与R₂串联，总电阻 此时电路的总电流 （4）当开关转至cd，电阻R1被短路，电路为只有R2的简单电路，电热敷腰带的功率 考点6：电流的磁效应、电磁铁 11．D 12． 磁 S 小 考点7：安培定则与磁场方向 13． 14． 考点8：电动机与发电机原理辨析 15．C 16．C 考点9：电磁继电器综合应用 17．(1)AB (2) 3.8 170 【详解】（1）由图乙可知，衔铁被吸合，加热器停止工作，此时工作电路中AB被断开连接，故加热器应接在AB端。 （2）[1]已知线圈电阻为，线圈电流最小为 由图甲可知，热敏电阻的阻值随温度升高而降低，由串联分压可知，热敏电阻的阻值越大，分得的电压越大，所以当温度为50℃时，热敏电阻的阻值是90Ω，则恒压电源的电压至少为 [2]若恒压电源U为6V，此时电路中的总电阻为 当温度为150℃时，热敏电阻的阻值为30Ω，所以热敏电阻的阻值为30Ω，变阻器接入电路的阻值最大，变阻器的最大阻值 18．(1) B (2) (3)3W 【详解】（1）[1]根据设计要求：湿度越大，警示灯越亮； 警示灯越亮，则电流越大，电路电阻越小，即说明电路电阻随湿度变大而变小，图乙中，R2符合要求，故选择R2做湿敏电阻。 [2]根据设计要求：警示灯能不断闪烁； 若将湿敏电阻接在A处，当衔铁被吸下，电路中电流无变化，警示灯亮度不变，不符合设计要求； 若将湿敏电阻接在B处，当衔铁被吸下，湿敏电阻被短路，电路中电流变大，警示灯变亮， 湿敏电阻被短路，电磁铁无电流通过，失去磁性，释放衔铁，湿敏电阻接入电路，电路电流变小，警示灯变暗， 这样看起来警示灯就能不断闪烁，符合设计要求，故应将湿敏电阻接图甲电路中的B位置。 （2）当空气湿度达到某一值时，电磁铁中电流达到，衔铁被吸下，电源电压为， 此时电路总电阻为 警示灯电阻是 此时湿敏电阻的阻值为 由图乙可知，此时空气湿度为80%。 （3）警示灯较暗，实际功率是 二阶·素养进阶练 一、单选题 1．A 2．D 3．D 4．A 5．A 6．C 二、填空题 7． 11 中 80 12.1 8． 9 40 12.15 1.62 9．半导体 会聚 变小 0.45 10．2024.5 低 500 发生了短路 三、计算题 11．(1)7kg (2)小 (3)10.75kg 【详解】（1）由图1知，R与RF串联，若电阻箱R调至50Ω，药液泵工作到桶中的药液质量最大时，此时电路的电流I=0.04A，由欧姆定律知道此时电路的总电阻为 RF接入电路的阻值为 由图2可知，此时支架对RF施加的压力F=100N，由杠杆平衡条件可得，代入数据，得(0.5kg+m药大)×10N/kg×0.4m=100N×0.3m 解得，桶中的药液最大质量m药大=7kg。 （2）容器中的药液质量越大时，压敏电阻受到的压力越大，由图2可知，RF阻值越大， 由导线1中的电流I≥0.05A时药液泵启动可知，若要使药液泵刚启动时容器中的药液质量更大，应将电阻箱R的阻值调小。 （3）由图3可知，当电阻箱R的阻值为200Ω时，RF消耗的电功率是0.08W，由焦耳定律可得，即。解得RF=200Ω。由图2可知，此时对应的F=150N，由杠杆平衡条件有，所以有 桶中药液质量为m药=m-m容=11.25kg-0.5kg=10.75kg 12．(1)0.05A (2)2.64×105J (3)33.3% 【详解】（1）由图乙可知，当箱内气温最高可达50℃，衔铁被电磁铁吸引，由表中数据可知热敏电阻Rt=160Ω，控制电路中的电流 （2）由图乙可知，0~6min电热丝R0工作，当控制电路的电流达到一定值时，衔铁被电磁铁吸引，稳定工作时每次电热丝工作的时间均为2min，所以6~18min箱内温度下降，工作电路处于待机状态，电路消耗的电能为0，烘干箱开机20min内电热丝消耗的电能 （3）由乙图可知箱内空气在0~6min时间段内升高的温度Δt1=50℃-20℃=30℃ 该时间段内箱内空气吸收的热量Q1=cmΔt1=1×103J/(kg·℃)×2.2kg×30℃=6.6×104J 0~6min消耗的电能 电热丝放出的热量Q放=W1=1.98×105J 烘干箱稳定工作时的加热效率 真●题●验●证 一、单选题 1．A 2．B 3．D 4．D 5．D 二、填空题 6． 2 1100 506 7． 变大 180 360 8． 15 15 1 3.6 三、实验题 10．(1)②③① (2)条形 (3)南北 (4) (5)小磁针指示固定的方向 11．(1)或者 (2)R0处短路 (3) 1.6 16 15 (4)10.5 【详解】（1）由题意可知，电路中电流表测量通过R0的电流，要与R0串联，滑动变阻器改变R0两端电压大小，R0与滑动变阻器串联，在连接电路时，滑动变阻器的滑片要移到最大阻值处，题中要求闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P处于B端，即滑片在B端时，滑动变阻器阻值最大，则滑动变阻器需要连接左下接线柱（即A端），如图所示： 或者 （2）闭合开关S，发现电流表有示数，则电路是通路，电压表无示数，说明电压表被短路，电路故障可能是R0短路。 （3）[1]进行实验①时，电压表的示数如图乙所示，量程为0~3V，分度值为0.1V，此时示数为1.6V。 [2]根据欧姆定律可得，此时电阻R0的阻值为 [3] R0的平均值为 （4）由图丁可知，当小灯泡电压为5V时，通过小灯泡的电流为0.6A，电路中L与R0串联，可得小灯泡的额定功率为 闭合开关S，灯泡的实际功率为其额定功率的，灯泡的实际功率为 对照丁图可知，此时小灯泡两端的实际电压为3V，电路中的电流为0.5A，则电源电压为 四、计算题 12．(1)2200 W (2)1 N (3)浸入水中体积应在范围内 【详解】（1）受控电路接通后，加热电阻R2 单独接在电压为  的电源上， 的电功率 （2）当衔铁恰好被吸下时，控制电路中电流为0.15 A，由欧姆定律可得 ，即 解得 ，由图乙知，此时所对应的压力为1 N。 （3）当受控电路接通时，控制电路电流，由第（2）问可知此时受到的压力。浮体A的重力 根据力的平衡，浮体A受到的浮力 浮体A浸入水中的最小体积 当受控电路断开时，控制电路电流，此时电路总电阻 所以 由图乙可知，此时受到T形杆的压力。浮体A受到的浮力 浮体A浸入水中的最大体积 因此要让受控电路工作，浸入水中体积应在范围内。 五、综合题 13．(1) (2) (3) (4) 【详解】（1）选择串联加处局部短路，当开关闭合、闭合时，只有工作，电火锅处于高功率工作状态；当开关闭合、断开时，与串联，电火锅处于低功率工作状态。如图所示： （2）由题可知，高功率状态下工作2min，消耗的电能为 工作时间为 故电功率为 （3）由可知，电阻丝的阻值为 （4）由可知，低功率时串联的总电阻为 故电阻丝的阻值为 14．(1)见解析 (2)2000W， (3) 0.025 开关S2短路 【详解】（1）自动取水时，传动杆快速向上拉动弹性隔膜，泵腔体积迅速增大，泵腔内气压减小，小于外界大气压，在大气压的作用下，水从进水管口冲开单向球阀进入泵腔。 （2）①已知R2=242Ω，电源电压U=220 V，通过R2的电流为 热熔断器的电流为10A，此时通过R1的电流为 R1的额定功率是 ② 水温从24℃加热到100℃的过程中，水吸收的热量是 加热效率是95%，整个过程中茶吧机消耗的电能是 由题可知，开关S2由电磁继电器控制，开始时开关处于闭合状态，水温升至89℃时自动断开，此时R2停止工作，而R1仍然工作，加热时间是155s，即R1的工作时间是155s，R1消耗的电能为 R2消耗的电能为 （3）[1]当温度为89℃时，RT阻值为240Ω，此时当线圈中的电流达到0.03A时，衔铁被吸下，控制电路电压为9V，故 当温度为84℃时，RT阻值为300Ω，衔铁被释放，此时电流为 [2]温度达到100℃时，R2仍在工作，且电磁继电器、RT无故障，可能是开关S2短路，造成R2仍在工作。 17 / 18 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专项08 电功和电热 电与磁 中 目 录 第一部分 风向速递 洞察考向，感知前沿 科技生活 科学创新 军事科技 生产应用 生活应用 创新设计 第二部分 分层突破 固本培优，精准提分 一阶·考点靶向练 考点1：电功与电能计算 考点2：电功率计算与比例问题 考点3：焦耳定律与电热计算 考点4：动态电路电功率极值与范围 考点5：多档位用电器（加热/保温）综合计算 考点6：电流的磁效应、电磁铁 考点7：安培定则与磁场方向 考点8：电动机与发电机原理辨析 考点9：电磁继电器综合应用 二阶·素养进阶练 第三部分 真题验证 对标中考，感悟考法 风●向●速●递 1．【科技生活】（2025·江苏常州·模拟预测）有一种用于计算自行车骑行速度的码表，它的计数装置主要由安装于前轮辐条上的磁铁和前叉上的感应线圈组成（如图所示）。车轮旋转时，感应线圈便可以捕捉到磁铁通过时带来的信息从而产生电流，与这种码表的工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 2．【科学创新】（2025·江苏盐城·一模）如图所示，某兴趣小组设计了肺活量检测装置的原理图。其中电源电压不变，是定值电阻，是滑动变阻器。检测时，被检人员向气球中吹气，气球膨胀带动隔板和滑片P向上运动，肺活量检测装置的显示仪的示数变大。下列说法正确的是（   ） A．肺活量检测装置的显示仪是电压表改装而成的 B．吹气时，与两端电压的比值变大 C．吹气时，电压表示数与电流表示数的比值变小 D．吹气时，消耗的功率变小 3．【军事科技】（2025·江苏徐州·一模）小明在新闻上看到“福建舰”上使用了电磁弹射装置，从网上查阅了某电磁弹射装置的原理：给线圈提供电流时产生磁场，炮弹（铁质）被______，受到强大的吸引力而加速运动，达到线圈中间时，迅速断电，炮弹飞出炮口（如图所示）当线圈通电时，炮弹头是______（选填“S”或“N”）极。断电后，炮弹还能继续飞行，是因为炮弹具有______。 4．【生产应用】（2025·江苏镇江·二模）镇江经开区的一家工厂，有一台电动机，其额定电压为380V，正常工作时通过的电流为10A，电动机线圈电阻为7Ω。则该电动机正常工作1min消耗的电能是___________J，产生的热量是___________J，假设能将这些热量全部收集起来给水加热，能使1kg水温度升高___________℃。事实上，消耗电能的一部分转化为热量后会自动地散失到空气中，却不能自动从空气回到线圈里再被利用，说明能量的转化和转移具有___________性。 5．【生活应用】（2025·江苏镇江·二模）如图1为某电热毯的电路原理图，电热丝阻值为。滑动开关由金属滑块与绝缘轨道构成，当金属滑块移动至1挡时，电热毯处于___________挡（选填“高温”或“低温”）；为测量电热毯高温挡功率，小玲先关闭家中其它用电器，并记录下如图2中电能表初始示数，电热毯处于高温挡工作30min后，电能表示数变为2025.6kW⋅h，根据数据可计算出电热丝R2=___________Ω，低温挡时发热功率为___________W。 6．【创新设计】（2025·江苏苏州·二模）阴雨天，空气潮湿，能见度低，路面湿滑，为保证旅客上下动车时的安全，需在车门旁开启警示灯。如图甲所示是某同学为动车设计的模拟电路，电路中电源的电压为12V，警示灯的规格为“12V，12W”，电磁铁线圈电阻忽略不计，警示灯电阻保持不变。当空气湿度达到一定程度时，警示灯发光；湿度越大，警示灯越亮，为了提高警示效果，当空气湿度达到某一值时，电磁铁中电流达到，衔铁被吸下，警示灯就能不断闪烁。 (1)根据设计要求，应选择图乙中的______做湿敏电阻，湿敏电阻应接在图甲电路中的______位置； (2)当警示灯刚开始闪烁时，空气湿度为多少？ (3)警示灯较暗时的实际功率是多大？ 分●层●突●破 一阶·考点靶向练 考点1：电功与电能计算 1．（2025·江苏无锡·一模）如图所示，是小明家安装的电能表。下列说法中正确的是（　　） A．该电能表的示数为 B．该家庭电路的最大总功率为 C．家中消耗电能，电能表指示灯闪烁3200次 D．家庭电路的安装次序依次是进户线、电能表、总开关 2．（2025·江苏南京·二模）小明家的电冰箱铭牌上标有“耗电量：0.55 kW·h/24h  额定功率：110W”，则该冰箱理论上一天实际工作时间为______h。在家庭电路中只接入冰箱，冰箱以额定功率工作6 min，电能表指示灯闪烁了33次，则每消耗1度电，电能表指示灯闪烁______次。若插头与插座接触不良，有时会将插孔烧焦（如图所示），其原因是接触处______（选填“电阻变大”或“短路”）。 考点2：电功率计算与比例问题 3．（2025·江苏无锡·二模）如图甲所示，电源电压保持不变，滑动变阻器上标有“”，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片从最右端向左滑动到a点时，小灯泡恰好正常发光。在图乙绘制出滑片从最右端到a点过程中，电流表与两电压表示数关系的图像。下列说法中正确的是（　　） A．整个电路的最小功率为1.75W B．电源电压5V C．小灯泡额定功率为2W D．滑片在a点时，小灯泡与滑动变阻器的功率之比为 4．（2025·河南·一模）如图甲，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，R1、R2的I-U关系图像如图乙所示，R1= ______Ω，电路最小功率与最大功率之比为 ______ ，R2接入电路中的阻值为40Ω时，电压表V1的示数是 _____ V。 考点3：焦耳定律与电热计算 5．（2025·江苏无锡·模拟预测）图为一款电加热眼罩的内部结构，10根一样的具有发热、控温双重功能的PTC加热丝与金属导线相连，其两端供电的电压恒为6V，正常工作时每根加热丝的电阻均为100Ω。该眼罩能够发热的原因是电流具有______。则该电加热眼罩正常工作1min产生热量为______J，若增大电压，则电加热眼罩会变得更______（选填“冷”或“热”）。 6．（2025·江苏南京·三模）在如图所示电路中，电源电压恒定，是定值电阻，小灯泡规格是“”，滑动变阻器规格是“”，当的滑片位于最右端时，只闭合，灯泡正常发光，再闭合、，电流表的示数变为，则电源电压是______。当只闭合开关时，在内产生的热量是______；只闭合开关，移动滑动变阻器滑片时，的最大电功率是______。 考点4：动态电路电功率极值与范围 7．（2025·江苏扬州·三模）如图甲所示，电源电压恒定，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片从最右端移至灯正常发光的位置，此过程中电流表示数与两个电压表示数的关系图像如图乙所示，相关已知条件在图乙中已标示。则电压表V1的示数变化图像为__________；滑动变阻器的阻值变化范围为__________Ω；小灯泡正常发光时的功率为__________W。若将滑动变阻器换成与灯L相同规格的灯泡，灯泡的电阻保持不变，闭合开关S后，每个灯泡的实际功率大小为__________W。 8．（2025·江苏苏州·一模）如图所示，电源电压为，为“  ”滑动变阻器，灯泡L的规格为“  ”（灯泡电阻保持不变），为“  ”定值电阻，电压表量程为0~3V。 (1)闭合和，断开时，调节，使其接入电路的阻值为，求此时电路消耗的电功率； (2)断开，闭合、，调节，使电压表的示数为2V，求接入电路的阻值； (3)闭合所有开关，在保证电路安全的前提下，求电阻消耗的电功率范围。 考点5：多档位用电器（加热/保温）综合计算 9．（2026·江苏南京·一模）某型号电饭煲有加热和保温功能，如图甲所示为其内部电路原理图，图乙是该电饭煲在一次工作中电功率与时间的关系图像； (1)当开关S接触点1时，电饭煲处于___________功能状态（填“加热”或“保温”）；此时通过该电饭煲的电流为___________ A； (2)电饭煲在加热过程中一共耗电___________度； (3)分析计算电路中，R2的电阻是___________Ω。 10．（2025·江苏常州·一模）某电热敷腰带如图甲所示，有高温、中温和低温三个挡位，图乙是内部简化电路图，、、为加热电阻，其中、，通过旋转开关可以实现挡位切换．把电热敷腰带接入220V的家庭电路中。 (1)旋转开关转至__________（选填“ab”、“bc”、“cd”或“de”）时，电热敷腰带处于高温挡工作； (2)电热敷腰带在高温挡工作时的总电流为0.3A，求通电10min消耗的电能； (3)旋转开关转至bc时，求电路的总电流； (4)旋转开关转至cd时，求电热敷腰带的功率。 考点6：电流的磁效应、电磁铁 11．（2025·宁夏·中考真题）新能源汽车的能量回收主要基于再生制动技术，此技术通过将车辆减速或制动时的部分动能转化为电能并储存回电池，从而提高能量的利用效率。下列实验与此技术原理相同的是（　　） A． B． C． D． 12．（2025·江苏徐州·二模）如图，闭合开关S1，当滑片P向左滑动时，电磁铁磁性变强。其中电磁铁应用了电流的______效应的原理工作：通电时，电磁铁的a端为______极（选填“N”或“S”）；闭合S1，当滑片P向右滑动时，电磁铁中的电流变______（选填“大”或“小”）。 考点7：安培定则与磁场方向 13．（2026·江苏南京·一模）按要求作图（保留作图痕迹） 如图是一电磁铁和条形磁铁相互作用时的磁场分布。请根据图中静止的小磁针的N，S极，标出条形磁铁左端的磁极和电源左端的极性。 14．（2026·江苏南通·一模）按题目要求作图。 如图所示，根据小磁针静止时极的指向，标出A处的磁感线方向和电源正、负极。 考点8：电动机与发电机原理辨析 15．（25-26九年级上·河北石家庄·期末）随着AI技术的发展，送餐机器人开始在某些餐厅使用。机器人接到指令后，内部的电动机会驱动其底部轮子将美食送到指定的位置。下列选项中与“机器人运动”的工作原理相同的是（    ） A． B． C． D． 16．（2025·江苏泰州·二模）心肺机用“电动泵”替代心脏，推动血液循环。“电动泵”的工作原理如图所示，将线圈ab固定在活塞一端，利用其与固定磁铁间的相互作用带动活塞运动，从而使血液定向流动，阀门K1、K2都只能单向开启。当线圈中的电流从a流向b时（      ） A．该装置的工作原理是电磁感应 B．该电动泵可用干电池供电 C．活塞将向左运动 D．此时为“送血”状态 考点9：电磁继电器综合应用 17．（2025·江苏南京·模拟预测）图甲为热敏电阻的图像，图乙为用此热敏电阻和电磁继电器组成的一个简单恒温箱温控电路（U为恒压电源），继电器线圈的电阻为，图中的“电源”是恒温箱加热器的电源，当线圈中的电流大于或等于时，衔铁被吸合，加热器停止工作，实现温控. (1)恒温箱内的加热器应接在_____（选填“AB”或“CD”）端。 (2)要实现对之间任一温度的控制，该装置恒压电源至少为_____；若恒压电源为，则滑动变阻器的最大阻值至少为_____。 18．（2025·江苏苏州·二模）阴雨天，空气潮湿，能见度低，路面湿滑，为保证旅客上下动车时的安全，需在车门旁开启警示灯。如图甲所示是某同学为动车设计的模拟电路，电路中电源的电压为12V，警示灯的规格为“12V，12W”，电磁铁线圈电阻忽略不计，警示灯电阻保持不变。当空气湿度达到一定程度时，警示灯发光；湿度越大，警示灯越亮，为了提高警示效果，当空气湿度达到某一值时，电磁铁中电流达到，衔铁被吸下，警示灯就能不断闪烁。 (1)根据设计要求，应选择图乙中的______做湿敏电阻，湿敏电阻应接在图甲电路中的______位置； (2)当警示灯刚开始闪烁时，空气湿度为多少？ (3)警示灯较暗时的实际功率是多大？ 二阶·素养进阶练 一、单选题 1．（2025·江苏南京·三模）国是目前为数不多的可以生产无针注射器的国家。如图所示是一种无针注射器，工作时永磁体的磁场与通电线圈相互作用，产生强大的助推力，使药液以接近声音的速度注入皮肤。下列实验与该注射器工作原理的是（　　） A． B． C． D． 2．（2025·江苏泰州·一模）如图甲是科技小组设计的“智能温控小屋”简化电路，定值电阻R0为100Ω，R 为热敏 电阻，其阻值随温度变化图像如图乙，线圈电阻不计。若控制电路电源电压为3V，当室温上升至28℃时受控电路中冷却系统开始工作，当室温降至23℃时停止工作。当 控制电路中的电流为0.15A 时，衔铁刚好被吸下。关于此装置，下列说法中正确的有（　　） ①电磁铁通电时，上端为N 极 ②在此温度范围内工作时，R的最大电阻为25Ω ③控制电路电压不变，若设定室温降至21℃时停止工作，可适当减小R0的阻值 ④若设定室温上升至30℃时冷却系统开始工作，可适当提高控制电路电源电压    A．①③ B．③④ C．②④ D．②③ 3．（2025·江苏苏州·二模）如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1、R2均为滑动变阻器且可移动的最大长度相等，滑动变阻器电阻丝的阻值与其长度成正比。闭合开关S后，R1、R2的滑片均位于中点处，电路的总功率为P1；若将R1、R2的滑片均向右移动总长度的，电路的总功率变为P2。已知P1∶P2=9∶10，则将R1、R2的滑片从中点均向左移动总长度的后，R1与R2的电功率之比为（    ） A．4∶3 B．3∶2 C．2∶5 D．9∶2 4．（2025·江苏南京·二模）如图甲所示的电路中，闭合S1和S2，将滑动变阻器滑片P从最右端向左滑动直到小灯泡正常发光，记录此过程中电压表V1和电流表的示数；只闭合S1，再将滑片P从最右端滑到最左端，记录此过程中电压表V2和电流表的示数。两次所记录的数据画出图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．小灯泡的额定功率为2.25W B．电源电压为4.5V C．定值电阻的阻值为12Ω D．滑动变阻器的最大值为20Ω 5．（2025·江苏淮安·一模）如图甲所示的电路，电源电压恒定，R1为定值电阻，滑动变阻器R2铭牌上标有“120Ω 0.8A”的字样，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~15V。在保证电路安全的前提下，移动滑动变阻器的滑片，经测量分析，得出R2的电功率P与其两端的电压U的关系如图乙所示。下列结论中错误的是（　　） A．电源电压为16V B．R1的阻值为20Ω C．电路中电流表示数变化范围为0.15A~0.6A D．滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为10~100Ω 6．（2025·江苏常州·二模）臭氧常用于食品车间进行无人密闭消毒，消毒30分钟后臭氧最终分解为氧气，对食品不会有残留污染，但因其有强氧化作用，消毒时浓度不宜过高。兴趣小组设计了一个简易臭氧检测仪（电压表示数显示臭氧浓度）检测车间消毒时空气中臭氧的浓度，其电路原理如图甲。电源电压恒为3V，定值电阻，臭氧检测传感器Rc阻值与臭氧浓度的关系如图乙。消毒标准如下：为不合格， 为合格，为超标。则下列说法正确的是（   ） A．当臭氧浓度为2.25ppm时，电压表的示数为1V B．某次检测时，电压表示数为2.4V，该次消毒是合格的 C．若更换后，则电压表上1V刻度处对应为臭氧浓度为0的刻度 D．若更换后，则当臭氧浓度为0.75ppm时，R0的电功率是1.5W 二、填空题 7．（2025·江苏南京·模拟预测）某品牌电热水壶简化电路图如图所示，通过调节开关S可实现高、中、低三个挡位，电热水壶高温挡功率为847W，低温挡功率为22W。将家中其它用电器都断开，电热水壶在低温挡工作，观察到标有字样的电能表指示灯在10min内闪烁_________次；开关S与3、4触点相连时，电热水壶处于_________（选填“高”、“中”或“低”）温挡；电热水壶处于高温挡时，R2的电功率为P1；处于低温挡状态时，R2的电功率为P2，且，则电阻R3＝_________Ω，正常工作时用高温挡把水烧开需要10min，若在用电高峰期，家庭电路的实际电压为200V，用同样的挡位烧开相同质量的水需要_________min。 8．（2025·江苏南京·模拟预测）如图所示的电路，电源电压保持不变，电阻、的阻值分别为和，只闭合开关，将滑片移到中点，电压表示数为，电阻的功率为，闭合开关、，将滑片移到最左端，电阻的功率为，若。电源电压为_____；滑动变阻器的最大电阻为_____；电路的最大功率为_____；电路的最小功率为_____。 9．（2024·陕西西安·模拟预测）医院有一种如图甲所示的自动输液报警器，其工作原理如图乙所示。LED灯的主要材料是______（选填“导体”或“半导体”）。闭合开关后，当正常输液时，LED灯光通过充满药液的输液管可以使光敏电阻的受光强度增加，电磁铁吸引衔铁，绿灯亮；当无药液流过时电铃发声报警。则正常输液时，充满药液的输液管对LED灯光有______作用。与正常输液时相比较，当输液管中没有药液流经时，经过图乙中R0的电流______（选填“变大”“变小”或“不变”）。若图乙中，U1=12V，定值电阻R=60Ω，电铃的额定电压为9V，则电铃正常工作报警时的电功率为______W。 10．（2024·陕西西安·二模）小明家有一款高、中、低三挡家用电火锅，如图甲所示是它的简化电路图，内部有四个阻值相同的电热丝R（阻值不变），可通过旋钮开关实现高、中、低挡位切换。如图乙所示是小明家的电能表，此时的读数为______kW·h。小明关闭家中其他用电器，只让电火锅工作，当旋钮开关转至“1”时，电火锅处于______挡；2min内，观察到电能表转过50r，此时电火锅的实际功率为______W；电火锅挡位不变，将家中额定功率2000W的烧水壶接入电路的瞬间，空气开关跳闸，原因可能是______。 三、计算题 11．（2025·江苏无锡·一模）图1是药液自动添加模拟装置，可绕O点自由旋转的轻质杠杆A端通过轻绳挂着一装有药液的容器，B端固定一轻质三角支架，支架与固定不动的压力敏感电阻 RF 保持水平接触挤压，杠杆保持水平平衡。已知：电压U=8V，容器质量为0.5kg，AO长0.4m，BO 长0.3m。当导线1中的电流I≥0.05A时，感应开关K闭合，药液泵启动向容器中添加药液，药液添加至导线1中的电流I≤0.04A时，感应开关K断开，药液泵停止工作。设RF阻值与支架所施加压力F的关系图线如图2所示，将S闭合，药液自动添加模拟装置开始工作。 (1)若电阻箱R调至50Ω，则药液泵工作时，桶中的药液质量最大可达多少 kg？ (2)若要使药液泵刚启动时容器中的药液质量更大，可将电阻箱 R的阻值调______________。 （选填 “大” 或 “小” ） (3)图3是压力敏感电阻RF消耗的最大电功率PF与电阻箱R的阻值关系图像，由图像可知：当电阻箱R的阻值为200Ω且RF消耗的电功率最大时，桶中药液质量为多少kg？ 12．（2025·江苏盐城·三模）某科技小组的同学设计制作了一款自动控温烘干箱，其原理图如图甲所示。控制电路电源电压为8V，Rt为热敏电阻、Rt阻值与箱内气温关系如下表所示。工作电路电源电压为220V，R0为电热丝，阻值恒为88Ω，红、绿指示灯分别表示电路加热和待机两种状态。当控制电路的电流达到一定值时，衔铁被电磁铁吸引，稳定工作时每次电热丝工作的时间均为2min。当控制电路电流减小到某值时，衔铁被释放，加热电路工作，烘干箱正常工作时，箱内温度与时间关系如图乙所示。c空气＝1×103J/(kg·℃)，求： t/℃ 40 50 60 Rt /Ω 200 160 150 (1)当衔铁被电磁铁吸引时，控制电路中的电流；（电磁铁的线圈电阻不计） (2)烘干箱开机20min内电热丝消耗的电能；（指示灯消耗的电能忽略不计） (3)若箱内空气质量恒为2.2kg，烘干箱稳定工作时的加热效率。（加热效率指空气吸收的热量与电热丝放出热量的百分比。计算结果保留1位小数） 真●题●验●证 一、单选题 1．（2025·江苏常州·中考真题）2025年1月，中国科学家发布：月球20亿年前存在磁场，现在无磁场。下列四个实验，若分别在20亿年前、现在的月球表面实施，结果大相径庭的是（　　） A．多次水平拨动 B．闭合开关 C．闭合开关 D．左右移动导线 2．（2025·江苏南通·中考真题）如图所示，利用静电喷涂枪给物体喷漆。接通电源，电动机开始转动，负压发生器使喷枪内气压减小吸入涂料，涂料雾化成小颗粒并带上负电荷，从喷枪飞向被涂物。下列现象与物理知识对应不正确的是（　　） A．负压发生器使涂料吸入喷枪——大气压强 B．通电后电动机线圈受力转动——电磁感应现象 C．涂料喷出后颗粒间相互排斥——电荷间的作用力 D．涂料变干后粘牢在物体表面——分子间的作用力 3．（2025·江苏常州·中考真题）如图所示的电路，电源电压恒为，灯泡标有“”字样（灯丝电阻不变），滑动变阻器标有“”字样，电流表量程为，电压表量程为。闭合开关，在不损坏电路元件的前提下，移动滑动变阻器的滑片，则（　　） A．滑动变阻器接入电路的阻值范围是 B．电流表示数的变化范围是 C．电压表示数的变化范围是 D．电路总功率的变化范围是 4．（2025·江苏无锡·中考真题）如图所示，是小红连接的测量小灯泡额定功率的电路，小灯泡的额定电流为0.3A，电源电压保持不变，R为定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，她将滑动变阻器的滑片P置于B端，断开开关S2，闭合开关S、S1，电流表示数为0.1A；移动滑片P置于A端，电流表的示数为0.2A；重新将滑片P移至B端，断开开关S1，闭合开关S、S2，移动滑片P使电流表的示数为0.3A；保持滑片P的位置不变，断开开关S2，闭合开关S、S1，电流表示数为0.16A。下列说法中正确的是（　　） A．电源的电压为3V B．定值电阻R的阻值为10Ω C．小灯泡的额定电压为3.8V D．小灯泡的额定功率为0.75W 5．（2025·江苏南京·中考真题）如图所示，电源电压U恒定，R1是定值电阻，滑动变阻器R2标有“20Ω 2A”，灯L标有“6V 6W”。滑片P在阻值最大端时，闭合开关S，电压表V1示数为2V，电压表V2（未画出）示数为4V；P移到某一位置时，V2示数为10V，电流表示数为1A。上述滑片移动过程中，R2阻值的变化量为ΔR，电路总功率的变化量为ΔP。下列说法正确的是（　　） A．U=16V B．R1=5Ω C．ΔR=12Ω D．ΔP=7W 二、填空题 6．（2025·江苏苏州·中考真题）如图是一款电水壶的电路简图，均为加热电阻，通过旋转旋钮开关可实现加热与保温功能的切换。保温功率为88W，阻值为，加热时应将开关旋至_________（1/2）位置，加热功率为_________W，阻值为_________ 7．（2025·江苏镇江·中考真题）某电蚊香器中所用加热片的电阻与温度的关系图像如图所示，将此加热片接在电压恒定的电源两端，初温为25℃，刚开始时，随着温度的升高，加热片中的电流不断_________，温度达到_________℃时功率达到最大值。若该电蚊香器的实际功率为10W，则工作12h，可使标有“”字样的电能表指示灯闪烁_________次。 8．（2025·江苏镇江·中考真题）某种灯泡的电阻R与电流I关系图像如图1所示，当两个该种灯泡串联接在电压恒为的电源上时，通过灯泡的电流为1A，此时灯泡的电阻为________Ω，为________V。若将该种灯泡L按图2的方式接在电压为3V的电源上，其中定值电阻的阻值为3.5Ω，闭合开关后，电阻两端的电压为_____V，灯泡L的电功率为________W。 9．（2025·江苏南京·中考真题）如图所示，电源电压U=6V，R1=5Ω，R2=10Ω；仅闭合S2，电路的总电阻为_______Ω；仅闭合S3，电压表示数为4.5V，R3=_______Ω；当S1、S2、S3均闭合时，电流表的示数为_____A。R2消耗的功率为________W。 三、实验题 10．（2025·江苏淮安·中考真题）“探究通电螺线管外部磁场的特点”的实验装置如图甲所示。 (1)在用铁屑探究螺线管外部磁场分布时，需要经历下列步骤：①轻敲有机玻璃板，观察铁屑分布；②将铁屑均匀撒在有机玻璃板上；③闭合开关。三个步骤合理的顺序是______（填序号）； (2)经过对铁屑分布的观察，发现通电螺线管外部磁场与______磁体周围磁场分布相似； (3)把小磁针放在螺线管四周不同的位置，通电后，小磁针分布如图乙所示，发现通电前后A、B两个小磁针未发生明显偏转，此时的螺线管可能是向______（选填“南北”或“东西”）方向放置的； (4)根据图丙中小磁针静止时的指向，在括号中标出电源左端的极性； (5)未来，科学家想研究月球是否也像地球一样是一个磁体，在月球科研站内将小磁针放在不同位置，若观察到______现象，则说明月球也是一个磁体。 11．（2025·江苏常州·中考真题）小组同学测量定值电阻R0的阻值；实验器材为：3节新干电池（每节电池的电压恒为1.5V）、开关S、定值电阻R0、电流表、电压表、滑动变阻器RX、导线； (1)请在图甲中以笔画线完成电路连接，要求： ①电流表、电压表均使用大量程（测量时再选择合适的量程）； ②闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P处于B端。 (2)闭合开关，发现电流表有示数、电压表无示数，电路故障可能是______； (3)排除电路故障，移动滑动变阻器的滑片P，测得多组数据，进行实验①时，电压表的示数如图乙所示，请将表格填写完整； 实验序号 ① ② ③ U0/V ______ 2.8 4.5 I0/A 0.1 0.2 0.3 R0/Ω ______ 14 15 R0的平均值/Ω ______ (4)用该定值电阻R0、额定电压为5V的灯泡L连接电路如图丙所示，灯泡的I-U关系图像如图丁所示，闭合开关S，灯泡的实际功率为其额定功率的，则电源电压为______V。 四、计算题 12．（2025·江苏宿迁·中考真题）如图甲所示，是某跨学科学习小组设计的装置结构图，它可以根据水量多少自动控制受控电路，控制电路由电源、电磁铁、保护开关S、敏感电阻、T形绝缘硬杆、圆柱形浮体A、保护电阻等组成；受控电路由电源、加热电阻等组成。当通过电磁铁的电流达到0.15A，衔铁恰好被吸下，动、静触点接触，受控电路接通；当电流达到0.3A，保护开关S自动断开，衔铁在弹簧弹力作用下与电磁铁分离，动、静触点脱开，受控电路断开。由特殊材料制成，其阻值与所受压力关系如图乙所示；浮体A的密度比水小，在容器中注水至一定深度后浮体A就会竖直上浮，通过T形杆对产生向上压力。已知浮体A质量为50g、T形杆质量不计，，，，，其余部分电阻忽略不计，g取10N/kg，。求： (1)受控电路工作时，的电功率。 (2)当电流等于0.15A，衔铁恰好被吸下时，受到T形杆的压力。 (3)要让受控电路工作，浮体A浸入水中体积的范围。 五、综合题 13．（2025·江苏常州·中考真题）小明家电火锅的铭牌参数如表格所示，其高功率值模糊不清。当开关闭合、闭合时，电火锅处于高功率工作状态；当开关闭合、断开时，电火锅处于低功率工作状态。当小明家中只有该电火锅工作时，电火锅在220V电压、高功率状态下工作2min，电能表的指示灯闪烁132次，小明家电能表的表盘如图甲所示。 额定电压 高功率 低功率 220W (1)请在图乙中以笔画线完成电路连接。（电路有多种画法，取其一作图并依图解答后续问题） (2)求电火锅的高功率值。 (3)求电阻丝的阻值。 (4)求电阻丝的阻值。 14．（2025·江苏无锡·中考真题）某型号的茶吧机具有自动取水和加热、保温的功能，取水时采用的电泵，工作原理如图甲所示，通电后电动机带动传动杆快速向下压缩弹性隔膜，进水管口处的单向球阀关闭，出水管口处的单向球阀打开，泵腔内大部分空气被排出；接着，传动杆快速向上拉动弹性隔膜，泵腔体积迅速增大，出水管口处单向球阀关闭，水从进水管口冲开单向球阀，进入泵腔。水桶内水面上方与外界大气相通。图乙是其加热、保温电路原理图，FU为热熔断器，R1、R2为加热电阻，R2=242Ω，开关S1闭合后，当水温升高到100℃会自动断开，断开后若无外力不会自动闭合。开关S2由电磁继电器控制，开始时处于闭合状态，水温升高至89℃时自动断开，温度下降至84℃自动闭合。U=9V，R3是定值电阻。RT是热敏电阻，阻值随温度升高而减小，其温度与水温相同，当温度为84℃时，阻值为300Ω；当温度为89℃时，阻值为240Ω。电磁铁线圈电阻忽略不计，当线圈中的电流达到0.03A时，衔铁被吸下，触点D、E断开；当线圈中的电流减小到一定值时，衔铁被释放，触点D、E重新接触。 现将插头插入220V的插座中，向茶吧机的水壶内注入1kg的水，水温为24℃，闭合开关S、S1、S2、S3，R1、R2正常工作，茶吧机开始加热，155s后水温到达100℃，一段时间后进入保温工作状态。。 (1)自动取水时，水能够进入泵腔的原因是___________。 (2)刚开始加热时，通过热熔断器的电流为10A，水温从24℃加热至100℃的过程中，若该茶吧机的加热效率为95%。则： ①R1的额定功率是多少？ ②R2消耗的电能为多少？ (3)在保温时，线圈中的电流为___________A时衔铁被释放。若温度达到100℃时，R2仍在工作，经检查线圈中仍有电流，且电磁继电器、RT均无故障，请写出一种可能的故障：___________。 17 / 18 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专项08 电功和电热 电与磁 中 目 录 第一部分 风向速递 洞察考向，感知前沿 科技生活 科学创新 军事科技 生产应用 生活应用 创新设计 第二部分 分层突破 固本培优，精准提分 一阶·考点靶向练 考点1：电功与电能计算 考点2：电功率计算与比例问题 考点3：焦耳定律与电热计算 考点4：动态电路电功率极值与范围 考点5：多档位用电器（加热/保温）综合计算 考点6：电流的磁效应、电磁铁 考点7：安培定则与磁场方向 考点8：电动机与发电机原理辨析 考点9：电磁继电器综合应用 二阶·素养进阶练 第三部分 真题验证 对标中考，感悟考法 风●向●速●递 1．【科技生活】（2025·江苏常州·模拟预测）有一种用于计算自行车骑行速度的码表，它的计数装置主要由安装于前轮辐条上的磁铁和前叉上的感应线圈组成（如图所示）。车轮旋转时，感应线圈便可以捕捉到磁铁通过时带来的信息从而产生电流，与这种码表的工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】计算自行车骑行速度的码表，主要由安装于前轮辐条上的磁铁和前叉上的感应线圈组成。车轮旋转时，线圈在磁场中做切割磁感线运动，线圈中会产生感应电流，线圈便可以捕捉到磁铁通过时带来的信息，所以其工作原理是电磁感应现象。 A．通电后小磁针偏转，表明通电导线周围存在磁场，属于电流的磁效应，故A不符合题意； B．图中通过后线圈在磁场中受力而转动，属于电动机的工作原理。故B不符合题意； C．图中闭合电路部分导体在磁场中做切割磁感线运动，电路中产生感应电流，属于电磁感应现象，故C符合题意； D．图中为电磁继电器，利用了电流的磁效应，故D不符合题意。 故选C。 2．【科学创新】（2025·江苏盐城·一模）如图所示，某兴趣小组设计了肺活量检测装置的原理图。其中电源电压不变，是定值电阻，是滑动变阻器。检测时，被检人员向气球中吹气，气球膨胀带动隔板和滑片P向上运动，肺活量检测装置的显示仪的示数变大。下列说法正确的是（   ） A．肺活量检测装置的显示仪是电压表改装而成的 B．吹气时，与两端电压的比值变大 C．吹气时，电压表示数与电流表示数的比值变小 D．吹气时，消耗的功率变小 【答案】C 【详解】ABD．由电路图可知，闭合开关S后，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，吹气时，气球胀大，隔板向上运动，变阻器R2接入电路中的电阻变小，根据串联电路的电阻规律可知总电阻变小，根据欧姆定律可知电路中电流的变大，根据P=I2R，可知吹气时，R1电路消耗的功率变大；根据U=IR可知定值电阻R1两端的电压变大，根据串联电路的电压特点可知变阻器R2两端的电压变小，则R2与R1两端电压的比值变小；检测时，被检人员向气球中吹气，气球膨胀带动隔板和滑片P向上运动，肺活量检测装置的显示仪的示数变大，所以肺活量检测装置的显示仪是电流表改装而成的。故ABD错误； C．根据欧姆定律可知电压表示数与电流表示数的比值表示滑动变阻器接入电路的阻值，变阻器R2接入电路中的电阻变小，即电压表与电流表的示数比值变小，故C正确。 故选C。 3．【军事科技】（2025·江苏徐州·一模）小明在新闻上看到“福建舰”上使用了电磁弹射装置，从网上查阅了某电磁弹射装置的原理：给线圈提供电流时产生磁场，炮弹（铁质）被______，受到强大的吸引力而加速运动，达到线圈中间时，迅速断电，炮弹飞出炮口（如图所示）当线圈通电时，炮弹头是______（选填“S”或“N”）极。断电后，炮弹还能继续飞行，是因为炮弹具有______。 【答案】 磁化 S 惯性 【详解】[1][2]如图所示，根据右手螺旋定则，大拇指撑开，其余四根手指并拢自然弯曲，顺着图示的电流方向，从外向内握住通电螺线管，大拇指指向左边，说明通电螺线管左边是N极；炮弹铁质被磁化，受到强大的吸引力，根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的原理可以判断出炮弹头是S极。 [3] 断电后，炮管没有了磁性，炮弹不再受到磁场力的作用，炮弹能继续飞行，是因为炮弹具有惯性，要保持之前的运动状态。 4．【生产应用】（2025·江苏镇江·二模）镇江经开区的一家工厂，有一台电动机，其额定电压为380V，正常工作时通过的电流为10A，电动机线圈电阻为7Ω。则该电动机正常工作1min消耗的电能是___________J，产生的热量是___________J，假设能将这些热量全部收集起来给水加热，能使1kg水温度升高___________℃。事实上，消耗电能的一部分转化为热量后会自动地散失到空气中，却不能自动从空气回到线圈里再被利用，说明能量的转化和转移具有___________性。 【答案】 2.28×105 4.2×104 10 方向 【详解】[1]该电动机正常工作1min消耗的电能是 [2]产生的热量是 [3]假设能将这些热量全部收集起来给水加热，则水吸收的热量为 能使1kg水的温度升高 [4]消耗电能的一部分转化为热量后会自动地散失到空气中，却不能自动从空气回到线圈里再被利用，说明能量的转移和转化具有方向性。 5．【生活应用】（2025·江苏镇江·二模）如图1为某电热毯的电路原理图，电热丝阻值为。滑动开关由金属滑块与绝缘轨道构成，当金属滑块移动至1挡时，电热毯处于___________挡（选填“高温”或“低温”）；为测量电热毯高温挡功率，小玲先关闭家中其它用电器，并记录下如图2中电能表初始示数，电热毯处于高温挡工作30min后，电能表示数变为2025.6kW⋅h，根据数据可计算出电热丝R2=___________Ω，低温挡时发热功率为___________W。 【答案】 低温 60.5 200 【详解】[1]当金属滑块移动至1挡时，与串联，电路电阻较大，根据可知，电路功率较小，电热毯处于低温挡。 [2]当金属滑块移动至2挡时，被短路，电路中被接入，电路电阻较小，电路功率较大，电热毯处于高温挡。 由图2可知，消耗的电能 工作时间 则高温挡发热功率 由图1可知，电源电压 电热丝R2的阻值 [3]低温挡时发热功率 6．【创新设计】（2025·江苏苏州·二模）阴雨天，空气潮湿，能见度低，路面湿滑，为保证旅客上下动车时的安全，需在车门旁开启警示灯。如图甲所示是某同学为动车设计的模拟电路，电路中电源的电压为12V，警示灯的规格为“12V，12W”，电磁铁线圈电阻忽略不计，警示灯电阻保持不变。当空气湿度达到一定程度时，警示灯发光；湿度越大，警示灯越亮，为了提高警示效果，当空气湿度达到某一值时，电磁铁中电流达到，衔铁被吸下，警示灯就能不断闪烁。 (1)根据设计要求，应选择图乙中的______做湿敏电阻，湿敏电阻应接在图甲电路中的______位置； (2)当警示灯刚开始闪烁时，空气湿度为多少？ (3)警示灯较暗时的实际功率是多大？ 【答案】(1) B (2) (3)3W 【详解】（1）[1]根据设计要求：湿度越大，警示灯越亮； 警示灯越亮，则电流越大，电路电阻越小，即说明电路电阻随湿度变大而变小，图乙中，R2符合要求，故选择R2做湿敏电阻。 [2]根据设计要求：警示灯能不断闪烁； 若将湿敏电阻接在A处，当衔铁被吸下，电路中电流无变化，警示灯亮度不变，不符合设计要求； 若将湿敏电阻接在B处，当衔铁被吸下，湿敏电阻被短路，电路中电流变大，警示灯变亮， 湿敏电阻被短路，电磁铁无电流通过，失去磁性，释放衔铁，湿敏电阻接入电路，电路电流变小，警示灯变暗， 这样看起来警示灯就能不断闪烁，符合设计要求，故应将湿敏电阻接图甲电路中的B位置。 （2）当空气湿度达到某一值时，电磁铁中电流达到，衔铁被吸下，电源电压为， 此时电路总电阻为 警示灯电阻是 此时湿敏电阻的阻值为 由图乙可知，此时空气湿度为80%。 （3）警示灯较暗，实际功率是 分●层●突●破 一阶·考点靶向练 考点1：电功与电能计算 1．（2025·江苏无锡·一模）如图所示，是小明家安装的电能表。下列说法中正确的是（　　） A．该电能表的示数为 B．该家庭电路的最大总功率为 C．家中消耗电能，电能表指示灯闪烁3200次 D．家庭电路的安装次序依次是进户线、电能表、总开关 【答案】D 【详解】A．电能表的示数最后一位是小数，单位是kW·h，所以该电能表的示数为 5544.7kW·h，故 A 错误； B．电能表上的10 (20) A 中，10A是标定电流，20A是允许通过的最大电流，根据电功率公式P=UI，可得该家庭电路的最大总功率为P=UI=220V×20A=4400W 故 B 错误； C．1600imp/kW·h 表示电路中每消耗 1kW·h 的电能，电能表的指示灯闪烁1600 次。那么消耗0.5kW・h的电能时，指示灯闪烁的次数为1600imp/kW·h×0.5kW·h=800次 故 C 错误； D．家庭电路的安装次序是进户线先连接电能表，再通过总开关连接其他用电器，这样在更换用电器或维修时，断开总开关可以保证安全，同时电能表能正确计量消耗的电能，故 D 正确。 故选 D。 2．（2025·江苏南京·二模）小明家的电冰箱铭牌上标有“耗电量：0.55 kW·h/24h  额定功率：110W”，则该冰箱理论上一天实际工作时间为______h。在家庭电路中只接入冰箱，冰箱以额定功率工作6 min，电能表指示灯闪烁了33次，则每消耗1度电，电能表指示灯闪烁______次。若插头与插座接触不良，有时会将插孔烧焦（如图所示），其原因是接触处______（选填“电阻变大”或“短路”）。 【答案】 5 3000 电阻变大 【详解】[1]冰箱一天实际工作时间为 [2]冰箱以额定功率工作6 min所消耗的电能为 所以每消耗1度电，电能表指示灯闪烁的次数为 [3]接触不良会导致断路，而不是短路。当接触不良时，电阻会变大，由Q=I2Rt可知，插头与插座接触处会产生大量的热，导致插孔被烧焦。 考点2：电功率计算与比例问题 3．（2025·江苏无锡·二模）如图甲所示，电源电压保持不变，滑动变阻器上标有“”，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片从最右端向左滑动到a点时，小灯泡恰好正常发光。在图乙绘制出滑片从最右端到a点过程中，电流表与两电压表示数关系的图像。下列说法中正确的是（　　） A．整个电路的最小功率为1.75W B．电源电压5V C．小灯泡额定功率为2W D．滑片在a点时，小灯泡与滑动变阻器的功率之比为 【答案】C 【详解】AB．由甲、乙图可知：滑动变阻器R与灯泡L串联，当滑动变阻器的阻值越大，其分担的电压越大，电路的电流越小，电压表V1测量变阻器R两端电压，对应图乙中的甲图线，电压表V2测灯泡L两端电压，对应图乙中的乙图线；由题意得，闭合开关S后，滑动变阻器滑片在最右端时，变阻器以最大阻值接入电路，由乙图可知，此时电路中最小为，且两电压表示数相同，所以此时灯泡L、变阻器R两端的电压分别为 所以电源电压为 整个电路的最小功率为 故AB错误； C．已知：滑片滑动到a点时，小灯泡恰好正常发光，由图乙可知，此时电路中的电流为，电压表V1的示数为，故小灯泡的额定电压为 所以小灯泡额定功率为 故C正确； D．已知当滑片在a点时，小灯泡L与滑动变阻器R两端的电压之比为 因为两者串联，电流相同，所以，根据可得，小灯泡与滑动变阻器的功率之比为，故D错误。 故选C。 4．（2025·河南·一模）如图甲，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，R1、R2的I-U关系图像如图乙所示，R1= ______Ω，电路最小功率与最大功率之比为 ______ ，R2接入电路中的阻值为40Ω时，电压表V1的示数是 _____ V。 【答案】 20 2∶9 6 【详解】[1]由电路图甲可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。滑动变阻器R2的滑片P从右端滑到左端的过程中，R2接入电路的阻值减小，电路电流增大，R1两端的电压增大，R2两端的电压减小。由图乙可知，图线A是滑动变阻器R2的I-U关系图像，图线B是R1的I-U关系图像，所以定值电阻R1的阻值 [2]由图乙可知，电路最小电流为，最大电流为 故电路最小功率与最大功率之比为 [3]由图乙可知，R1与R2的两端电压之和为定值，由串联电路知识可知该和为电源电压，即 R2接入电路中的阻值为40Ω时，由串联电路分压的规律知，R1与R2的两端电压之比为 比例式可变形为 解得，R1两端的电压即电压表V1的示数为 考点3：焦耳定律与电热计算 5．（2025·江苏无锡·模拟预测）图为一款电加热眼罩的内部结构，10根一样的具有发热、控温双重功能的PTC加热丝与金属导线相连，其两端供电的电压恒为6V，正常工作时每根加热丝的电阻均为100Ω。该眼罩能够发热的原因是电流具有______。则该电加热眼罩正常工作1min产生热量为______J，若增大电压，则电加热眼罩会变得更______（选填“冷”或“热”）。 【答案】 热效应 216 热 【详解】[1]电流通过导体发热的现象叫电流的热效应；该眼罩能够发热的原因是电流具有热效应。 [2]由图可知，正常工作时各加热丝并联，根据并联电路的电阻规律可得，电路的总电阻 该电加热眼罩正常工作1min产生热量 [3]电阻不变时，根据可知，增大电压时，电加热眼罩的发热功率增大，相同时间内产生的热量增大，故电加热眼罩会变得更热。 6．（2025·江苏南京·三模）在如图所示电路中，电源电压恒定，是定值电阻，小灯泡规格是“”，滑动变阻器规格是“”，当的滑片位于最右端时，只闭合，灯泡正常发光，再闭合、，电流表的示数变为，则电源电压是______。当只闭合开关时，在内产生的热量是______；只闭合开关，移动滑动变阻器滑片时，的最大电功率是______。 【答案】 6 360 2.5 【详解】[1]由图可知，只闭合S1，当R的滑片P位于最右端时，变阻器连入阻值为0，只有灯泡连入电路中，灯泡正常发光，所以电源电压U=U额=6V [2]再闭合S2、S3，R0与L并联，电流表测干路电流，示数变为1.1A，此时灯泡仍正常发光，小灯泡L规格是“6V 3W”，小灯泡的额定电流 由并联电路特点可知，通过R0的电流I0=I-IL=1.1A-0.5A=0.6A 所以R0的阻值 当只闭合开关S2时，只有R0连入电路中，在100s内R0产生的热量是 [3]只闭合开关S3，R0与R串联，允许通过变阻器的最大电流为0.5A，由串联电路的电流特点知，电路中最大电流为0.5A，所以R0的最大电功率 考点4：动态电路电功率极值与范围 7．（2025·江苏扬州·三模）如图甲所示，电源电压恒定，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片从最右端移至灯正常发光的位置，此过程中电流表示数与两个电压表示数的关系图像如图乙所示，相关已知条件在图乙中已标示。则电压表V1的示数变化图像为__________；滑动变阻器的阻值变化范围为__________Ω；小灯泡正常发光时的功率为__________W。若将滑动变阻器换成与灯L相同规格的灯泡，灯泡的电阻保持不变，闭合开关S后，每个灯泡的实际功率大小为__________W。 【答案】 a 5~45 4.8 2.27 【详解】[1] 由电路图可知，闭合开关S，小灯泡和滑动变阻器串联，电压表V1测小灯泡两端电压，电压表V2测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中电流；将滑动变阻器的滑片从最右端移至灯正常发光的位置的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路中电流变大，根据串联电路分压原理可知，滑动变阻器两端电压变小，小灯泡两端电压变大，所以由图可知曲线a是电流表示数与电压表V1示数的关系图像。 [2] 曲线b是电流表示数与电压表V2示数的关系图像。 由图可知，当滑片位于最右端时，滑动变阻器阻值最大，电路中的电流最小，滑动变阻器的最大阻值为 滑动变阻器阻值最小，电路中的电流最大，滑动变阻器的最小阻值为 故滑动变阻器阻值变化范围为5~45Ω [3]由图像可知灯泡正常发光时的电流为0.6A。 其中当滑片位于最右端时，滑动变阻器接入电路阻值最大，则电路电阻最大，根据欧姆定律可知，此时电路电流最小为0.2A，此时滑动变阻器两端的电压最大，即电压表V2的示数最大为9V，灯泡两端的电压最小，即电压表V1的示数最小为2V，因串联电路总电压等于各用电器两端电压之和，所以电源电压为 由此可知灯泡正常发光时的电压为 灯泡正常发光时的功率为 [4]小灯泡正常发光时电阻，灯泡的电阻保持不变，将滑动变阻器换成与灯L相同规格的灯泡，则每个灯泡两端电压相等，为5.5V。一个灯泡的实际功率大小为 8．（2025·江苏苏州·一模）如图所示，电源电压为，为“  ”滑动变阻器，灯泡L的规格为“  ”（灯泡电阻保持不变），为“  ”定值电阻，电压表量程为0~3V。 (1)闭合和，断开时，调节，使其接入电路的阻值为，求此时电路消耗的电功率； (2)断开，闭合、，调节，使电压表的示数为2V，求接入电路的阻值； (3)闭合所有开关，在保证电路安全的前提下，求电阻消耗的电功率范围。 【答案】(1)1.2W (2)15Ω (3) 【详解】（1）闭合和，断开时，调节，使其接入电路的阻值为，、串联。电路消耗的电功率 （2）断开，闭合、，、、L串联。 电压表的示数为2V，灯泡L的规格为“  ”（灯泡电阻保持不变），则灯泡的电阻为 电路中的电流 R接入电路中的电阻 （3）闭合所有开关，L被短路，、串联。 当电压表示数最大为3V时，滑动变阻器R接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小， 消耗的最小功率 比较各电阻和滑动变阻器的规格可知，电路中允许通过的最大电流 消耗的最大功率为 所以电阻消耗的功率范围是 考点5：多档位用电器（加热/保温）综合计算 9．（2026·江苏南京·一模）某型号电饭煲有加热和保温功能，如图甲所示为其内部电路原理图，图乙是该电饭煲在一次工作中电功率与时间的关系图像； (1)当开关S接触点1时，电饭煲处于___________功能状态（填“加热”或“保温”）；此时通过该电饭煲的电流为___________ A； (2)电饭煲在加热过程中一共耗电___________度； (3)分析计算电路中，R2的电阻是___________Ω。 【答案】(1) 加热 4 (2)0.176 (3)165 【详解】（1）[1]由电路图可知，开关S接触点1时，只有连入电路中；开关S接触点2时，两电阻串联；由串联电路电阻规律可知，开关S接触点2时，电路总电阻较大，由可知，电源电压一定时，电路总电阻越大，电路消耗的电功率越小，因此开关S接触点1时，电饭煲处于加热状态。 [2]由图乙可知，根据可知，此时通过该电饭煲的电流 （2）根据图乙可知，电饭煲用880W的功率加热了12分钟，电饭煲在加热过程中一共耗电 （3）开关S接触点1时，电饭煲处于加热状态，的阻值 开关S接触点2时，两电阻串联，电饭煲处于保温状态，则电路的总电流 电路的总电阻是 因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以的阻值 10．（2025·江苏常州·一模）某电热敷腰带如图甲所示，有高温、中温和低温三个挡位，图乙是内部简化电路图，、、为加热电阻，其中、，通过旋转开关可以实现挡位切换．把电热敷腰带接入220V的家庭电路中。 (1)旋转开关转至__________（选填“ab”、“bc”、“cd”或“de”）时，电热敷腰带处于高温挡工作； (2)电热敷腰带在高温挡工作时的总电流为0.3A，求通电10min消耗的电能； (3)旋转开关转至bc时，求电路的总电流； (4)旋转开关转至cd时，求电热敷腰带的功率。 【答案】(1)de (2) (3) (4) 【详解】（1）根据公式 可知，在电源电压U一定时，电路的总电阻R越小，电功率P越大，发热温度越高。 当开关转至 “bc”，电阻R₁与R₂串联，总电阻，此时总电阻最大，电功率最小，为低温挡； 当开关转至 “cd”，电阻R1被短路，电路为只有R2的简单电路，电阻较大，电功率较小，为中温挡； 当开关转至“de”，电阻R2与R3并联，由于并联电路的总电阻小于任何一个分电阻，总电阻最小，电功率最大，为高温挡。 （2）通电时间 消耗的电能 （3）高温挡时，电阻R2与R3并联， 通过R₃的电流 通过R2的电流 R2的阻值 旋转开关转至bc时，电阻R₁与R₂串联，总电阻 此时电路的总电流 （4）当开关转至cd，电阻R1被短路，电路为只有R2的简单电路，电热敷腰带的功率 考点6：电流的磁效应、电磁铁 11．（2025·宁夏·中考真题）新能源汽车的能量回收主要基于再生制动技术，此技术通过将车辆减速或制动时的部分动能转化为电能并储存回电池，从而提高能量的利用效率。下列实验与此技术原理相同的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．图是奥斯特实验，说明电流的周围存在磁场，故A不符合题意； B．图是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验，其原理是电流的磁效应，故B不符合题意 C．图探究的是通电导体在磁场中受力运动，是电动机的原理图，故C不符合题意； D．汽车的能量回收是利用发电机将汽车动能转化为电能，是电磁感应现象，如图是发电机的原理图，其原理也是电磁感应现象，故D符合题意。 故选D。 12．（2025·江苏徐州·二模）如图，闭合开关S1，当滑片P向左滑动时，电磁铁磁性变强。其中电磁铁应用了电流的______效应的原理工作：通电时，电磁铁的a端为______极（选填“N”或“S”）；闭合S1，当滑片P向右滑动时，电磁铁中的电流变______（选填“大”或“小”）。 【答案】 磁 S 小 【详解】[1]通电导体周围存在磁场，这就是电流的磁效应，因此电磁铁是根据电流的磁效应的原理工作。 [2]由图可知，电磁铁中的电流是从右端流入，左端流出，根据安培定则可知，右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指方向是螺线管的N极，因此电磁铁的右端为N极，左端为S极，即a端为S极。 [3]由图可知，滑动变阻器的滑片P向右滑动时，其接入电路中电阻变大，即电路中总电阻变大，因电源电压恒定，由可知，电磁铁中电流变小。 考点7：安培定则与磁场方向 13．（2026·江苏南京·一模）按要求作图（保留作图痕迹） 如图是一电磁铁和条形磁铁相互作用时的磁场分布。请根据图中静止的小磁针的N，S极，标出条形磁铁左端的磁极和电源左端的极性。 【答案】 【详解】根据图中静止的小磁针的N、S极，由磁极间的相互作用可知，条形磁铁左端为N极；由磁感线的形状可知，通电螺线管的右端和条形磁铁左端为同名磁极，所以通电螺线管的右端为N极，结合安培定则可知，电流从电源的左端流出，所以电源的左端为正极，如图所示： 14．（2026·江苏南通·一模）按题目要求作图。 如图所示，根据小磁针静止时极的指向，标出A处的磁感线方向和电源正、负极。 【答案】 【详解】如图所示，小磁针的右端为S极，根据异名磁极相互吸引，故该螺线管的左端为N极，伸出右手，大拇指的方向为N极的指向，四指的方向为电流的方向，故该电源左边为负极，右端为正极，螺线管外部从N极出发，回到S极，故A点磁感线的方向是向右，如下图所示： 考点8：电动机与发电机原理辨析 15．（25-26九年级上·河北石家庄·期末）随着AI技术的发展，送餐机器人开始在某些餐厅使用。机器人接到指令后，内部的电动机会驱动其底部轮子将美食送到指定的位置。下列选项中与“机器人运动”的工作原理相同的是（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】“机器人运动”是依靠内部的电动机，机器人内部的电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受到力的作用而转动。 A．该装置说明通电线圈具有磁性，利用的是电流的磁效应，故A不符合题意。 B．该图为奥斯特实验装置，说明通电导线周围存在着磁场，故B不符合题意； C．闭合开关，导体在磁场中受力运动，说明通电导体在磁场中受到力的作用，是电动机的原理图，故C符合题意。 D．该图为探究电磁感应实验装置图，说明闭合电路部分导体切割磁感线时会产生感应电流，故D不符合题意。 故选C。 16．（2025·江苏泰州·二模）心肺机用“电动泵”替代心脏，推动血液循环。“电动泵”的工作原理如图所示，将线圈ab固定在活塞一端，利用其与固定磁铁间的相互作用带动活塞运动，从而使血液定向流动，阀门K1、K2都只能单向开启。当线圈中的电流从a流向b时（      ） A．该装置的工作原理是电磁感应 B．该电动泵可用干电池供电 C．活塞将向左运动 D．此时为“送血”状态 【答案】C 【详解】A．该装置的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，与电动机原理相同，故A不符合题意； B．普通干电池的电压会随使用时间快速下降，可能导致电动泵输出功率不稳定，影响血液循环的精确控制‌。而心肺机需要持续、稳定的电源支持，锂电池因能量密度高、放电曲线平稳，更符合此类需求‌，故B不符合题意； CD．根据安培定则可知：螺线管的左端是S极，此时固定磁铁和电磁铁相互吸引，活塞向左运动，K1关闭，K2打开，为“抽血”状态，故C符合题意，D不符合题意。 故选C。 考点9：电磁继电器综合应用 17．（2025·江苏南京·模拟预测）图甲为热敏电阻的图像，图乙为用此热敏电阻和电磁继电器组成的一个简单恒温箱温控电路（U为恒压电源），继电器线圈的电阻为，图中的“电源”是恒温箱加热器的电源，当线圈中的电流大于或等于时，衔铁被吸合，加热器停止工作，实现温控. (1)恒温箱内的加热器应接在_____（选填“AB”或“CD”）端。 (2)要实现对之间任一温度的控制，该装置恒压电源至少为_____；若恒压电源为，则滑动变阻器的最大阻值至少为_____。 【答案】(1)AB (2) 3.8 170 【详解】（1）由图乙可知，衔铁被吸合，加热器停止工作，此时工作电路中AB被断开连接，故加热器应接在AB端。 （2）[1]已知线圈电阻为，线圈电流最小为 由图甲可知，热敏电阻的阻值随温度升高而降低，由串联分压可知，热敏电阻的阻值越大，分得的电压越大，所以当温度为50℃时，热敏电阻的阻值是90Ω，则恒压电源的电压至少为 [2]若恒压电源U为6V，此时电路中的总电阻为 当温度为150℃时，热敏电阻的阻值为30Ω，所以热敏电阻的阻值为30Ω，变阻器接入电路的阻值最大，变阻器的最大阻值 18．（2025·江苏苏州·二模）阴雨天，空气潮湿，能见度低，路面湿滑，为保证旅客上下动车时的安全，需在车门旁开启警示灯。如图甲所示是某同学为动车设计的模拟电路，电路中电源的电压为12V，警示灯的规格为“12V，12W”，电磁铁线圈电阻忽略不计，警示灯电阻保持不变。当空气湿度达到一定程度时，警示灯发光；湿度越大，警示灯越亮，为了提高警示效果，当空气湿度达到某一值时，电磁铁中电流达到，衔铁被吸下，警示灯就能不断闪烁。 (1)根据设计要求，应选择图乙中的______做湿敏电阻，湿敏电阻应接在图甲电路中的______位置； (2)当警示灯刚开始闪烁时，空气湿度为多少？ (3)警示灯较暗时的实际功率是多大？ 【答案】(1) B (2) (3)3W 【详解】（1）[1]根据设计要求：湿度越大，警示灯越亮； 警示灯越亮，则电流越大，电路电阻越小，即说明电路电阻随湿度变大而变小，图乙中，R2符合要求，故选择R2做湿敏电阻。 [2]根据设计要求：警示灯能不断闪烁； 若将湿敏电阻接在A处，当衔铁被吸下，电路中电流无变化，警示灯亮度不变，不符合设计要求； 若将湿敏电阻接在B处，当衔铁被吸下，湿敏电阻被短路，电路中电流变大，警示灯变亮， 湿敏电阻被短路，电磁铁无电流通过，失去磁性，释放衔铁，湿敏电阻接入电路，电路电流变小，警示灯变暗， 这样看起来警示灯就能不断闪烁，符合设计要求，故应将湿敏电阻接图甲电路中的B位置。 （2）当空气湿度达到某一值时，电磁铁中电流达到，衔铁被吸下，电源电压为， 此时电路总电阻为 警示灯电阻是 此时湿敏电阻的阻值为 由图乙可知，此时空气湿度为80%。 （3）警示灯较暗，实际功率是 二阶·素养进阶练 一、单选题 1．（2025·江苏南京·三模）国是目前为数不多的可以生产无针注射器的国家。如图所示是一种无针注射器，工作时永磁体的磁场与通电线圈相互作用，产生强大的助推力，使药液以接近声音的速度注入皮肤。下列实验与该注射器工作原理的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】无针注射器工作时永磁体的磁场与通电线圈相互作用，产生强大的助推力，其原理是通电导体在磁场中受到力的作用。 A.该装置中有电源，闭合开关后，通电导体在磁场中会受到力的作用而运动，与无针注射器的工作原理相同，故A 符合题意； B.该装置是奥斯特实验，说明通电导线周围存在磁场，与无针注射器的工作原理不同，故B不符合题意。 C.该装置是发电机的模型，其原理是电磁感应现象，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，与无针注射器的工作原理不同，故C不符合题意； D.该装置是探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数关系的实验，与无针注射器的工作原理不同，故D不符合题意。 故选A。 2．（2025·江苏泰州·一模）如图甲是科技小组设计的“智能温控小屋”简化电路，定值电阻R0为100Ω，R 为热敏 电阻，其阻值随温度变化图像如图乙，线圈电阻不计。若控制电路电源电压为3V，当室温上升至28℃时受控电路中冷却系统开始工作，当室温降至23℃时停止工作。当 控制电路中的电流为0.15A 时，衔铁刚好被吸下。关于此装置，下列说法中正确的有（　　） ①电磁铁通电时，上端为N 极 ②在此温度范围内工作时，R的最大电阻为25Ω ③控制电路电压不变，若设定室温降至21℃时停止工作，可适当减小R0的阻值 ④若设定室温上升至30℃时冷却系统开始工作，可适当提高控制电路电源电压    A．①③ B．③④ C．②④ D．②③ 【答案】D 【详解】①控制电路通电，根据安培定则，电磁铁的下端是N极，故①错误； ②衔铁被吸下时，受控电路工作，此时控制电路中R与R0并联，由并联电路中电压的规律知，R0两端的电压为 通过电阻R0的电流为 当控制电路中的电流为0.15A时，通过R的电流为 此时R的阻值为 因为R的阻值随温度的升高而减小，若R的阻值继续增大，电路中的电流变小，衔铁被弹回，冷却系统开始工作，温度降低，此时R的阻值会减小，故R的阻值最大为25，故②正确； ③系统停止工作温度（23℃）对应衔铁释放的时刻，即电流等于或低于电流（0.15 A）时，降低停止工作温度（如从23℃降至21℃）意味着需要在更低温度时才使衔铁释放（即电流在更低温度时低于0.15 A），温度降低时R增大，导致电流减小，减小R0会降低电路总电阻，从而在相同温度下增加电流，相当于将曲线上移。减小R0后，电流在更低温度时才降至0.15A以下，从而降低停止工作温度（例如降至21℃）故③正确； ④系统开始工作温度（28℃）对应衔铁吸合的时刻，即电流达到电流（0.15A）时，提高开始工作温度（如从28℃升至30℃）意味着需要在更高温度时才使衔铁吸合（即电流在更高温度时达到 0.15 A）。温度升高时R减小，电流增大。如果提高电源电压U，电路电流在所有温度下都增加，相当于将曲线上移，提高U会使电流在更低温度时就达到0.15A，导致开始工作温度降低，因此，要实现30℃开始工作，应降低U 或增大R0，故④错误；故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 3．（2025·江苏苏州·二模）如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1、R2均为滑动变阻器且可移动的最大长度相等，滑动变阻器电阻丝的阻值与其长度成正比。闭合开关S后，R1、R2的滑片均位于中点处，电路的总功率为P1；若将R1、R2的滑片均向右移动总长度的，电路的总功率变为P2。已知P1∶P2=9∶10，则将R1、R2的滑片从中点均向左移动总长度的后，R1与R2的电功率之比为（    ） A．4∶3 B．3∶2 C．2∶5 D．9∶2 【答案】D 【详解】分析电路可知，、串联。闭合开关S后，R1、R2的滑片均位于中点处，此时电路总电阻为 若将R1、R2的滑片均向右移动总长度的，则此时电路总电阻为 已知P1∶P2=9∶10，根据，电压不变时，电功率和电阻成反比，则有 可得。将R1、R2的滑片从中点均向左移动总长度的后，阻值为，阻值为，串联电流相等，根据，电功率和电阻成正比，所以R1与R2的电功率之比为 故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 4．（2025·江苏南京·二模）如图甲所示的电路中，闭合S1和S2，将滑动变阻器滑片P从最右端向左滑动直到小灯泡正常发光，记录此过程中电压表V1和电流表的示数；只闭合S1，再将滑片P从最右端滑到最左端，记录此过程中电压表V2和电流表的示数。两次所记录的数据画出图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．小灯泡的额定功率为2.25W B．电源电压为4.5V C．定值电阻的阻值为12Ω D．滑动变阻器的最大值为20Ω 【答案】A 【详解】BC．只闭合开关S1，小灯泡和滑动变阻器以及定值电阻R串联，电压表V1测量滑动变阻器和定值电阻R两端的电压之和，电压表V2测量小灯泡和滑动变阻器两端的电压之和，电流表测量电路的电流。 将滑动变阻器P的滑片从最右端滑动到最左端，此过程电压表V2和电流表A的示数满足 因为R是定值电阻，所以U2与I′是一次函数，故电压表V2和电流表A示数变化图像为乙图中的Q， 由图像可知，当U2=2V时，电路中电流为0.4A，电源电压为 由图像可知，当U2'=4.5V时，电路中最小电流为0.15A，电源电压为 因为电源电压相等，所以 解得R=10Ω， 电源电压为 故BC错误； A．闭合开关S1和S2，小灯泡和滑动变阻器串联，电压表V1测量滑动变阻器两端的电压，电压表V2测量电源电压，电流表测量电路的电流，设此时电路中的电流为I1，电压表V1的示数为U1，根据串联电路的电压规律可得 又因为小灯泡的电阻RL随温度的变化而变化，所以U1与I1不是一次函数关系，故电压表V1和电流表A示数变化图像为乙图中的P，由甲图可知将滑动变阻器P的滑片从最右端向左滑动直到小灯泡正常发光的过程中，滑动变阻器的阻值逐渐变小，电路中的电流逐渐变大直到小灯泡正常发光时电流最大， 由乙图可知：小灯泡正常发光时的电流为IL=0.5A，电压表V1的示数为U1=1.5V， 则小灯泡的额定电压为 小灯泡的额定功率为 故A正确； D．只闭合开关S1时，滑片在最右端时，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，灯泡和滑动变阻器两端的最大电压为4.5V，灯泡和滑动变阻器的电阻之和为 灯泡正常发光时的电阻为 当电流小于其额定电流时，灯泡的电阻小于9Ω，所以滑动变阻器的最大值 故D错误。 故选A。 5．（2025·江苏淮安·一模）如图甲所示的电路，电源电压恒定，R1为定值电阻，滑动变阻器R2铭牌上标有“120Ω 0.8A”的字样，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~15V。在保证电路安全的前提下，移动滑动变阻器的滑片，经测量分析，得出R2的电功率P与其两端的电压U的关系如图乙所示。下列结论中错误的是（　　） A．电源电压为16V B．R1的阻值为20Ω C．电路中电流表示数变化范围为0.15A~0.6A D．滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为10~100Ω 【答案】A 【详解】由图甲可知，R1、R2串联，电压表测量滑动变阻器R2两端的电压，电流表测量电路中的电流。 AB．由图乙可知，当R2两端的电压为8V时，R2的电功率为4W， 由P=UI可知，此时电路中的电流 根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压……① 当R2两端的电压为10V时，R2的电功率为4W， 由P=UI可知，此时电路中的电流 根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压……② 联立①②两式可解得，电源电压U=18V，R1的阻值R1=20Ω，故A错误，符合题意；B正确，不符合题意； CD．根据题意可知，滑动变阻器允许通过的最大电流为0.8A，电流表的量程为0～0.6A，为了电路安全，电路中的最大电流为I大=0.6A， 则电路中的最大总功率 电路中的最小总电阻 根据串联电路的电阻特点可知，滑动变阻器接入电路的最小阻值R2小=R小-R1=30Ω-20Ω=10Ω 根据电压表量程可知，R2两端的最大电压为15V，根据串联电路的电压特点可知，R1两端最小电压U1小=U-U2大=18V-15V=3V 电路中最小电流 电路中电流表示数变化范围为0.15A～0.6A， 电路中的最小总功率P小=UI小=18V×0.15A=2.7W 滑动变阻器接入电路的最大阻值 滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为10Ω～100Ω，故CD正确，不符合题意。 故选A。 6．（2025·江苏常州·二模）臭氧常用于食品车间进行无人密闭消毒，消毒30分钟后臭氧最终分解为氧气，对食品不会有残留污染，但因其有强氧化作用，消毒时浓度不宜过高。兴趣小组设计了一个简易臭氧检测仪（电压表示数显示臭氧浓度）检测车间消毒时空气中臭氧的浓度，其电路原理如图甲。电源电压恒为3V，定值电阻，臭氧检测传感器Rc阻值与臭氧浓度的关系如图乙。消毒标准如下：为不合格， 为合格，为超标。则下列说法正确的是（   ） A．当臭氧浓度为2.25ppm时，电压表的示数为1V B．某次检测时，电压表示数为2.4V，该次消毒是合格的 C．若更换后，则电压表上1V刻度处对应为臭氧浓度为0的刻度 D．若更换后，则当臭氧浓度为0.75ppm时，R0的电功率是1.5W 【答案】C 【详解】A．由图乙可知，当臭氧浓度为2.25ppm时，臭氧检测传感器Rc的阻值为5Ω，此时电路中的总电阻 此时电路中的电流 电压表示数，故A错误； B．电压表示数为2.4V时，电路中的电流 此时Rc两端的电压 此时RC​的阻值 由图乙可知，此时臭氧浓度为3ppm，此浓度大于2.5ppm，故该次消毒是超标的，故B错误； C．若更换后，当臭氧浓度为0时，从图乙中可知，臭氧检测传感器RC​的阻值 此时电路中的总电阻 此时电路中的电流 此时电压表的示数，故C正确； D．若更换后，当臭氧浓度为0.75 ppm时，从图乙中可知，臭氧检测传感器RC​的阻值 此时电路中的总电阻 此时电路中的电流 R0​的电功率，故D错误。 故选C。 二、填空题 7．（2025·江苏南京·模拟预测）某品牌电热水壶简化电路图如图所示，通过调节开关S可实现高、中、低三个挡位，电热水壶高温挡功率为847W，低温挡功率为22W。将家中其它用电器都断开，电热水壶在低温挡工作，观察到标有字样的电能表指示灯在10min内闪烁_________次；开关S与3、4触点相连时，电热水壶处于_________（选填“高”、“中”或“低”）温挡；电热水壶处于高温挡时，R2的电功率为P1；处于低温挡状态时，R2的电功率为P2，且，则电阻R3＝_________Ω，正常工作时用高温挡把水烧开需要10min，若在用电高峰期，家庭电路的实际电压为200V，用同样的挡位烧开相同质量的水需要_________min。 【答案】 11 中 80 12.1 【详解】[1]根据可得，电热水壶在低温挡的功率 工作时间 消耗的电能 电能表指示灯在10min内闪烁的次数 [2]由可知，电压一定时，电阻越大，电功率越小。开关S与2、3触点相连时，R1和R2串联，总电阻R串最大，处于低温挡；开关S与3、4触点相连时，只有R2工作，处于中温挡；开关S与4、5触点相连时，R2和R3并联，总电阻R并最小，处于高温挡。 [3]高温挡工作时，R2的电功率 由 可知，低温挡工作时，电路中的电流 低温挡工作时，R2的电功率 根据题意可知，，即 解得 则高温挡工作时，R2的电功率 高温挡工作时，R3的电功率 由可得，R3的阻值 [4]由可知，高温挡工作时电路中的总电阻 家庭电路的实际电压为200V，高温挡的实际电功率 烧开相同质量的水消耗的电能相同，即 则需要的时间 8．（2025·江苏南京·模拟预测）如图所示的电路，电源电压保持不变，电阻、的阻值分别为和，只闭合开关，将滑片移到中点，电压表示数为，电阻的功率为，闭合开关、，将滑片移到最左端，电阻的功率为，若。电源电压为_____；滑动变阻器的最大电阻为_____；电路的最大功率为_____；电路的最小功率为_____。 【答案】 9 40 12.15 1.62 【详解】[1][2]当只闭合开关S时，定值电阻和滑动变阻器串联，将滑片P移到中点，此时滑动变阻器一半接入电路，即，电压表测滑动变阻器两端电压，即，根据串联电压规律可知，电源电压为……（1） 由可得，定值电阻的电功率为……（2） 由可得，通过滑动变阻器的电流为……（3） 当开关S、S1均闭合，将滑片移到最左端时，滑动变阻器短路，此时定值电阻和定值电阻并联；由可得，定值电阻的电功率为……（4） 已知，即，推导可得……（5） 联立（1）式和（5）式，推导可得电源电压为，，将，代入（3）式可得，滑动变阻器的最大阻值为 [3]当开关S、S1均闭合，将滑片移到最左端时，滑动变阻器短路，此时定值电阻和定值电阻并联，此时总电阻最小；由可得，此时电路的总功率最大为 [4]当只闭合开关S时，定值电阻和滑动变阻器串联，将滑片P移到最右端，此时滑动变阻器全部接入电路，此时总电阻最大；由可得，此时电路的总功率最小为 9．（2024·陕西西安·模拟预测）医院有一种如图甲所示的自动输液报警器，其工作原理如图乙所示。LED灯的主要材料是______（选填“导体”或“半导体”）。闭合开关后，当正常输液时，LED灯光通过充满药液的输液管可以使光敏电阻的受光强度增加，电磁铁吸引衔铁，绿灯亮；当无药液流过时电铃发声报警。则正常输液时，充满药液的输液管对LED灯光有______作用。与正常输液时相比较，当输液管中没有药液流经时，经过图乙中R0的电流______（选填“变大”“变小”或“不变”）。若图乙中，U1=12V，定值电阻R=60Ω，电铃的额定电压为9V，则电铃正常工作报警时的电功率为______W。 【答案】 半导体 会聚 变小 0.45 【详解】[1]LED灯的主要材料是硅等物质制成的，而硅属于半导体材料。 [2]由图可知，光通过输液管后发生了会聚，正常输液时，充满药液的输液管对LED灯光有会聚作用。 [3]根据题意知道，闭合开关后，当正常输液时绿灯亮，由图乙可知，此时衔铁被吸下，说明此时电磁铁的磁性增强，则电路中的电流变大。当无药液流过时电铃发声报警，由图乙可知，此时衔铁被释放，说明电磁铁的磁性减弱，则电路中的电流变小。 [4]由图乙知道，定值电阻R与电铃串联，根据串联电路的电压特点知道，定值电阻两端的电压 通过定值电阻的电流 根据串联电路的电流特点知道，通过电铃的电铃 电铃报警时的电功率 10．（2024·陕西西安·二模）小明家有一款高、中、低三挡家用电火锅，如图甲所示是它的简化电路图，内部有四个阻值相同的电热丝R（阻值不变），可通过旋钮开关实现高、中、低挡位切换。如图乙所示是小明家的电能表，此时的读数为______kW·h。小明关闭家中其他用电器，只让电火锅工作，当旋钮开关转至“1”时，电火锅处于______挡；2min内，观察到电能表转过50r，此时电火锅的实际功率为______W；电火锅挡位不变，将家中额定功率2000W的烧水壶接入电路的瞬间，空气开关跳闸，原因可能是______。 【答案】 2024.5 低 500 发生了短路 【详解】[1]电能表最后一位是小数位，如图，读数为2024.5kW·h。 [2]当开关内旋转到1时，两个电阻串联，电阻最大，根据,总电压不变，电阻最大，电功率最小，为低温挡。 [3]电能表转50r，据此先算消耗的电能 解得 故此时火锅的实际功率为500W。 [4]根据电能表的数据，电路中可接入的最大功率为4400W。可以承受功率为2000W的电热水壶，故接入电路等等瞬间，空气开关跳闸，应该为电路中发生了短路。 三、计算题 11．（2025·江苏无锡·一模）图1是药液自动添加模拟装置，可绕O点自由旋转的轻质杠杆A端通过轻绳挂着一装有药液的容器，B端固定一轻质三角支架，支架与固定不动的压力敏感电阻 RF 保持水平接触挤压，杠杆保持水平平衡。已知：电压U=8V，容器质量为0.5kg，AO长0.4m，BO 长0.3m。当导线1中的电流I≥0.05A时，感应开关K闭合，药液泵启动向容器中添加药液，药液添加至导线1中的电流I≤0.04A时，感应开关K断开，药液泵停止工作。设RF阻值与支架所施加压力F的关系图线如图2所示，将S闭合，药液自动添加模拟装置开始工作。 (1)若电阻箱R调至50Ω，则药液泵工作时，桶中的药液质量最大可达多少 kg？ (2)若要使药液泵刚启动时容器中的药液质量更大，可将电阻箱 R的阻值调______________。 （选填 “大” 或 “小” ） (3)图3是压力敏感电阻RF消耗的最大电功率PF与电阻箱R的阻值关系图像，由图像可知：当电阻箱R的阻值为200Ω且RF消耗的电功率最大时，桶中药液质量为多少kg？ 【答案】(1)7kg (2)小 (3)10.75kg 【详解】（1）由图1知，R与RF串联，若电阻箱R调至50Ω，药液泵工作到桶中的药液质量最大时，此时电路的电流I=0.04A，由欧姆定律知道此时电路的总电阻为 RF接入电路的阻值为 由图2可知，此时支架对RF施加的压力F=100N，由杠杆平衡条件可得，代入数据，得(0.5kg+m药大)×10N/kg×0.4m=100N×0.3m 解得，桶中的药液最大质量m药大=7kg。 （2）容器中的药液质量越大时，压敏电阻受到的压力越大，由图2可知，RF阻值越大， 由导线1中的电流I≥0.05A时药液泵启动可知，若要使药液泵刚启动时容器中的药液质量更大，应将电阻箱R的阻值调小。 （3）由图3可知，当电阻箱R的阻值为200Ω时，RF消耗的电功率是0.08W，由焦耳定律可得，即。解得RF=200Ω。由图2可知，此时对应的F=150N，由杠杆平衡条件有，所以有 桶中药液质量为m药=m-m容=11.25kg-0.5kg=10.75kg 12．（2025·江苏盐城·三模）某科技小组的同学设计制作了一款自动控温烘干箱，其原理图如图甲所示。控制电路电源电压为8V，Rt为热敏电阻、Rt阻值与箱内气温关系如下表所示。工作电路电源电压为220V，R0为电热丝，阻值恒为88Ω，红、绿指示灯分别表示电路加热和待机两种状态。当控制电路的电流达到一定值时，衔铁被电磁铁吸引，稳定工作时每次电热丝工作的时间均为2min。当控制电路电流减小到某值时，衔铁被释放，加热电路工作，烘干箱正常工作时，箱内温度与时间关系如图乙所示。c空气＝1×103J/(kg·℃)，求： t/℃ 40 50 60 Rt /Ω 200 160 150 (1)当衔铁被电磁铁吸引时，控制电路中的电流；（电磁铁的线圈电阻不计） (2)烘干箱开机20min内电热丝消耗的电能；（指示灯消耗的电能忽略不计） (3)若箱内空气质量恒为2.2kg，烘干箱稳定工作时的加热效率。（加热效率指空气吸收的热量与电热丝放出热量的百分比。计算结果保留1位小数） 【答案】(1)0.05A (2)2.64×105J (3)33.3% 【详解】（1）由图乙可知，当箱内气温最高可达50℃，衔铁被电磁铁吸引，由表中数据可知热敏电阻Rt=160Ω，控制电路中的电流 （2）由图乙可知，0~6min电热丝R0工作，当控制电路的电流达到一定值时，衔铁被电磁铁吸引，稳定工作时每次电热丝工作的时间均为2min，所以6~18min箱内温度下降，工作电路处于待机状态，电路消耗的电能为0，烘干箱开机20min内电热丝消耗的电能 （3）由乙图可知箱内空气在0~6min时间段内升高的温度Δt1=50℃-20℃=30℃ 该时间段内箱内空气吸收的热量Q1=cmΔt1=1×103J/(kg·℃)×2.2kg×30℃=6.6×104J 0~6min消耗的电能 电热丝放出的热量Q放=W1=1.98×105J 烘干箱稳定工作时的加热效率 真●题●验●证 一、单选题 1．（2025·江苏常州·中考真题）2025年1月，中国科学家发布：月球20亿年前存在磁场，现在无磁场。下列四个实验，若分别在20亿年前、现在的月球表面实施，结果大相径庭的是（　　） A．多次水平拨动 B．闭合开关 C．闭合开关 D．左右移动导线 【答案】A 【详解】A．若月球表面不存在磁场，多次水平拨动，条形磁铁会由于拨动的力的作用静止在不同方向；若20亿年前存在磁场，多次水平拨动，条形磁铁会受月球磁场的作用力，停在南北方向，结果大相径庭，故A符合题意； B．如图所示，闭合开关，电磁铁中有电流通过，电生磁，都会吸引小铁钉，与月球是否存在磁场无关，结果都相同，故B不符合题意； C．如图所示，闭合开关，通电导体在磁场中都会受到力的作用，与月球是否存在磁场无关，结果都相同，故C不符合题意； D．如图所示，闭合开关，左右移动导线，都会切割磁感线产生感应电流，与月球是否存在磁场无关，结果都相同，故D不符合题意。 故选A。 2．（2025·江苏南通·中考真题）如图所示，利用静电喷涂枪给物体喷漆。接通电源，电动机开始转动，负压发生器使喷枪内气压减小吸入涂料，涂料雾化成小颗粒并带上负电荷，从喷枪飞向被涂物。下列现象与物理知识对应不正确的是（　　） A．负压发生器使涂料吸入喷枪——大气压强 B．通电后电动机线圈受力转动——电磁感应现象 C．涂料喷出后颗粒间相互排斥——电荷间的作用力 D．涂料变干后粘牢在物体表面——分子间的作用力 【答案】B 【详解】A．负压发生器使喷枪内气压减小，外界大气压大于喷枪内气压，在大气压强的作用下将涂料吸入喷枪，故A正确，不符合题意； B．通电后电动机线圈受力转动是利用通电导体在磁场中受力的原理，而电磁感应现象是指闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流的现象，二者原理不同，故B错误，符合题意； C．涂料雾化成小颗粒并带上负电荷，根据电荷间的作用力规律，同种电荷相互排斥，所以涂料喷出后颗粒间会相互排斥，故C正确，不符合题意； D．涂料变干后粘牢在物体表面，是因为分子间存在引力，使涂料分子与物体表面分子相互吸引，故D正确，不符合题意。 故选B。 3．（2025·江苏常州·中考真题）如图所示的电路，电源电压恒为，灯泡标有“”字样（灯丝电阻不变），滑动变阻器标有“”字样，电流表量程为，电压表量程为。闭合开关，在不损坏电路元件的前提下，移动滑动变阻器的滑片，则（　　） A．滑动变阻器接入电路的阻值范围是 B．电流表示数的变化范围是 C．电压表示数的变化范围是 D．电路总功率的变化范围是 【答案】D 【详解】AB．由图知道，小灯泡与滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压，由于灯泡标有“”字样，由知道，灯泡的额定电流 灯泡的电阻 因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，所以，电路中的最大电流为 此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，电路中的总电阻 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值 当电压表的示数为3V时，电路中的电流最小，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，灯泡的功率最小，此时灯泡两端的电压 因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的最小电流 滑动变阻器接入电路中的最大阻值 所以，滑动变阻器允许的调节范围是4Ω～10Ω，电流表的变化范围是，故AB错误； C．滑动变阻器接入电路中的电阻最小时，电压表的示数 则电压表示数的变化范围是，故C错误； D．由知道，电路最小总功率 电路最大总功率 即电路总功率的变化范围是，故D正确。 故选D。 4．（2025·江苏无锡·中考真题）如图所示，是小红连接的测量小灯泡额定功率的电路，小灯泡的额定电流为0.3A，电源电压保持不变，R为定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，她将滑动变阻器的滑片P置于B端，断开开关S2，闭合开关S、S1，电流表示数为0.1A；移动滑片P置于A端，电流表的示数为0.2A；重新将滑片P移至B端，断开开关S1，闭合开关S、S2，移动滑片P使电流表的示数为0.3A；保持滑片P的位置不变，断开开关S2，闭合开关S、S1，电流表示数为0.16A。下列说法中正确的是（　　） A．电源的电压为3V B．定值电阻R的阻值为10Ω C．小灯泡的额定电压为3.8V D．小灯泡的额定功率为0.75W 【答案】D 【详解】AB．将滑动变阻器的滑片P置于B端，断开开关S2，闭合开关S、S1，R与变阻器的最大电阻串联，灯泡断路，电流表测量电路电流，电流表示数为0.1A，由欧姆定律得┄① 移动滑片P置于A端，电路为R的简单电路，电流表的示数为0.2A，由欧姆定律得┄② 由①②得，定值电阻R的阻值为 电源电压 故AB错误； CD．重新将滑片P移至B端，断开开关S1，闭合开关S、S2，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，移动滑片P使电流表的示数为0.3A，此时灯泡正常发光，保持滑片P的位置不变，则变阻器接入电路中电阻不变，断开开关S2，闭合开关S、S1，R与变阻器串联，电流表示数为0.16A，由欧姆定律得，此时电路电阻为 由串联电路电阻特点得，滑动变阻器接入电路中的电阻为 由串联电路电压特点与欧姆定律得，小灯泡的额定电压为 小灯泡的额定功率为 故C错误，D正确。 故选D。 5．（2025·江苏南京·中考真题）如图所示，电源电压U恒定，R1是定值电阻，滑动变阻器R2标有“20Ω 2A”，灯L标有“6V 6W”。滑片P在阻值最大端时，闭合开关S，电压表V1示数为2V，电压表V2（未画出）示数为4V；P移到某一位置时，V2示数为10V，电流表示数为1A。上述滑片移动过程中，R2阻值的变化量为ΔR，电路总功率的变化量为ΔP。下列说法正确的是（　　） A．U=16V B．R1=5Ω C．ΔR=12Ω D．ΔP=7W 【答案】D 【详解】AB．灯L标有“6V 6W”，灯正常工作时的电流 滑片P由最大值移到某一位置时，变阻器的电阻变小，根据串联分压可知滑动变阻器两端的电压变小，电压表V2示数由4V增大为10V，确定电压表V2测灯L和定值电阻R1的电压；电流表示数为1A，此时灯正常发光，定值电阻R1的电压 定值电阻R1的电阻 当滑片P在阻值最大端时：电压表V1示数为2V，定值电阻R1的电压为U1′=2V，通过定值电阻R1的电流 串联电路各处电流相等，滑动变阻器R2两端的电压 电源电压U=10V+4V=14V 故AB错误； C．当滑片P在阻值最大端时，R2阻值为20Ω；当P移到某一位置时 R2阻值的变化量 故C错误； D．当滑片P在阻值最大端时，电路总功率 当P移到某一位置时，电路总功率 电路总功率的变化量为 故D正确。 故选D。 二、填空题 6．（2025·江苏苏州·中考真题）如图是一款电水壶的电路简图，均为加热电阻，通过旋转旋钮开关可实现加热与保温功能的切换。保温功率为88W，阻值为，加热时应将开关旋至_________（1/2）位置，加热功率为_________W，阻值为_________ 【答案】 2 1100 506 【详解】[1]根据可知，在电源电压U一定时，电阻R越小，电功率P越大。由图可知，当开关旋至1位置时，R1​与R2​串联，此时电路中的总电阻R总​=R1​+R2​。当开关旋至2位置时，只有R1​接入电路，此时电路中的总电阻R总′​=R1​。因为R1​+R2​>R1​，所以开关旋至2位置时，电路中的电阻最小，电功率最大，电水壶处于加热状态。 [2]根据可得加热功率 [3]当开关旋至1位置时，R1​与R2​串联，此时电水壶处于保温状态，保温功率P保温​=88W。此时电路中的总电阻 R2​的阻值R2​=R串​−R1​=550Ω−44Ω=506Ω 7．（2025·江苏镇江·中考真题）某电蚊香器中所用加热片的电阻与温度的关系图像如图所示，将此加热片接在电压恒定的电源两端，初温为25℃，刚开始时，随着温度的升高，加热片中的电流不断_________，温度达到_________℃时功率达到最大值。若该电蚊香器的实际功率为10W，则工作12h，可使标有“”字样的电能表指示灯闪烁_________次。 【答案】 变大 180 360 【详解】[1][2]由图像可以看出，加热片的电阻刚开始时随温度的升高电阻减小，又加热片两端的电压恒定，所以加热片的电流不断增大，直到温度为180℃，电阻最小，电流最大，功率达到最大值。 [3]电蚊香器的实际功率为P=10W=0.01kW，工作时间t=12h，则电蚊香器消耗的电能为 则电能表指示灯闪烁的次数为 8．（2025·江苏镇江·中考真题）某种灯泡的电阻R与电流I关系图像如图1所示，当两个该种灯泡串联接在电压恒为的电源上时，通过灯泡的电流为1A，此时灯泡的电阻为________Ω，为________V。若将该种灯泡L按图2的方式接在电压为3V的电源上，其中定值电阻的阻值为3.5Ω，闭合开关后，电阻两端的电压为_____V，灯泡L的电功率为________W。 【答案】 4.5 9 【详解】[1][2]观察图1可得，当电流，对应纵坐标电阻。当两个灯泡串联，总电阻为，根据欧姆定律可得，电源电压。 [3][4]图2中，灯泡与定值电阻串联，电源电压。设电路中电流为，灯泡电阻为。 由图1可知，当时，当时，设关系式为。结合图像线性特征，代入以上两点值可得，，即。串联电路中总电压，代入和可得 解得。因此两端的电压 灯泡的电功率，其中，，代入公式可得，灯泡的电功率为。 9．（2025·江苏南京·中考真题）如图所示，电源电压U=6V，R1=5Ω，R2=10Ω；仅闭合S2，电路的总电阻为_______Ω；仅闭合S3，电压表示数为4.5V，R3=_______Ω；当S1、S2、S3均闭合时，电流表的示数为_____A。R2消耗的功率为________W。 【答案】 15 15 1 3.6 【详解】[1]仅闭合S2，R1、R2串联，电路的总电阻为 [2]仅闭合S3，R1、R3串联，电压表测R3两端电压为4.5V，根据串联电路电压规律可知，R1两端电压为 由分压原理可知，，即 解得R3=15Ω。 [3]当S1、S2、S3均闭合时，R2、R3并联，电压表测电源电压，电流表测干路电流。 通过R2的电流 通过R3的电流 干路电流 即电流表示数为1A。 [4]R2消耗的功率 三、实验题 10．（2025·江苏淮安·中考真题）“探究通电螺线管外部磁场的特点”的实验装置如图甲所示。 (1)在用铁屑探究螺线管外部磁场分布时，需要经历下列步骤：①轻敲有机玻璃板，观察铁屑分布；②将铁屑均匀撒在有机玻璃板上；③闭合开关。三个步骤合理的顺序是______（填序号）； (2)经过对铁屑分布的观察，发现通电螺线管外部磁场与______磁体周围磁场分布相似； (3)把小磁针放在螺线管四周不同的位置，通电后，小磁针分布如图乙所示，发现通电前后A、B两个小磁针未发生明显偏转，此时的螺线管可能是向______（选填“南北”或“东西”）方向放置的； (4)根据图丙中小磁针静止时的指向，在括号中标出电源左端的极性； (5)未来，科学家想研究月球是否也像地球一样是一个磁体，在月球科研站内将小磁针放在不同位置，若观察到______现象，则说明月球也是一个磁体。 【答案】(1)②③① (2)条形 (3)南北 (4) (5)小磁针指示固定的方向 【详解】（1）铁屑在磁场中容易被磁化，故可以用铁屑来显示通电螺线管周围的磁场分布。在用铁屑探究螺线管外部磁场分布时，应先将铁屑均匀撒在有机玻璃板上，再闭合开关使得螺线管产生磁场将铁屑磁化，最后轻敲有机玻璃板，观察铁屑分布。所以三个步骤合理的顺序是②③①。 （2）观察铁屑分布可知通电螺线管两端铁屑分布较多，中间较少，说明两端磁性强，中间磁性弱，说明通电螺线管外部磁场与条形磁体周围磁场分布相似。 （3）小磁针静止时指示南北，通电后，A、B两个小磁针所在位置的磁场方向是水平方向的，发现通电前后A、B两个小磁针未发生明显偏转，说明此时的螺线管可能是向南北方向放置的。 （4）图丙中小磁针静止时左端为N极，根据磁极间相互作用规律可知螺线管左端为S极，右端为N极，根据安培定则可知电流从螺线管左端流入，则电源左端为正极，作图如下： （5）若月球也是一个磁体，则会对放入其中的小磁针产生磁场力的作用。所以在月球科研站内将小磁针放在不同位置，若观察到小磁针指示固定的方向，则说明月球也是一个磁体。 11．（2025·江苏常州·中考真题）小组同学测量定值电阻R0的阻值；实验器材为：3节新干电池（每节电池的电压恒为1.5V）、开关S、定值电阻R0、电流表、电压表、滑动变阻器RX、导线； (1)请在图甲中以笔画线完成电路连接，要求： ①电流表、电压表均使用大量程（测量时再选择合适的量程）； ②闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P处于B端。 (2)闭合开关，发现电流表有示数、电压表无示数，电路故障可能是______； (3)排除电路故障，移动滑动变阻器的滑片P，测得多组数据，进行实验①时，电压表的示数如图乙所示，请将表格填写完整； 实验序号 ① ② ③ U0/V ______ 2.8 4.5 I0/A 0.1 0.2 0.3 R0/Ω ______ 14 15 R0的平均值/Ω ______ (4)用该定值电阻R0、额定电压为5V的灯泡L连接电路如图丙所示，灯泡的I-U关系图像如图丁所示，闭合开关S，灯泡的实际功率为其额定功率的，则电源电压为______V。 【答案】(1)或者 (2)R0处短路 (3) 1.6 16 15 (4)10.5 【详解】（1）由题意可知，电路中电流表测量通过R0的电流，要与R0串联，滑动变阻器改变R0两端电压大小，R0与滑动变阻器串联，在连接电路时，滑动变阻器的滑片要移到最大阻值处，题中要求闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P处于B端，即滑片在B端时，滑动变阻器阻值最大，则滑动变阻器需要连接左下接线柱（即A端），如图所示： 或者 （2）闭合开关S，发现电流表有示数，则电路是通路，电压表无示数，说明电压表被短路，电路故障可能是R0短路。 （3）[1]进行实验①时，电压表的示数如图乙所示，量程为0~3V，分度值为0.1V，此时示数为1.6V。 [2]根据欧姆定律可得，此时电阻R0的阻值为 [3] R0的平均值为 （4）由图丁可知，当小灯泡电压为5V时，通过小灯泡的电流为0.6A，电路中L与R0串联，可得小灯泡的额定功率为 闭合开关S，灯泡的实际功率为其额定功率的，灯泡的实际功率为 对照丁图可知，此时小灯泡两端的实际电压为3V，电路中的电流为0.5A，则电源电压为 四、计算题 12．（2025·江苏宿迁·中考真题）如图甲所示，是某跨学科学习小组设计的装置结构图，它可以根据水量多少自动控制受控电路，控制电路由电源、电磁铁、保护开关S、敏感电阻、T形绝缘硬杆、圆柱形浮体A、保护电阻等组成；受控电路由电源、加热电阻等组成。当通过电磁铁的电流达到0.15A，衔铁恰好被吸下，动、静触点接触，受控电路接通；当电流达到0.3A，保护开关S自动断开，衔铁在弹簧弹力作用下与电磁铁分离，动、静触点脱开，受控电路断开。由特殊材料制成，其阻值与所受压力关系如图乙所示；浮体A的密度比水小，在容器中注水至一定深度后浮体A就会竖直上浮，通过T形杆对产生向上压力。已知浮体A质量为50g、T形杆质量不计，，，，，其余部分电阻忽略不计，g取10N/kg，。求： (1)受控电路工作时，的电功率。 (2)当电流等于0.15A，衔铁恰好被吸下时，受到T形杆的压力。 (3)要让受控电路工作，浮体A浸入水中体积的范围。 【答案】(1) 2200 W (2) 1 N (3) 浸入水中体积应在范围内 【详解】（1）受控电路接通后，加热电阻R2 单独接在电压为  的电源上， 的电功率 （2）当衔铁恰好被吸下时，控制电路中电流为0.15 A，由欧姆定律可得 ，即 解得 ，由图乙知，此时所对应的压力为1 N。 （3）当受控电路接通时，控制电路电流，由第（2）问可知此时受到的压力。浮体A的重力 根据力的平衡，浮体A受到的浮力 浮体A浸入水中的最小体积 当受控电路断开时，控制电路电流，此时电路总电阻 所以 由图乙可知，此时受到T形杆的压力。浮体A受到的浮力 浮体A浸入水中的最大体积 因此要让受控电路工作，浸入水中体积应在范围内。 五、综合题 13．（2025·江苏常州·中考真题）小明家电火锅的铭牌参数如表格所示，其高功率值模糊不清。当开关闭合、闭合时，电火锅处于高功率工作状态；当开关闭合、断开时，电火锅处于低功率工作状态。当小明家中只有该电火锅工作时，电火锅在220V电压、高功率状态下工作2min，电能表的指示灯闪烁132次，小明家电能表的表盘如图甲所示。 额定电压 高功率 低功率 220W (1)请在图乙中以笔画线完成电路连接。（电路有多种画法，取其一作图并依图解答后续问题） (2)求电火锅的高功率值。 (3)求电阻丝的阻值。 (4)求电阻丝的阻值。 【答案】(1) (2) (3) (4) 【详解】（1）选择串联加处局部短路，当开关闭合、闭合时，只有工作，电火锅处于高功率工作状态；当开关闭合、断开时，与串联，电火锅处于低功率工作状态。如图所示： （2）由题可知，高功率状态下工作2min，消耗的电能为 工作时间为 故电功率为 （3）由可知，电阻丝的阻值为 （4）由可知，低功率时串联的总电阻为 故电阻丝的阻值为 14．（2025·江苏无锡·中考真题）某型号的茶吧机具有自动取水和加热、保温的功能，取水时采用的电泵，工作原理如图甲所示，通电后电动机带动传动杆快速向下压缩弹性隔膜，进水管口处的单向球阀关闭，出水管口处的单向球阀打开，泵腔内大部分空气被排出；接着，传动杆快速向上拉动弹性隔膜，泵腔体积迅速增大，出水管口处单向球阀关闭，水从进水管口冲开单向球阀，进入泵腔。水桶内水面上方与外界大气相通。图乙是其加热、保温电路原理图，FU为热熔断器，R1、R2为加热电阻，R2=242Ω，开关S1闭合后，当水温升高到100℃会自动断开，断开后若无外力不会自动闭合。开关S2由电磁继电器控制，开始时处于闭合状态，水温升高至89℃时自动断开，温度下降至84℃自动闭合。U=9V，R3是定值电阻。RT是热敏电阻，阻值随温度升高而减小，其温度与水温相同，当温度为84℃时，阻值为300Ω；当温度为89℃时，阻值为240Ω。电磁铁线圈电阻忽略不计，当线圈中的电流达到0.03A时，衔铁被吸下，触点D、E断开；当线圈中的电流减小到一定值时，衔铁被释放，触点D、E重新接触。 现将插头插入220V的插座中，向茶吧机的水壶内注入1kg的水，水温为24℃，闭合开关S、S1、S2、S3，R1、R2正常工作，茶吧机开始加热，155s后水温到达100℃，一段时间后进入保温工作状态。。 (1)自动取水时，水能够进入泵腔的原因是___________。 (2)刚开始加热时，通过热熔断器的电流为10A，水温从24℃加热至100℃的过程中，若该茶吧机的加热效率为95%。则： ①R1的额定功率是多少？ ②R2消耗的电能为多少？ (3)在保温时，线圈中的电流为___________A时衔铁被释放。若温度达到100℃时，R2仍在工作，经检查线圈中仍有电流，且电磁继电器、RT均无故障，请写出一种可能的故障：___________。 【答案】(1)见解析 (2)2000W， (3) 0.025 开关S2短路 【详解】（1）自动取水时，传动杆快速向上拉动弹性隔膜，泵腔体积迅速增大，泵腔内气压减小，小于外界大气压，在大气压的作用下，水从进水管口冲开单向球阀进入泵腔。 （2）①已知R2=242Ω，电源电压U=220 V，通过R2的电流为 热熔断器的电流为10A，此时通过R1的电流为 R1的额定功率是 ② 水温从24℃加热到100℃的过程中，水吸收的热量是 加热效率是95%，整个过程中茶吧机消耗的电能是 由题可知，开关S2由电磁继电器控制，开始时开关处于闭合状态，水温升至89℃时自动断开，此时R2停止工作，而R1仍然工作，加热时间是155s，即R1的工作时间是155s，R1消耗的电能为 R2消耗的电能为 （3）[1]当温度为89℃时，RT阻值为240Ω，此时当线圈中的电流达到0.03A时，衔铁被吸下，控制电路电压为9V，故 当温度为84℃时，RT阻值为300Ω，衔铁被释放，此时电流为 [2]温度达到100℃时，R2仍在工作，且电磁继电器、RT无故障，可能是开关S2短路，造成R2仍在工作。 17 / 18 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $