专题4 电学综合计算-2025-2026学年初中物理电学典型题专项训练

专题四电学综合计算 专题 电学综合计算 考向1一般电学计算 考向2力电综合计算 1.如图所示，电源电压恒为6V,R1、R2为 1.如图所示为大疆航拍无人机，由于体积 定值电阻，其中R1的阻值为102，闭合 小，操控安全方便，拍摄效果好，深受摄 开关S后，电压表的示数为2V。求： 影爱好者的喜欢，如表所示是它的部分技 (1)电流表A的示数； 术参数，g取10Nkg。 (2)R2的阻值； (3)通电1min,R1消耗的电能。 总质量 (含电池 900g 四脚着地 总面积 5cm2 及桨) 最大上升 8 m/s 电池容量 5000mA·h 速度 最大水平 正常工作 21m/s 15V 飞行速度 电压 2.如图所示，电源电压恒定，电阻R3的阻值 最大上升 8000m 飞行时间 约46min 高度 为202，滑动变阻器滑片置于最左端，只 (1)无人机四脚着地平放在地面上时，对 闭合开关S3时，电流表的示数为0.1A, 电压表的示数为4V;只闭合开关S2时， 地面的压强为多少？ 电流表的示数为0.12A。求： (2)电池充满后储存的电能是多少焦耳？ (1)电源电压； (3)某次航拍过程中，无人机以最大上升 (2)滑动变阻器R2的最大阻值； 速度匀速竖直上升，正常工作时它将电能 (3)开关均闭合，且滑动变阻器滑片置于 转化为机械能的效率为80%，则该过程中 最左端时，通电1min,整个电路消耗的 无人机电池工作电流多大？（不计空气阻力） 电能。 2.人工智能让我们的生活更加便捷，某酒店 迎宾机器人将客人从酒店门口带至前台。 这一过程中机器人做匀速直线运动，通过 的路程为20m,所受阻力为自身重力的 电学典型题专项训练初中物理 0.05倍，机器人相关参数如表所示，g取 电动机 10N/kg。 轿厢 连接报警系统 R Ro 轿厢 压力传感器 甲 年R/ 200 160 120 整机质量 36 kg 行进速度 1m/s 80 工作电压 24V 工作电流 1A 40 (1)求牵引力所做的功。 234Fs/(×10N) (2)求机器人全程消耗的电能。 丙 (3)求电能转化为机械能的效率。 4.深圳正在建设“超充之城”，南山某超充站 的充电桩充电电压为800V,充电功率为 3.如图甲所示是某款电梯工作原理的简化模 480kW,充电效率是90%。某公交车的电 型，轿厢质量为600kg,压力传感器置于 池充满时，电池储量是160kW·h,该车 轿厢内部地面，检测压力大小。如图乙所 某次运行全程共20km,用时0.8h,显示 示是压力传感器电路，电源电压恒定，电 阻R=802,电磁铁线圈电阻不计，压敏 剩余电量25%。求： (1)该车本次运行的全程平均速度； 电阻R阻值随压力F的变化情况如图丙 所示。当压力为2×103N时，电路中电流 (2)剩余电池储量； 为0.06A;当电路中的电流大于0.1A时 (3)该车从剩余25%电量开始充电，直 启动警报系统，电梯停止运行。求： 至充满，需要的时间。（保留一位小数) (1)空厢匀速竖直上升时，拉力F的大小； (2)在6s内将空厢匀速竖直提升3m,拉 力F做功的功率； (3)空厢匀速竖直提升3m,消耗电能 0.01kW·h,此时电梯工作的机械效率； 5.综合实践活动中，同学们设计了一款可用 (4)电梯正常运行，压力传感器能承受的 电流表示数显示拉力大小的测力计模型， 最大压力。 电流表示数随拉力的增大而增大，模型电 138 专题四}电学综合计算 路如图甲所示。ab为长10cm、阻值252： 考向3电热综合计算 的电阻丝，其阻值与长度成正比。滑片P 1.如图甲是现在流行的3D打印笔，可满足 左端固定在拉杆上，弹簧处于原长时（此 个性化的定制需求。工作时，3D打印笔 处表盘指针位置标记为0)，滑片P位于 通过加热，挤出热熔的塑胶，然后在空气 a端，电源电压恒为3V,弹簧电阻恒为 中迅速冷却，最后固化成稳定的形状。打 12,R为42，导线部分电阻不计，电 印笔有快慢两挡，其内部简化电路如图乙 流表量程为0~0.6A。忽略弹簧、拉杆和 所示，R、R2是用于发热的定值电阻。某 拉环的重力及滑片与电阻丝的摩擦。 次使用慢挡打印，8min刚好将30g的塑 胶从20℃加热到120℃。已知该打印笔 慢挡打印功率为22W,塑胶的比热容为 2.2×103J/(kg·℃)。求： 金属 拉杆 R 绝缘 拉环 △L/cm -0220 Vo- 10 乙 （1)使用慢挡打印时电路中的电流： 6 (2)当该打印笔快挡打印功率为264W 4 2 时，R2的阻值； 0 (3)使用慢挡打印8min时，打印笔工作 100200300400500FN 乙 的效率。 (1)闭合开关，弹簧处于原长状态时，电 路中的电流为多少？R消耗的功率多大？ (2)弹簧的伸长量△L与所受拉力F之间 的关系如图乙所示，为直接显示拉力大 小，则电流表示数为0.3A处应标记为多 少牛？电流表示数为0.4A处的呢？ 四 电学典型题专项训练初中物理 2.某品牌电水壶的额定功率为800W。该电水 入一个加热电阻R,使高温挡功率变为原 壶正常工作10min,将质量为1.5kg的水 来的1.5倍。请说明R,的连接方式并计算 从20℃加热到80℃，已知水的比热容为 其阻值的大小。 4.2×103J/(kg·℃)，在此过程中，试求： (1)水吸收的热量； (2)电水壶消耗的电能； (3)电水壶加热水的效率。 4.中医药是中华文化的瑰宝，在疾病治疗方面 具有不可替代的作用。图甲为小明同学家的 小型电中药锅，其电路简图如图乙所示，通 过开关S和S2的不同接法组合，可以实现 3.春季，广西常出现空气湿度极高的“回南 三挡加热功能，其中定值电阻R、R2都是 天”，衣物难以晾干。小龙为奶奶制作了 发热电阻，其部分参数如下表所示。已知 一款家用衣物烘干机，其简化的电路如图 c药液=4.2×10J1(kg·℃)，求： 所示，已知R=9902,R2=1102,均为加 热电阻，通过单刀双掷开关S2实现高、低 R 温挡的切换。求： 2 R 额定电压N 220 220 Vo S 高温挡 880 (1)S闭合、S2连接触点“1”时，电路 额定功率W 中温挡 440 中的电流； 低温挡 220 (2)高温挡时电路的总功率； (1)锅中的1kg药液从25℃加热到35℃， (3)奶奶使用时发现烘干衣物时间较长， 药液吸收的热量； 为了缩短烘干时间，小龙在原电路中再接 (2)当S1闭合、S2接2时，加热100s, 140 专题四〉电学综合计算 产生的热量； 度20℃，房间内的空气要放出多少热 (3)R2的阻值。 量？如果空气放出的热量只占房间放出总 热量的50%，制冷量按照2600W计，需 要空调制冷多长时间？ 考向4变电阻、传感器综合计算 5.小明家新购置了一台变频空调，安装在面 积12m、高2.5m的房间。空调铭牌上的 1.梅雨季节，湿衣服久晾不干，令人烦恼。 部分技术参数如下表所示。 小黄同学设计了一款自动控制“干衣神 器”，其部分电路如图甲所示。器材：开 制冷 制冷输 制冷季 入电功 节能效 额定电 “能效” 关、电源转换器（将220V交流电压转换 量Q 率P 压U 等级 比EER 为6V直流电压)入、定值电阻R、热敏电 2600W 5.2 220V 1级 阻R(电阻随温度的变化关系如图乙所示)、 上网查询得知如下资料： 电磁继电器（线圈电阻不计，当线圈中电 流大于或等于02A时衔铁被吸下)、电风 资料1：制冷量Q是指空调制冷时，每秒 扇、电热丝（电阻不变）。 从房间吸收走的热量。 功能：①闭合开关S,当温度t≤60℃时， 资料2：变频空调的能效比EER,是指空 机器吹热风；当t>60℃时，机器吹冷风； 调的制冷量Q与制冷输入电功率P的比 ②受控电路（220V工作电路)吹热风时 值，反映空调的节能水平。 功率为120W,吹冷风时功率为20W。 资料3：依据能效比大小将能效等级划分 为5级。 相线 资料4：空气密度p空气=1.3kgm3,空气比 220V 中性线 热容c空气=1.0×103J/(kg·℃)。 -W (1)当制冷量和能效比为铭牌标识值时， 电源 空调的制冷输入电功率是多少？ 转换器 (2)某导线允许通过的最大电流为10A, 计算说明使用这种导线安装该空调是否 安全。 (3)当室温达到30℃，要降低到设定温 电学典型题专项训练初中物理 R/2 触，且对杆无压力。整个装置接触良好且 120 无摩擦，PQ和EF的电阻不计，水的密度 90 p=1.0×103kg/m3,g取10Nkg,求： (1)电源电压； 60 (2)M的底面积； (3)当电流为0.2A时，水位比警戒水位 上升的高度。 t℃ 30 60 90 之 金 (1)请以笔画线代替导线完成图甲电路 属 棒 0 连接。 (2)定值电阻R,的阻值为多少？ (3)电热丝的阻值为多少？ R/2 甲 100 50 2.在物理项目化学习活动中，某科技小组设 计了水位自动监测装置，可以通过电流 0 50 100150 200F/N 大小确定水位高度，其原理如图甲所示。 电源电压恒定，电流表量程为0~0.6A, 电阻丝R长为1m、总电阻1002，其连 入电路的电阻与长度成正比。R,是压敏电 3.图甲是一款超声波身高体重测量仪。该测 阻，其电阻值与所受压力大小关系如图乙 量仪测量体重时，其内部的简化电路图如 所示，R下方固定一个轻质绝缘“⊥”形 图乙所示，其中电源电压恒为18V,定值 硬杆。轻质金属滑杆PQ可以在金属棒EF 电阻R的阻值为202，力敏电阻R力的阻 上自由滑动，PQ下方通过轻质绝缘杆与 值随压力F的变化规律如图丙所示；测量 圆柱体M固定在一起，M重100N、高为 身高时，被测量者头顶上方的仪器先发出 4m。当水位上升时，PQ随M向上水平移 声波，再接收到达头顶后反射回来的声波， 动。闭合开关，当PQ恰好位于R最下端 最后利用传感器通过发射声波和接收声 时，电流表示数为0.06A,M有1/4体积 波的时间差来确定身高，如图丁所示。某 浸在水中，设定此时水位为警戒水位；PQ 天，小敏使用该款测量仪测量自己的身高 上升到R的最上端，刚好与“⊥”形杆接 和体重，已知测量时电压表的示数为10V, 142 专题四电学综合计算 传感器记录从发射声波到接收声波所经历 的关系如图乙所示。 的时间为5×103s,传感器与踏板的距离 s=2.5m。（声速取340m/s) 显示器 R 踏板 Ro R 匆 甲 AR/O ↑R为/2 传感器 4 -r 220 32 200 24 2.5m - 180 16- 160 140 踏板 0100200300400500600700800F/N 120 的 100 80 (1)电路中的电流是多少？ % 40 (2)小敏所受的重力是多少？ 20 (3)小敏的身高是多少米？ 050100150200250300350 FIN 乙 (1)R允许消耗的最大功率是多少？ (2)通过分析图乙，请直接写出电子元件 的阻值R随压力F变化的关系式。 (3)该测力计所能测量的最大压力是 多少？ (4)若要增大该测力计所能测量的最大压 4.如图甲所示是某压力测力计的电路原理示 力，请写出一种改进方法。 意图，图中电源电压为6V(保持不变)； 定值电阻R的规格是“52020.01A”, 起保护电路的作用；测力显示器是由电流 表改装成的（电阻忽略不计，R是一种新 型电子元件，其阻值R随压力F大小变化 恩) 电学典型题专项训练初中物理 5.某监测水位装置的原理如图甲所示。电源 甲所示的水压表和深度表。图乙是某一 电压保持不变，R,为定值电阻，R是竖直 款深度表的工作原理简化电路图，电源 放置的长条形电阻片，浮子可带动金属滑 电压U=6V且恒定不变，定值电阻R。 杆AP在竖直方向上下滑动，AP与R组成 152,电压表量程为0~3V,Rp是阻值随 滑动变阻器（最大阻值602)，电路工作 水深度变化的电阻，其变化关系如图丙所 时电压表与电流表的示数变化关系如图乙 示，Rp允许通过的最大电流为0.24A。 示，R接入电路的阻值随水位变化关系 如图丙所示，警戒水位是190m。 6↑UW UA 甲 00.1 0.3 Rp/ 甲 乙 40 30 ◆R/2 20 60-- 195.0 10 010203040506070h/m 0 水位m 175.0190.0 丙 兮 (1)由丙图可知，电阻R的阻值随深度 (1)求电源电压和定值电阻R的阻值； 的增加而 (选填“增大”“减小”或 (2)当电流表示数为0.18A时，通过计算 “不变”)；深度表在水面上时，电路中的 判断是否达到警戒水位。 电流是多少（结果保留两位小数）？ (2)电压表示数为2V时，潜水员下潜的 深度是多少？ (3)在保证电路安全的情况下，该深度表 能浸入水中的最大深度是多少？ 6.随着我国经济的发展，人们生活水平 益提高，出现了越来越多的潜水爱好者。 为了保障安全，潜水员潜水时会佩戴图多少。 (2)甲装置中，两电阻串联，通过的电流和通电 时间相同，而电阻不同，故该装置用来探究电流 产生的热量与电阻的关系。 (3)乙装置中，右侧两电阻并联后再与左侧电阻 串联，容器内两电阻大小相等，根据并联和串 联电路电流的规律，通过左侧容器中电阻的电流 大于通过右侧容器中电阻的电流，而通电时间相 同，故乙实验可以研究电流产生的热量与电流的 关系，故乙装置中的电阻R的作用主要是使电 阻R和R2中的电流不相等，为了使实验现象更 明显，根据Q=R,在电阻和通电时间相同的条 件下，应使通过两容器内的电流差别较大，根据 并联电路电压的规律及欧姆定律，可以将R的 阻值换成更小的。根据图乙可知，相同阻值的 R、R2并联后再与R1串联在电路中，根据并联 电路电流的规律及欧姆定律可知，则通过R3、R2 的电流是相同的，根据并联电路的电流规律可 知，通过R2的电流是通过R1电流的0.5倍，所 以通过R2的电流I=0.5×2A=1A;通电1min后 R2产生的热量Q=PR2t=(1A)2×52×60s=300J。 (4)并联电阻小于其中任一电阻，由于电阻R断 路，R2并联部分的电阻变大，分压增多，根据 Q-心可知，相同时间内，R产生的热量变多， R 因此右侧U形管中液面的高度差将变大。让乙装 置冷却到初始状态，若将右侧并联的两根电阻丝 R2、R都放入容器中，等效电阻变小（小于52）。 通过R和等效电阻的电流和通电时间相同，能 探究电流产生的热量与导体电阻的关系。 4.(1)①(2)电阻(3)不是电流(4)电阻 R3断路 【解析】(1)电流通过导体产生热量的多少不能直 接观察，实验中通过观察U形管液面高度的变化 来反映电阻产生热量的多少，运用了转换法：① 探究物体的动能跟哪些因素有关时物体动能的大 小通过木块被推动的距离来反映，这用到了转换 法，故①符合题意；②探究杠杆的平衡条件，要 进行多次实验找普遍规律，没有采用转换法，故 ②不符合题意。 (2)连接好电路后闭合开关，通电一段时间，观 察到右侧液面高于左侧液面，说明右侧电阻大」 产生的热量多，故可以得出在电流和通电时间相 同的情况下，电阻越大，产生的热量越多。 (3)图中U形管一端封闭，不是连通器；乙图中 R3与R2并联，根据串联电路和并联电路电流的规 律，目的是使通过R1与R2的电流不同。 (4)某小组在利用乙图装置实验时，发现左右两 侧U形管液面上升高度相同，说明左右两侧产生 的热量相同，因为R1=R2,且R1和R2产生的热 量相同，说明R中没有电流，故可能电阻R,断 路了。 考向9探究通电螺线管外部的磁场方向 1.（1)显示磁场方向（2)SN（3)方向 (4)增大电源电压 2.(1)轻敲玻璃板(2)条形(3)正（4)C 参考答案 3.(1)磁场(2)保持静止(3)改变通电螺线管 中的电流方向，观察小磁针的转动方向是否变化 4.(1)北存在(2)①条形②S(3)增加线 圈匝数或增大线圈中的电流(4)磁场感应 电流 解析】(1)地磁南极在地理北极附近，地磁北 极在地理南极附近，静止时的小磁针受到地磁场 的作用，小磁针的N极应指向地理北方，地磁的 南极：如果撤去小磁针则通电导线周围仍然存在 磁场。 (2)①通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场相 似。②小明发现利用上述①的实验无法判断通电 螺线管磁场的方向，于是找到一个标有N、S极 的小磁针，放到如图丙所示位置，小磁针静止时 N极指向如图丙所示，根据异名磁极相互吸引： 可以判断出螺线管的左端是S极。 (3)把导线绕在三根铁钉上，如图丁所示，通电 后铁芯被磁化，磁性会变强，为了使通电螺线管 的磁场增强，还可采取的有效措施是增加线圈匝 数或增大线圈中的电流。 (4)当充电器线圈接通电源之后，通电线圈的周 围就会产生一个磁场；当手机放在充电器上的时 候，手机中的线圈在磁场中做切割磁感线运动， 线圈中就会产生感应电流，实现无线充电。 考向0探究导体在磁场中运动时产生感应 电流的条件 1.(1)左右(2)B（3)法拉第发电机 2.（1)闭合是否偏转（2)切割磁感线 （3)换用磁性更强的磁铁（或将导体αb换成多匝 线圈；增大导体ab切割磁感线的运动速度) 3.（1)偏转（2)切割磁感线（3)机械能 【解析】(1)图中磁感线方向水平，闭合开关，使 导体在蹄形磁体中竖直上下运动，做切割磁感线 运动，会产生电流，因而指针偏转。 (2)闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感 线运动时才会产生感应电流 (3)感应电流的产生过程是机械能转化为电能。 4.（1)判断电路中是否会产生感应电流（3)1和 4（4)改变导体运动的方向，如斜着在磁场中 运动，观察灵敏电流计的指针是否偏转（5)切 割磁感线 专题四电学综合计算 考向1一般电学计算 1.解：(1)R1两端的电压U1=U-U2=6V-2V=4V, 电路中的电流1=马=404A,即电流 R102 表A的示数为0.4A。 (2)由1=L可知，R,的阻值=2Y=5Q。 分 10.4A (3)通电1min,R1消耗的电能W=IRt=(0.4A)2× 102×1×60s=96J。 16） 电学典型题专项训练初中物理 2.解：(1)只闭合开关S,时，滑动变阻器R的最 大电阻与R串联，电阻R两端的电压U=R= 0.1A×202=2V,电源电压U=U3+U2=2V+4V=6V。 (2)滑动变阻器R2的最大阻值R2= U,4V 10.1A 402. (3)只闭合开关S2时，R1与R串联，电流表测量电 路中的电流；R与R串联的总电阻R=”=6V 下0.12A 502,R1的阻值R1=R-R3=502-202=302;开 关均闭合，且滑动变阻器滑片置于最左端时，滑 动变阻器的最大电阻与定值电阻R1并联，通电 1min整个电路消耗的电能W= U2.U2 一t+ t= (6V)2 ×60s+(6V -×608=126J。 30Ω 40Ω 考向2力电综合计算 1.解：(1)无人机的重力G=mg=900×103kg×10Nkg 9N,无人机四脚着地平放在地面上时，对地面 的压力大于无人机的重力，无人机对地面的压强 F 9N p-55x10m =1.8×104Pao (2)电池充满后储存的电能W=U1t=15V×5000× 10-3A×1×36008=2.7×105J。 (3)无人机以最大上升速度匀速竖直上升，受平 衡力，F=G=9N,无人机的机械功率P机械= W =f=9NX8ms=72W,由盛=战_旅 W Pt P 可得P=越=72W=90W,由P=U可得，无 780% 人机电池工作电流=P_90W U15V=6A. 2.解：（1)机器人的重力G=mg=36kg×10N/kg= 360N,机器人受到的阻力f=0.05×360N=18N, 机器人匀速运动，牵引力与受到的阻力是一对平 衡力，根据二力平衡条件可知，机器人的牵引 力F幸f18N,牵引力所做的功W=F幸s=18N× 20m=360J。 (2)由=三可知，机器人行驶的时间=ミ= 20m-20s,机器人全程消耗的电能W电=U= 1m/s 24V×1A×20s=480J。 170 W (3)电能转化为机械能的效率炉网×100% 360J ×100%=75%。 480J 3.解：（1)空厢匀速竖直上升时，绳拉力F=G=mg= 600kg×10N/kg=6000N。 （2)绳端移动距离s=3m,绳拉力F做的功W有用= Fs=6000N×3m=18000J,绳拉力F的功率P= W有是=18000J-3000W。 t 6s (3)消耗电能W总=0.01kW·h=36000J,电梯工作 的机械效率 W有题×100 W 36000j×100%=50%。 18000J (4)当压力为2×103N时，R=1202,电路中电流 为0.06A;电源电压U=I(R+R)=0.06A×(1202+ 802)=12V,控制电路达到最大电流I'=0.1A时， U 载重量最大，控制电路最小总电阻R'总= 12V =1202,压敏电阻的阻值R=R'总-R=1202- 0.1A 802=402,当R'=402时，压力F压=4×103N。 4.解：（1)由题意可知，该车本次运行的全程平均 s 20 km=25 km/ho 速度v= t0.8h (2)剩余电池储量W=25%W為=25%×160kW·h= 40kW·h。 (3)该车从剩余25%电量开始充电直至充满的充 电量W克=W总-W=160kW·h-40kW·h=120kW·h, 充电时间仁是=120kWh ≈0.3ho nP90%×480kW 5.解：（1)闭合开关，弹簧处于原长状态时，电阻丝 接入电路中的电阻最大，即R=252,电路中的 U 3V 电流= =0.1A, R弹簧+Rb+R12+252+42 R消耗的功率P。=R=（0.1A)2×42=0.04W。 （2)电流表示数为03A时，电路总电阻Rs广 3V=102,此时电阻丝接人电路的阻值R=R落厂 0.3A R,-R簧=102-42-12=52，弹簧的伸长量 △L=L-RLL=I0cm- 52 ,×10cm=8cm;由图 252 乙可知，弹簧的伸长量为8cm时，弹簧受到的 拉力为400N。电流表示数为0.4A时，电路总电 =卫-3Y=7.52,此时电阻丝接入电路 阻RF,04A 的阻值Rb2=R总2-R0-R弹簧=7.52-42-12=2.52， 弹簧的伸长量△，=山-尼2=10cm- 2.52 250 ,×10cm= Rh 9cm,由图乙可知，弹簧的伸长量为9cm时，弹 簧受到的拉力为450N。 考向3电热综合计算 1.解：(1)只闭合开关S时，只有R工作，电路中的 电阻较大，为慢挡；开关都闭合时，两电阻并联， 电路的电阻较小，电路消耗的电功率较大，为快 P-2W-0.1A 挡。所以通过R的电流1-号220V （2)快挡时，R2的电功率P2=P快-P慢=264W-22W= 242W,R2的阻值R2= U2(220V)2 =2002。 P 242W （3)塑胶的质量m=30g=0.03kg,此过程中塑胶材 料吸收的热量Q=cm(t-t)=2.2×10J/(kg·℃)× 0.03kg×（120℃-20℃)=6600J,消耗的电能 W=P=2W×8×60s=l105601,加热效率9× W 6600J 100%= ×100%=62.5%。 10560J 2.解：(1)水吸收的热量Q吸=am△t=42×103J/kg·C)× 1.5kg×(80℃-20℃)=3.78×103J。 (2)电水壶消耗的电能W=Pt=800W×10×60s= 4.8×10J (3)电水壶加热水的效率=氢×100%= W 3.78×105J ×100%=78.75%。 4.8×105J 3.解：当开关S2接1时，R1、R2串联，电路中的总 电阻最大，处于低温挡；当开关S2接2时，只有 R2工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，处 于高温挡。 (1)S,闭合、S2连接触点“1”时，电路中的总 电阻R=R1+R2=9902+1102=11002,电路中电 流="=220V =0.2A。 R11002 (2)高温挡时只有R工作，电功率P%= U2 (220V2=440W。 1102 (3)在原电路中再接入一个加热电阻R,使高温 挡功率变为原来的1.5倍，这个电阻只能并联， R的电功率P。=1.5P高-P高=0.5P高=0.5×440W= 220W,R0= 2_(220v2-2202。 P。220W 参考答案 4.解：(1)药液吸收的热量Q双=℃药液m△=4.2× 103J/(kg·℃)×1kg×(35℃-25℃)=4.2×104J。 (2)当S闭合、S2接2时，只有R1工作，电中 药锅处于中温挡；由表格数据可知，P中=440W, 产生的热量Q=W=P中t=440W×100s=4.4×104J。 U2 (3)由（2)可知，R1的阻值R= =(220V2 P 440W 1102,R1、R2的串联总电阻R= U2(220V)2 P 220 W 2202,R,的阻值R=R-R,=2202-1102=1102。 5.解：(1)因为能效比是指空调的制冷量Q与制冷 输人电功率P的比值，所以能效比为5.2时，空 调的制冷输入电功率P=卫-2600W 5.25.2 =500W。 (2)某导线允许接的最大功率PU 220V×10A=2200W>500W,所以使用这种导 线安装该空调安全。 (3)由p=可知，空气的质量mp堂气p堂气Sh= 1.3kg/m3×12m2×2.5m=39kg,空气放出的热 量Q效=c空气m△=1.0×103J/(kg·℃)×39kg× (30℃-20℃)=3.9×10J,房间放出总热量Q总= -3.9×10J=7.8×10J,由P=W可知，空 50%50% 调的制冷时间=”=？=7.8×10J=300s。 P'p'2600W 考向4变电阻、传感器综合计算 1.解：（1)如图所示 飞S 相线 220V 中性线 WWWWWww 电源 转换器 甲 (2)根据题意和欧姆定律可得，衔铁即将吸下时 控剩电路的总电流上名01A=02A,即6Y, R R 0.1A=0.2A,解得R=602。 (3)由于吹热风时功率为120W、吹冷风时功率 170 电学典型题专项训练初中物理 为20W,且电热丝和电风扇并联，所以电热丝 消耗的功率P丝=P热-P冷=120W-20W=100W, 则电热丝的电阻R=-(220VP =4842。 P丝100W 2.解：(1)闭合开关，当PQ恰好位于R最下端时， 两个电阻串联，R=1002;此时压敏电阻没有压 力，R。=1002,根据串联电路的特点知，电源电 压U=I(R+R)=0.06A×(1002+1002)=12V。 1 (2)M重100N、高为4m,浸入的深度h=三×4m= 1m,处于漂浮状态，F浮p水g=1.0×103kgm3× 10N/kg×1m×S=G=100N,解得S=0.01m2。 U (3)当电流为0.2A时，电路中的总电阻R'= 12V 0.2A=60Q；由于高于警戒水位，PQ上升到R 的最上端，只有R接人电路，即Ro=602;由 乙图可知，此时压力F=80N,说明浮力增大 了80N,根据阿基米德原理知△F浮=p水gAV= p水g△h.S=80N,即1.0×103kgm3×10N/kg×△h× 0.01m2=G=80N,解得△h=0.8m。 3.解：（1)闭合开关，力敏电阻和定值电阻串联接 入电路，电压表测定值电阻两端的电压，根据欧 姆定律可得通过电路的电流=-10Y =0.5A。 R202 (2)串联电路总电压等于各部分电压之和，力敏 电阻两端的电压UR=U-UR=18V-10V=8V,力 敏电阻接人电路的阻值R力= UR边=8V=162, I0.5A 由图丙可知，小敏所受的重力是600N。 (3)声波传播的距离s'=t=340m/s×5×103s= 1.7m,小敏的身高h=s-g=2.5m-17m=1.65m。 2 2 4.解：（1)由定值电阻R。的规格可知，电阻R允 许通过的最大电流I。=0.01A,则R允许消耗的 最大功率P。=2R=(0.01A)2×5202=0.052W。 (2)由图乙可知，电子元件的阻值R与压力F 的关系为一次函数，设为R=kF+b,当F=0时， R=2002,当F=50N时，R=1802,则2002= k×0N+b①，1802=k×50N+b②，联立①②可 得b=2002,=-0.42/N。电子元件的阻值R随 压力F变化的关系式R=-0.4N×F+2002。 (3)电路中的最大电流1。=0.01A,由I可得，电 U 6V 路中的总电阻R&=,=0.01A =6002,因串联 电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R的最 小阻值R=R总-R,=6002-5202=802,此时R上 的压力最大，则802=-0.42/N×F+2002,解得 F=300N。 172 2002-R (4)要增大该测力计的量程，由F= 0.42/N 知，应减小R值，电路中的电压一定时，最大电 流也一定，总电阻不变，可以增大R的阻值从 而减小R的阻值；电流一定时，也可以减小总电 阻，从而减小R的阻值，可以减小电源的电压从 而减小电路中的总电阻。 5.解：(1)当滑动变阻器接入电路的电阻为0时， 电路为定值电阻的简单电路，根据欧姆定律可知 此时通过电路的电流最大，由乙图可知通过电路 的最大电流为0.3A,根据欧姆定律可得电源电 压U=I大R=0.3A×R①，由图乙可知，通过电 路的最小电流为0.1A,此时电压表示数为6V, 可得电源电压U=UR+I小R。=6V+0.1A×R②，联 立①②解得R=302,U=9V。 (2)当电流表示数为0.18A时，电路的总电阻R总= U 9V =50Ω，此时滑动变阻器连入电路的 10.18A 阻值R滑=R总-R,=502-302=202,由图丙可 知变阻器R接入电路的阻值与水位成一次函数 关系，设R=h+b,且h=175m时，R=602,当 h'=195m时，R=02,代人R=kh+b可得602= 175m×k+b①，02=195m×k+b②，联立①②可 得k=-32/m,b=5852,则R=-32m×h+5852。 当滑动变阻器连入电路阻值为20Ω时，对应的 水位m-200-5852-18.33m<190m,所以此 -32/m 时未达到警戒水位。 6.(1)减小 解：深度表在水面上即=0，由图丙知此时R=402, 电路中的电流上V三_V 6V ≈011A R点R,+R,152+402 (2)解：电压表示数为2V时，即R两端的电压 为U,=2V,电路中的电流==2Y=2 R15015A, 由串联电路的电压特点可知，P两端的电 压UP=U-U。=6V-2V=4V,则此时RP的阻值 子者wa击新，此然 15 下潜的深度为10m。 (3)解：由电压表量程可知，R两端的电压最大为 3V,此时电路中电流上二=3Y02A024A, R152 所以为保护电路，电路中允许通过的最大电流为 02A,此时电路总电阻Rg亡02A .U。6V =302,电 阻R的阻值Rp=R-R=302-152=152,由图丙 可知，该深度表能浸人水中的最大深度为40m。