2026年中考物理复习--电与磁（电磁继电器）计算专题练习

**基本信息** 聚焦电磁继电器控制与工作电路综合计算，通过12道实际情境题构建“状态分析-公式应用-数据处理”逻辑链，强化科学思维与物理观念。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |控制电路分析|6题（如光敏/热敏电阻调节）|结合可变电阻特性，需根据吸合电流求电阻|串联电路规律→欧姆定律→电阻-物理量关系推导| |工作电路计算|6题（如加热/保温功率）|涉及电功率、电能、热量计算，需区分电路状态|电路结构分析→P=UI/Q=I²Rt→实际功率与效率应用|

2026年中考复习--电与磁（电磁继电器）计算专题练习 一、计算题 1．一个有加热和保温两种状态的微型电热水器，内部简化电路如图所示，它由控制电路和工作电路两部分组成，其中R0为热敏电阻，它的阻值随温度的升高而减小，开关S0和S都闭合时，电热水器开始加热，当电热水器中水的温度达到50℃时，电磁铁才会把衔铁吸下，使B、C两个触点接通，电热水器处于保温状态，此时电路中电流为0.1A。已知R1=44Ω。求： (1)电热水器处于加热状态时工作电路的功率； (2)当温度达到50℃后，通电100s，R2产生的热量。 2．小李利用光敏电阻为社区设计了一种自动草坪灯，其工作原理如图所示。工作电路中有两盏规格均为“220V  22W”的灯泡，天暗时灯泡自动发光，天亮时自动熄灭；控制电路的电源电压恒为，定值电阻的阻值为。当光照强度为时，工作电路的照明系统恰好启动。在一定范围内，光敏电阻的阻值与光照强度（单位为lx）之间的关系如下表所示。（电磁铁线圈的电阻忽略不计） 光照强度 1.0 1.2 1.5 2.0 3.0 光敏电阻 150 125 100 75 50 求： (1)灯泡L正常工作时的电阻； (2)草坪灯正常工作，工作电路消耗的电能； (3)工作电路的照明系统恰好启动时通过线圈的电流。 3．国庆节，小华和家人到博物馆参观，他被展厅自动大门所吸引，他发现当人靠近大门时，大门自动打开，如图甲所示。回家后，他和所在的物理小组一起利用电磁继电器、人体红外传感器，电动机等元件制作了模拟电路，部分电路如图乙所示。其中电动机铭牌上标有“220V  50W”的字样，控制电路的电源电压为，为定值电阻，人体红外传感器的阻值随人体到大门距离的变化关系如图丙所示；当电磁铁线圈中的电流为时，衔铁刚好被吸下，触发电动机工作，大门打开。（不计电磁铁线圈的电阻） (1)电动机正常工作时开门一次用时，请计算开门一次电动机消耗电能多少J？ (2)若电动机实际工作时通过的电流为，实际功率为，求电动机两端的实际电压？ (3)经测试时刚好触发电动机工作，则的阻值为多少？ 4．某变频空调电路原理示意图如图甲所示，其中控制电路的电源电压为调控电阻，可通过遥控调节其阻值大小，为热敏电阻，其阻值随温度变化的图像如图乙所示，为磁控开关，当热敏电阻的阻值发生变化时，线圈的电流也随之发生变化，当电流大于或等于时，的两个磁性弹片相互吸合，工作电路的变频压缩机开始工作。工作电路的电压为为保护电阻，磁控开关的线圈电阻不计。 (1)当S接通，的两个磁性弹片的相邻端为_____（选填“同”或“异”）名磁极。 (2)若该空调最高设定温度为，则调控电阻的阻值不能超过多少？ (3)由于变频作用，某段时间内工作电路的总功率变化如图丙所示，已知保护电阻为，则内消耗的电能是多少? 5．实践小组设计了一个简易体重计，电路如图甲所示，定值电阻R0＝10，体重计秤盘下方的滑动变阻器连入电路阻值随秤盘所受压力大小的变化图像如图乙所示。已知电源电压为12V保持不变，电流表接0~0.6A量程。当开关接通，体重计上未站人时电流表示数为0.12A，求： (1)该体重计的待机功率； (2)一名体重为800N的同学站在该体重计上，电流表的示数； (3)该体重计能测量的最大质量。 6．某电热水器可实现加热、保温两种功能，图甲为其工作原理图，它包括工作电路和控制电路两部分。其中工作电路的电压为220V，加热功率为880W，R1、R2为电热丝，R2的阻值为1045Ω。控制电路中，电源电压恒定不变，R0为热敏电阻，其阻值随温度变化关系如图乙所示，R3为可调电阻箱，通过调节R3可使温度为100℃时，控制电路的电流为0.3A，继电器的衔铁被吸合；保持R3阻值不变，当温度降到50℃时控制电路的电流为0.1A，衔铁被释放。忽略防干烧熔断器电阻和线圈电阻对电路的影响。求： (1)工作电路为加热状态时的电流大小是多少？ (2)保温功率的大小是多少？ (3)控制电路中电源电压是多少？ 7．我国科研团队研发的高性能导电水泥，已用于道路冬季融冰与智能报警电路，彰显我国在新型智能建筑材料领域的领先地位。 (1)某桥面准备用导电水泥作融雪层，如图甲，科研人员把一块规格为5 m×5 m、厚0.1 m的导电水泥样品接入20V的电路中进行测试，已知导电水泥样品的阻值为4Ω，求其工作100s消耗的电能。 (2)如图乙，物理兴趣小组用导电水泥设计汽车过桥超载报警器：导电水泥的阻值随压力变化关系如图丙所示，控制电路电源电压为18V，滑动变阻器的阻值调至20Ω，控制电路的电流达0.3A时报警。求报警时汽车的总质量。（线圈电阻不计，g=10N/kg） 8．图甲是一款自动注水、喷淋系统电路图。控制电路的电源电压U1＝12V，RF为压敏电阻，放置在注水系统水箱底部，其阻值随压力的增大而减小。图乙是受控电路总电流随时间变化的图像。当通过电磁铁线圈中的电流为0.1A时，衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作。电磁铁线圈的电阻忽略不计。求： (1)当衔铁恰好被吸下时电阻RF的阻值； (2)喷淋系统的电功率； (3)500s内受控电路消耗的电能。 9．如图甲所示为物理学习小组设计的电热水壶电路，它由工作电路和控制电路组成，具有加热和保温功能。其中工作电路电源电压为220V，R2、R3为电加热丝，阻值分别为40Ω和444Ω。控制电路中的Rt为热敏电阻，其阻值随水温变化的关系如图乙所示，R1为滑动变阻器。电磁铁产生的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图丙所示，电磁继电器线圈的电阻忽略不计，衔铁只有在不小于3N吸引力的作用下才能被吸下。 (1)工作电路的加热功率是多大? (2)已知控制电路中的电源电压，将滑动变阻器R1的阻值调整到多大时，可将电热水壶的保温温度设定为40℃？ (3)已知电热水壶的加热效率为80%，用加热挡将2kg的水由25℃加热至65℃用时7min，则工作电路的实际加热功率多大? 10．如图甲是某智能充电桩内部过热保护电路图，其中控制电路电源电压为12V、感温探头R1的电阻与温度t的关系如图乙所示，定值电阻R0的电阻为30Ω，电磁铁线圈电阻忽略不计。工作电路电源电压恒为220V，充电桩核心模块等效为用电器，正常工作时的电功率为4400W。当控制电路电流I控≥0.3A时，继电器衔铁被吸下；当I控≤0.2A时，衔铁弹起，触点B与A接通。闭合开关S1后，试问： (1)电磁铁的上端为_____（填“N”或“S”）极。充电时，充电桩内部过热主要是由于电流的_______引起的。 (2)充电桩正常充电30分钟，消耗电能多少度？ (3)当充电头温度升高至多少摄氏度时，充电桩停止充电？ (4)将定值电阻R0替换为滑动变阻器，若调整为55℃时启动充电装置开始充电，则滑动变阻器的最大阻值应不小于_______Ω。 11．物理项目式小组设计了烟雾报警与自动喷淋联动模拟系统，如图所示，图甲为该模拟系统示意图，RC为气敏电阻，R0是定值电阻，R'是保护电阻。当控制电路中的电流I控≥0.02A时，电磁铁吸下衔铁，开关S2与触点a接触，报警喷淋系统同时正常工作；当控制电路中的电流小于0.02A时，衔铁被释放，开关S2与触点b接触，安全指示灯亮。已知控制电路电源电压U控大小可调节，电磁铁线圈电阻不计，气敏电阻RC的阻值与烟雾浓度C的关系如图乙所示。工作电路电源电压U=36V，报警电铃标有“36V 18W”字样。 (1)在工作电路中，安全指示灯L标有“0.3A10Ω”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），要使灯L正常工作，则保护电阻R'的阻值为多大？ (2)报警电铃响时电流表示数为2.5A，喷淋系统工作20s消耗的电能是多少？ (3)通过调节U控大小，可改变该装置对烟雾探测的灵敏度。调节U控，当触发报警喷淋的最低烟雾浓度C=8%时，电阻R0的功率为0.012W，则控制电路此时的电源电压U控是多少？ 12．图甲为学校实验小组设计的自动抽水控制装置。水箱高为1m，在空水箱底部竖直放置一重5N的长方体，长方体高为0.5m、底面积为0.005m2，上端通过绝缘轻细杆与控制电路的压敏电阻R接触，此时压敏电阻受到的压力为零。如图乙所示，压敏电阻R的阻值随压力F的变化关系为一次函数关系。控制电路电源电压，定值电阻R0为保护电阻。当控制电路的电流时，电磁铁将衔铁吸合，工作电路断开，水泵停止给水箱抽水。不考虑电磁铁的电阻，g取10N/kg。求： (1)水泵的额定功率为440W，水泵正常工作2min消耗的电能； (2)在水箱装满水的情况下，当水泵恰好停止给水箱抽水时R0的阻值； (3)若将R0的阻值换为8Ω，当水泵恰好停止给水箱抽水时水对水箱底部的压强。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 2026年中考复习--电与磁（电磁继电器）计算专题练习答案 1．(1)1100 W (2)2.156×103J 【详解】（1）加热状态下，工作电路中只有电阻R1接在电源(220 V)上。R1=44 Ω，则由欧姆定律得电流 电路功率P=UI=220V×5A=1100W （2）水温达到50℃后，由图可知，工作电路中两电阻串联，由欧姆定律可得电路中总电阻 由串联电路电阻规律有R=R1+R2，故R2=2200Ω−44Ω=2156Ω 在保温状态下，R2产生的热量 2．(1)2200Ω (2)0.176 kw·h (3)0.04A 【详解】（1）灯泡规格均为“220V 22W”， 草坪灯正常工作时的电阻 （2）一盏灯正常工作4h消耗的电能 草坪灯有两盏灯，消耗的总电能 （3）当E=1.5lx时，工作电路的照明系统恰好启动,由表可知，光敏电阻的阻值为R=100Ω 电路中总电阻 电路中的电流 3．(1)150J (2)180V (3)170Ω 【详解】（1）开门一次电动机消耗的电能为 （2）电动机两端的实际电压为 （3）当时，查丙图可知此时红外传感器阻值为130Ω。因刚好触发电动机工作，说明此时控制电路中电流为 红外传感器两端电压为 定值电阻两端电压为 定值电阻阻值为 4．(1)异 (2)550Ω (3)14880J 【详解】（1）当S接通，的两个磁性弹片的相邻端为异名磁极，由于异名磁极相互吸引，此时的两个磁性弹片相互吸合。 （2）控制电路中，Rt、Rs串联。 当 时压缩机开始工作，由欧姆定律得，此时控制电路的总电阻 时热敏电阻的阻值为，所以此时 所以的阻值不能超过。 （3）由丙图与可知，内变频空调工作电流 内变频空调工作电流 内消耗的电能是 5．(1)1.44W (2)0.2A (3)160kg 【详解】（1）由题意可知，体重计上未站人时电流表示数为0.12A，由P＝UI可得待机功率为 （2）一名体重为800N的同学站在该体重计上，由图乙可知，滑动变阻器接入的阻值为50Ω，由图甲可知，R0和R串联，电流表测通过电路的电流，则电路的总电阻为 由欧姆定律可得，通过电路的电流即电流表示数为 （3）由题意可知，电流表的量程是0~0.6A ，电源电压不变，由欧姆定律可得，电路中的总电阻最小为 电阻R接入的最小值为 由图乙可知，体重计此时所受最大压力为1600N，则该体重计能测量的最大质量 6．(1) (2) (3) 【详解】（1）已知加热功率为880W，根据P=UI可得，加热时的电流为 （2）由图甲可知，当衔铁被释放时，R1工作，此时电路中的总电阻最小，根据可知，电功率最大为加热挡，由欧姆定律可得，R1的阻值为 由图甲可知，当衔铁被吸合时，R1、R2串联工作，此时电路中的总电阻最大，根据可知，电功率最小为保温挡，此时总电阻R总=R1+R2=55Ω+1045Ω=1100Ω 则保温功率为 （3）当温度为100℃时，由图乙可知，R0=40Ω，控制电路中电流I=0.3A，则电源电压为……① 当温度为50℃时，由图乙可知，R0′=160Ω，控制电路中电流I′=0.1A，则电源电压为……② 联立①②，解得R3=20Ω，U=18V。 7．(1) (2)30t 【详解】（1）由题意可得，导电水泥两端电压，电阻，工作时间。 电路消耗的电能 （2）由题意可知，控制电路中滑动变阻器与导电水泥串联，控制电路电源电压，报警电流，，线圈电阻不计。根据欧姆定律，控制电路总电阻 根据串联电路电阻规律，报警时的阻值 由图丙可知，时，导电水泥受到的压力 水平桥面压力等于汽车总重力，即 汽车总质量 8．(1)120Ω (2)220W (3) 【详解】（1）当衔铁恰好被吸下时，控制电路中的电流。控制电路的电源电压。由于电磁铁线圈的电阻忽略不计，根据欧姆定律可得，此时压敏电阻 的阻值为 （2）由电路图甲可知，喷淋系统始终工作，而注水系统会停止工作。结合图像乙可知，在400s到500s时间段内，受控电路的电流为1A，此时为喷淋系统工作。设受控电路的电源电压为，喷淋系统工作时的电流为。由题意可知，。则喷淋系统的电功率为 （3）由图像乙可知，受控电路在 500s 内的工作分为两个阶段：第一阶段（0~400s）：注水系统和喷淋系统同时工作。工作时间，电流。此阶段消耗的电能为 第二阶段（400s~500s）：喷淋系统工作。工作时间 电流。此阶段消耗的电能为 500s 内受控电路消耗的总电能为 9．(1)1210W (2)40Ω (3)1000W 【详解】（1）由工作电路结构可知，衔铁未吸下时，只有R2接入工作电路，电源电压一定，根据，电阻越小功率越大，此时为加热挡， （2）衔铁恰好被吸下时吸引力3N，由图丙可知，F与I成正比，且引力为7.5N时，电流为250mA，因此此时控制电路电流 由图乙可知，40°C时热敏电阻阻值，控制电路中Rt与R1串联，根据欧姆定律，总电阻 根据串联电阻规律，滑动变阻器接入电路的阻值为 （3）水吸收的热量为 由可得，消耗的电能 实际加热功率 10．(1) N 热效应 (2)2.2度 (3)70°C (4)25Ω 【分析】本题重点考查电磁继电器、欧姆定律、电功率等知识点。 【详解】（1）由图可知，电流从电磁铁上端流入，下端流出，根据安培定则，螺线管下端为S极，上端为N极。 充电时电流通过导体会将电能转化为内能，使温度升高，该现象是电流的热效应。 （2）充电桩正常充电30分钟，消耗电能为 （3）充电桩停止充电时，继电器衔铁被弹起，控制电流刚好达到，控制电路电源电压，控制电路中总电阻 串联电路总电阻等于各电阻之和，已知，因此 由图乙可知，对应温度为，因此温度升高至时充电桩停止充电。 （4）由图乙可知，时，时，随温度线性变化，可得变化率 因此时， 启动充电，继电器衔铁被吸下，临界点电流，总电阻 滑动变阻器接入阻值 因此滑动变阻器的最大阻值应不小于 11．(1)110Ω (2)1440J (3)5V 【详解】（1）要使安全指示灯正常工作，电路中的电流，此时电流中的总电阻 保护电阻 （2）由报警电铃铭牌字样可求出正常工作时的电流 报警时，喷淋系统和电铃并联，电流表测量干路中的电流，喷淋系统此时的电流 喷淋系统工作20s消耗的电能由 （3）由图乙可知，气敏电阻RC的阻值与烟雾浓度C的关系为一次函数，因此可设RC=kC+b 当C=0时，RC=300Ω，则b=RC-kC=300Ω-k×0=300Ω 当C'=5%时，RC'=250Ω，即250Ω=300Ω-k×5% 解得k=-1000Ω，则RC与C的关系式为RC=-1000Ω×C+300Ω 当C=8%时，RC=-1000Ω×8%+300Ω=220Ω 此时气敏电阻两端电压 电阻的功率，所以两端电压 电源电压 12．(1) (2) (3) 【详解】（1）水泵正常工作2min消耗的电能 （2）水箱装满水时水深，长方体高，完全浸没在水中，排开水的体积 长方体受到的浮力 此时压敏电阻受到的压力大小等于浮力与长方体重力的合力，即 由图乙，压敏电阻阻值与其受到的压力是一次函数，由数学知识可知，其函数关系式为 则当压力为20N时， 压敏电阻的阻值为 恰好停止时电流，总电阻为 因此恰好停止给水箱抽水时R0的阻值 （3）恰好停止时电流仍为，总电阻仍为，因此更换定值电阻后压敏电阻的阻值为 代入函数关系式中，可得此时的压力为 压敏电阻受到的压力大小等于浮力与长方体重力的合力，则此时长方体受到的浮力为 则此时长方体排开水的体积为 水的深度为 水对水箱底部的压强 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $