专题10 电学计算题（题型专练）（山东专用）2026年中考物理二轮复习讲练测

专题10 电学计算类题型的解题方法与技巧 内●容●导●航 第一部分 题型解码 高屋建瓴，掌握全局 题型概述 考向分类 技巧点拨 第二部分 考向破译 微观解剖，精细教学 典例引领 方法透视 变式演练 考向01 电学基础计算 考向02 电学动态电路计算 考向03 多档位电热器、电学热学综合计算 考向04 力学、电学综合计算 第三部分 题型训练 整合应用，模拟实战 题●型●解●码 题型概述 电学计算题是中考物理的核心必考题型，也是区分度极高的压轴题型，侧重考查学生对电学核心知识的综合运用、电路分析及逻辑推理能力，是中考物理备考的重点与难点。题型贯穿选择、填空、实验、计算所有题型，具有 综合性强、 情境生活化、电路多变、考查全面的特点，既考查公式记忆、单位换算等基础能力，又考查电路等效简化、极值计算、范围求解、数据处理等综合能力。中考电学计算题愈发注重实际应用与动态分析，单纯公式套用题目减少，多档位用电器计算、动态电路范围求解、图像信息结合计算成为主流，同时融入效率、热量、电能表等拓展考点，更侧重考查学生解决实际问题的能力。 考向分类 考向01 电学基础计算题 考向02 电学动态电路计算题 考向03 多档位电热器、电学热学综合题 考向04 力学、电学综合计算题 技巧点拨 解题“四步法” 1.读题识图，明确电路； 2.化动为静，画出等效电路； 3.寻找桥梁，运用公式； 4. 检验评估，确保无误。 考●向●破●译 考向01 电学基础计算题 典例引领 【典例01】（2025·山东济南卷） 如图为某小组设计的电加热器的简化电路图，电源电压为24V，为电热丝。旋钮开关接1时，电路中的电流为2A；旋钮开关S接2时，电路的总功率为12W。请通过计算回答： （1）的阻值为多少？ （2）旋钮开关接2时，两端的电压为多少？ （3）旋钮开关接2时，工作消耗的电能为多少？ 方法透视 考向解读 在中考物理试卷中，电学基础计算题一般以填空题、选择题、简单计算题形式出现，还常融入电学综合题基础步骤，属于必拿分题型。主要考查欧姆定律、串并联电路特点及电功电功率、电热的计算。电路简单、条件直观、 情境生活化、 侧重基础。 方法技能 第一步：审题干，识别电路。 通读题目，明确已知量和所求量，判断电路连接方式（串联/并联）。 第二步：判状态，定已知条件 标注电源电压、额定电压下功率为额定功率，定值电阻阻值不变 第三步：选公式，列计算式 根据电路规律和已知量，选择最直接、最简单的公式，避免复杂变形。 第四步：规范算，写完整步骤 代入数据，带单位计算，分步书写解题过程。 第五步：回头查，避常见错误 检查电路判断、公式选用、数据代入、单位换算、计算结果，确认无低级错误。 核心知识总结 串、并联电路的特点 串联电路 并联电路 电流特点 串联电路中各处电流相等： 并联电路的干路总电流等于各支路电流之和： 电压特点 串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和： 并联电路中，各支路两端的电压相等，且都等于电源电压 电阻特点 串联电路的总电阻，等于各串联电阻之和：； 若有n个相同的电阻R0串联，则总电阻为：； 并联电阻中总电阻的倒数，等于各并联电路的倒数之和：； 若只有两个电阻R1和R2并联，则总电阻：R总=； 若有n个相同的电阻R0并联，则总电阻为：； 分配特点 串联电路中，电压的分配与电阻成正比：= 并联电路中，电流的分配与电阻成反比：= 电路作用 分压 分流 欧姆定律 1.内容：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。 2.公式： I = R= U=IR U——电压——伏特（V）；R——电阻——欧姆（Ω）；I——电流——安培（A） 3. 导体中的电流决定于导体两端电压和导体的电阻。 电功 1.电流做功的过程，实际上就是电能转化为其他形式能的过程。 2.计算公式：W=U.I.t =Pt（适用于所有电路） 对于纯电阻电路可推导出：W= I2Rt= U2t/R （1）串联电路中常用公式：W= I2Rt W1:W2:W3:…Wn=R1:R2:R3:…:Rn （2）并联电路中常用公式：W= U2t/R W1:W2= R2:R1 （3）无论用电器串联或并联。总功：W= W1+W2+…Wn 3.测量电功： ⑴电能表：是测量用户用电器在某一段时间内所做电功（某一段时间内消耗电能）的仪器。 ⑵ 电能表上“220V”“5A”“3000R/kwh”等字样，分别表示：电电能表额定电压220V；允许通过的最大电流是5A；每消耗一度电电能表转盘转3000转。 ⑶读数：A、测量较大电功时用刻度盘读数。 ①最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位。 ②电能表前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。 电功率 1.灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小。 2.电功率计算公式：P=UI=W/t（适用于所有电路） 对于纯电阻电路可推导出：P= I2R= U2/R ①串联电路中常用公式：P= I2R P1:P2:P3:…Pn=R1:R2:R3:…:Rn ②并联电路中常用公式：P= U2/R P1:P2= R2:R1 ③无论用电器串联或并联。总功率：P= P1+P2+…Pn 3.额定功率和实际功率： （1）额定电压：用电器正常工作时的电压。 （2）额定功率：用电器在额定电压下的功率。 （3）用电器实际工作时的三种情况： ①U实<U额 P实<P额——用电器不能正常工作。（如果是灯泡，则表现为灯光发暗，灯丝发红）； ②U实>U额 P实>P额——用电器不能正常工作，有可能烧坏。（如果是灯泡，则表现为灯光极亮、刺眼、发白或迅速烧断灯丝）； ③U实=U额 P实=P额——用电器正常工作。 电热 1.计算公式：Q=I2Rt (适用于所有电路);对于纯电阻电路：Q =UIt= U2t/R=W=Pt 2.（1）串联电路中常用公式：Q=I2Rt ；Q1:Q2:Q3:…Qn=R1:R2:R3:…:Rn (2)并联电路中常用公式：Q= U2t/R ； Q1:Q2= R2:R1 (3)无论用电器串联或并联，总热量 ：Q= Q1+Q2+…Qn 变式演练 【变式01】（2025·山东滨州卷） 如图所示，电源电压为6V且恒定不变，R1是定值电阻，其阻值为20Ω。闭合开关S后，电流表A2的示数为0.2A，则电流表A1的示数为__________A，电阻R2的阻值为__________Ω，整个电路1min消耗的电能为__________J。 【变式02】（2025·云南卷）如图所示的电路中，电源电压，电阻。闭合开关S，电流表的示数。求 (1)的阻值； (2)电流表A的示数I； (3)整个电路工作10s消耗的电能W。 考向02 电学动态电路计算题 典例引领 【典例01】（2025·山东滨州卷） 如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“10V 5W”字样，滑动变阻器R1允许通过的最大电流为1A，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V。先只闭合开关S和S1，将滑片P从最右端b向左最大范围移动到a点；再断开开关S1，闭合开关S2，将滑片P从a点向右移动到最右端b，图乙是这两次实验过程中绘制的电压表示数U和电流表示数I的关系图象。求： （1）小灯泡L正常工作时的电流； （2）电源电压； （3）只闭合开关S和S1，滑动变阻器R1的阻值变化范围； （4）只闭合开关S和S2，滑片P在a点时，定值电阻R2的电功率。 方法透视 考向解读 中考电学动态电路计算，必考核心题型，难度中等，通过滑动变阻器滑片移动、多开关通断改变电路结构，敏感电阻（温度、压力、光照）的变化,导致电路中电流、电压、电功率发生变化考查电表示数范围、用电器实际功率范围、滑动变阻器阻值范围、电路最大功率/最小功率计算。侧重电路分析能力与逻辑推理能力。常需利用电源电压不变列方程联立求解。 方法技能 明确题意,根据题意和电路图分析电路连接和各电路元件在电路中的作用。 画出等效电路图，并在图上标明已知量和未知量。 明确题目中的不变量和变化的量，先分析电阻变化，再分析电流变化，最后分析电压变化，选择正确的规律和公式。 需要列方程的，将已知数据带入方程，注意同一性和同时性，单位的统一。 核心知识总结 滑动变阻器 原理 通过改变连入电路中电阻线的长度来改变连入电路中的电阻 结构图示 电路 符号 接法 断路式： 右侧电阻线断路，左侧电阻线接入电路 短路式： 右侧电阻线短路，左侧电阻线接入电路 定值电阻式： 电阻线全部接入电路 说明 当变阻器接入两上接线柱时，其连入电阻为零 当变阻器接入两下接线柱时，其连入的是最大阻值 使用 · （1）一般要串联在电路中 · （2）一上一下，主要看下(下面的那个接线柱和滑片P之间的长度决定接入电路的电阻大小) · （3）接入电路前应连入最大值 变式演练 【变式01】（2025·山东青岛卷） 如图所示电路，电源电压为18V，小灯泡L标有“”（忽略灯丝电阻的变化），定值电阻的阻值为，是滑动变阻器。电压表的量程为，电流表的量程为。 （1）求小灯泡的电阻； （2）若只闭合开关S和S2，当接入电路的阻值为其最大阻值的时，小灯泡L正常发光，求滑动变阻器的最大阻值； （3）若只闭合开关S和S1，调节滑动变阻器的滑片P，在保证电路安全的情况下，求电路消耗的最小功率。 【变式02】（2025·山东威海卷） 采摘机器人在智慧农业中广泛使用，兴趣小组设计的某采摘机器人部分工作原 理如图所示，可以“前进”“后退”“照明”；开关S1、S2用绝缘柄相连，可同时连接触点“1”或“2”，电动机均正常工作。部分元件参数：电动机（24V 96W），灯泡L（18V 5.4W），滑动变阻器R（50Ω 1A），电流表（0~0.6A）。 （1）通过控制开关S1、S2，可实现前进、后退，原因是什么？ （2）电动机（线圈电阻为2Ω）正常工作5min消耗的电能和产生的热量分别为多少？ （3）闭合S3，调节灯泡亮度时，为保证各元件安全，R连入电路的最小阻值为多少？（灯丝电阻随温度变化忽略不计） 考向03 多档位电热器、电学热学综合题 典例引领 【典例01】（2025·山东潍坊卷） 随着生活水平提高，人们对饮用水的温度需求不断提升。如图所示是物理兴趣小组设计的一款四挡位即热式热水器的简化电路图，电源电压、是用于加热的电热丝，。在热水器容器中倒入常温饮用水后，通过开关可控制相关电热丝工作，实现四个不同加热挡位的切换，加热挡位和对应的功率如表格所示，加热挡位1、2、3、4的功率依次增大，热水器的出水温度依次升高。已知只闭合开关时，热水器处于加热挡位1的工作状态；开关全部闭合时，热水器处于加热挡位4的工作状态。水的比热容，水的密度。 加热挡位 加热功率 挡位1 挡位2 未知 挡位3 未知 挡位4 未知 （1）求电热丝的阻值； （2）求挡位2的加热功率； （3）已知热水器处于挡位3的工作状态时，出水温度为，若水的初温为，出水0.88L用时105s，求挡位3工作的效率； （4）若某款家用插排允许通过的最大电流为16A，分析说明此热水器能不能接入该插排实现挡位4的正常工作。 方法透视 考向解读 多档位电热器计算题是电学压轴高频题型，核心是通过开关改变电路连接方式，从而改变总功率。 常结合电功率、欧姆定律、焦耳定律、热量计算综合考查，常见题型有选择、填空、计算题等，分值高、区分度大。常以电饭锅、电热水器、电烤箱、取暖器为载体，根据电路结构判断高温、中温、低温档位，计算不同档位的功率、加热时间、消耗电能。电热综合计算题，利用电加热设备加热液体、物体，结合吸热公式、效率公式，计算电功、吸收热量、加热效率，是最常见的电学综合考向。将生活用电器转化为物理电路模型，明确不同工作状态的电路结构；牢记核心规律：电压不变时，总电阻越小，功率越大，档位越高。结合生活常识判断电路工作状态，分步完成计算。 方法技能 档位规律： 总电阻最小 → 高温档（功率最大）；总电阻最大 → 低温档（功率最小）；电阻居中 → 中温档。 掌握“看连接→算电阻→判功率→联热学”这四步： 1. 识电路：看清开关组合对应的电阻连接关系（串/并/短路）。 2. 求总阻：每种状态计算总电阻 R总 。 3. 判档位：根据 P = U2/R总 ，电阻最小功率最大就是高温档。 4. 代公式：电阻不变是桥梁，先由额定值求电阻，再算实际功率。 5. 联热学：一般忽略热量损失，否则注意热效率。 核心知识总结 热量计算 1.温度升高时用：Q吸＝cm（t－t0） c＝ m＝ 2.温度降低时用：Q放＝cm（t0－t） c＝ m＝ 3.只给出温度变化量时用：Q＝cm△t c＝ m＝ △t＝ 物体吸收或放出热量的多少由物体的比热容、质量和温度变化量三个因素决定的。 热值和热效率 1.热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧等无关。 2.公式： ①Q＝q.m m= q= Q——放出的热量——焦耳（J）；q——热值——焦耳每千克（J/kg）；m——燃料质量——千克（kg）。 ②Q＝q.V V= q= Q——放出的热量——焦耳（J）；q——热值——焦耳每立方米（J/m3）；V——燃料体积——立方米（m3）。 3.热机的效率是热机性能的一个重要标志，与热机的功率无关。 公式： Q总= Q有用= Q总η 变式演练 【变式01】（2025·山东滨州卷） 2025年5月8日，我国首个“风光火储一体化”特高压工程——陇东至山东±800千伏特高压直流工程竣工投产。工程西起甘肃庆阳换流站，东至山东东平换流站，采用双八百（±800千伏额定电压、800万千瓦额定容量）特高压直流输电技术，输电距离915公里，每年可向山东省输送电量超过360亿千瓦时，每年减少燃煤消耗约1085万吨，减少二氧化碳排放约1490万吨，减少二氧化硫排放约1800吨，减少氮氧化物排放约2700吨，环境效益显著，对于加速我国电力绿色低碳转型、助力实现“双碳”目标具有重要意义。 （1）图甲中，风力发电机组工作时将机械能转化为___________能； （2）如图乙，若太阳能电池板的面积为2m2，光电能量转化效率为20%，则在1000W/m2的光照强度下，每小时可以输出多少电能？ （3）若高压输电线每千米的电阻为0.2Ω，在双八百（额定功率等于额定容量）输电技术下，该工程每根输电线每秒放出多少热量？这些热量相当于完全燃烧多少kg的煤放出的热量？（煤的热值q煤=3×107J/kg） （4）东平换流站将800kV的特高压经降压变压器逐级降低成380V或220V的用户所需电压。该电压仍远超人体安全电压，所以，为确保用电安全，日常生活中要做到：不___________低压带电体，不靠近高压带电体； （5）陇东地区丰富的风、光资源发电，提供超50%的绿色电能，与传统火力发电相比，请列举一条风、光发电的优点_____________。 【变式02】（2025·山东日照卷） 某学校食堂购置了一批加热餐台，如图甲所示。通电后加热容器中的水，为上方饭菜提供所需的热量。加热器简化电路如图乙所示，旋转开关S分别连通0、1、2触点，可实现加热器的断电、快速加热、保温多挡位功能调节。是定值电阻，。容器内水的体积为，密度，比热容，加热器使用的电源电压恒为220V，加热器快速加热时的功率为2kW。求： （1）的阻值； （2）加热器保温时的功率； （3）加热器使用保温挡工作1小时消耗的电能是多少度？ （4）加热器使用快速加热挡工作15min可使水温升高40℃，则加热器对水加热的效率是多少？（结果保留一位小数） 考向04 力学、电学综合计算题 典例引领 【典例01】（2025·山东泰安卷）2025年3月6日，我国首批自主研发的某型号120吨级纯电动矿用卡车（图甲）在国内露天矿山领域开始规模化应用，实现了环保效益和经济效益双赢。g取10N/kg，请解答下列问题： （1）该型卡车某次运输时以18km/h的速度，在平直路面上匀速行驶0.25h，车载电池的输出电能有转化为机械能。求该卡车在此条件下行驶的距离和牵引力的大小； （2）物理兴趣小组自制卡车模型，并设计了防超载系统，其工作原理如图乙所示。为定值电阻，货物对压敏电阻。产生压力，阻值与压力F大小的关系如图丙所示。调试过程如下：闭合开关S，当载重（承载货物的质量）为2.5kg时，电压表示数为；当载重为10kg时，控制电路中电流达到临界值，磁性开关动触片被电磁铁吸引断开，电动机停止工作，电压表示数为，且；控制电路中电流小于临界值时，磁性开关动触片回弹闭合，电动机正常工作。控制电路电源电压，水平放置的货架重力和电磁铁线圈的阻值均忽略不计，求的阻值和的大小； （3）若图乙中电压表量程为0~3V，不变、触发电动机停止工作的条件不变，在保证电路安全的情况下，通过更换定值电阻，能否使触发电动机停止工作时的载重达到12kg？请结合（2）中有关数据计算说明。 方法透视 考向解读 中考物理力学+电学综合题属于压轴题型，分值高、综合性强、区分度大。命题立足生活实际、工程场景、实验改装，结合电动机、电动车、电梯等设备，将电功、电功率与机械功、机械效率、牵引力、速度结合，计算电能转化、机械功率、工作效率。不再单纯考公式套算，侧重模型建构、受力分析、电路分析、多过程运算、图像结合、实际应用六大能力。压力传感器、浮力联动电路、滑动变阻器结合力学形变，把力学受力、压强浮力和电路欧姆定律、电功率融合，跨模块综合，难度更高。 方法技能 建模思想 把实际生活场景抽象成物理模型。 分步拆解法 综合题都是多过程、多状态，分状态、分步骤，再联立求解。 画图辅助法 力学画：受力示意图、杠杆力臂图、滑轮组绕线图； 电学画：等效电路图，标注已知量、未知量、电表测量对象。 公式规范选用 熟记核心公式，不混用条件。 力学基本计算公式 · 变式演练 【变式01】（2025·山东烟台卷）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，） 【变式02】（2025·山东卷）“五一”假期，小明随家人驾驶电动汽车前往营地露营。该车可对外供电。输出电压220V，最大输出功率3300W。家人将标有“220V 1000W”的电热水壶接入电动汽车供电电路，把1kg水从20℃加热至100℃用时6min。该车平均速度和每100km平均随耗的对应关系如下表。已知（c水=4.2×103J/(kg·℃)），求： 平均速度（km/h） 30 60 90 120 每100km平均能耗/（kW·h） 100 120 132 150 （1）电动汽车对外供电时的最大输出电流； （2）加热过程电热水壶消耗的电能； （3）加热过程电热水壶的效率； （4）烧水消耗的电能可供电动汽车以30km/h的速度匀速行驶的路程。 题●型●训●练 1.（2025·山东滨州卷） 在使用电能表测量电热水器实际功率的实践活动中，小滨无法做到关闭某些家用电器只让电热水器单独工作，于是他进行如下操作：首先让电热水器在高温挡和这些用电器同时工作1min，记录家用电能表脉冲灯闪烁次数为80imp；然后关闭电热水器，让这些用电器继续工作1min，记录家用电能表脉冲灯闪烁次数为16imp。电能表如图甲所示，电热水器简化电路图如图乙所示，已知电阻R1=R2，则下列说法正确的是（　　） A. 该电能表此时示数为20256kW·h B. 1600imp/（kW·h）的含义是电能表消耗1kW·h的电能时，脉冲灯闪烁的次数为1600imp C. 该电热水器的实际功率为2400W D. 电阻R1的阻值等于20.2Ω 2.（2025·山东德州卷） 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 3.（2025·山东济宁卷） 如图所示，虚线框内连接一个开关S和两个阻值相同的定值电阻、。当S断开后，电流表示数减小0.2A，整个电路消耗的电功率减小1.6W。下列选项中，电路连接情况和、阻值不符合要求的是（　　） A. B. C. D. 4.（2025·山东日照卷） 如图是拉力传感器的电路示意图，电源电压恒为6V，电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A，定值电阻，滑动变阻器标有“20Ω 0.5A”字样。为保证电路安全，下列说法正确的是（ ） A. 当电压表示数为3V时，滑片P位于的最左端 B. 电流表示数允许的变化范围为0.2~0.3A C. 变阻器接入电路的阻值允许变化范围为10Ω~20Ω D. 当滑片P位于最右端时，电路的总功率为1.8W 5.（2025·山东泰安卷） 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 ②③ 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 6.（2025·重庆卷）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 7.（2025·四川德阳卷）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 8.（2025·山东济宁卷）将标有“6V；6W”的灯泡L接入电源电压恒为6V的电路中，如图甲所示。闭合开关，利用传感装置绘制出通过灯泡L的电流随时间变化的图像如图乙所示。闭合开关瞬间，灯泡的电功率为________W。灯泡在闭合开关瞬间的电阻为，正常发光时电阻为，________。 9.（2025·山东德州卷）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 10.（2025·山东威海卷） 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。 11.（2025·山东德州卷）某电蒸锅有防干烧功能，可实现温度过高时自动停止加热。其内部由加热电路和控制电路组成，简化电路如图所示。加热电路有高、低温两个挡位，已知U1=220V，R2=121Ω，高温挡电功率1500W。控制电路电压U2=6V，R0=10Ω，Rt为热敏电阻，其阻值随锅内温度的变化情况如下表所示。当电磁铁线圈中的电流达到0.15A时，衔铁吸合，触点断开，停止加热。（电磁铁线圈电阻忽略不计） Rt温度/℃ 40 80 100 140 160 200 Rt电阻/Ω 100 50 40 30 25 20 （1）控制电路工作时电磁铁的上端为______极； （2）加热电路停止加热时电蒸锅内的温度______； （3）低温挡的电功率______和的阻值______。 12.（2025·四川泸州卷）如图所示，电源电压不变，小灯泡L标有“6V3W”的字样，不考虑灯丝电阻变化，电流表量程为0~3A，滑动变阻器最大阻值为24Ω。闭合所有开关，移动滑片到中间位置，L正常发光，则电源电压为 V；保持滑片不动，闭合S，断开S1、S2，电流表示数变化了0.8A，则R0为 Ω；调节开关及滑动变阻器，使电路总功率达到允许的最大值，此时滑动变阻器接入电路的阻值为 Ω。 13.（2025·深圳卷）某简易植物工厂，为了给植物提供光和热，君君、辉辉、阳阳共同设计了如图所示的电路图。小灯泡L的规格是“12V，6W”。电源电压为12V，R为加热电阻，阻值大小为6Ω，求： （1）请帮助君君同学算出只闭合S2通过R的电流； （2）请帮助辉辉同学算出只闭合S1灯泡L的电阻； （3）阳阳同学闭合S1、S2后，通电10min，求R产生的热量和电路消耗的总电能。 14.（2025·江苏苏州卷）如图所示电路中，灯泡L的规格为“”，闭合开关S，灯泡正常发光，电流表示数为。求： (1)通过灯泡L的电流； (2)电阻R的电功率； (3)通电，电路消耗的电能。 15.（2025·新疆卷）如图所示的电路，电源电压保持不变，电阻。当开关S闭合后，通过R1的电流I1=1A，通过R2的电流I2=2A。求： (1)干路电流I； (2)电源电压U； (3)通电20s，整个电路中电流做的功W。 16.（2025·四川德阳卷）在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，电阻的阻值为。闭合开关，断开开关，电流表的示数如图乙所示；闭合开关和，电流表的示数为，求： (1)电源电压； (2)闭合开关和，电阻的电功率； (3)闭合开关和，通电，电路消耗的电能。 17.（2025·山东淄博卷）某款小型电火锅具有高、中、低三挡控温功能，如图是它的简化电路图。开关S2可接触点1或2，R1、R2为加热电阻且R1=R2（阻值不随温度的变化而变化）。电火锅的部分参数如下表所示，。求： 电源电压/V 220 低温挡功率/W ______ 中温挡功率/W 550 高温挡功率/W 1100 （1）R1的阻值； （2）电火锅在低温挡工作时的电流； （3）在标准大气压下，使用高温挡将质量为1kg、初温为20℃的水烧开需要的时间（不计热量损失，结果精确到1s）。 18.（（2025·安徽卷）如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为，、均为定值电阻，其中。当开关闭合，开关断开，滑动变阻器的滑片移至最左端时，电压表的示数为，电流表的示数为。 (1)求电阻两端的电压； (2)求电阻的阻值； (3)闭合开关、，将滑动变阻器的滑片P移至某一位置，此时整个电路消耗的电功率为，求滑动变阻器消耗的电功率。 19.（2025·四川广安卷）有同学提出：冬天写作业时光线较暗，手又冷，要是我们设计一款既能照明，又能暖手的桌垫就好了。他的想法得到了同学们的支持。经过多次改进，同学们设计了如图所示的电路，、为电热丝，其中，仅做照明的灯泡L标有“12V，0.3A”的字样。当开关S闭合时，灯泡L正常发光。求： (1)灯泡L正常发光100s，流过灯泡L电流做的功； (2)当开关S、断开，闭合时，电热丝的电功率； (3)当开关S断开，、闭合时，的总电功率为16W，电热丝的阻值。 20.（2025·江苏连云港卷）如图是某种家用电暖器的铭牌。求这种电暖器： XXX牌电暖器 额定电压 额定频率 额定功率 (1)正常工作时的电流； (2)正常工作时内部电热丝的电阻； (3)在额定电压下工作产生的热量。 21.（2025·四川南充卷）电动机已广泛应用于我们的生产和生活中，它实现了电能向其它形式能的转化，如：电风扇消耗的电能转化为内能和机械能。下表是某品牌电风扇的铭牌参数，若此电风扇正常工作1h， 品牌 某品牌 型号 **﹣35X67Bh7 额定电压 220V 额定功率 55W 送风模式 普通/睡眠/智能 控制方式 遥控/触摸按键 毛重 6.40kg 净重 5.46kg 求： (1)电风扇消耗的电能； (2)电风扇的额定电流； (3)电风扇线圈中电流产生的热量（已知该品牌电风扇线圈电阻为32Ω）。 22.（2025·四川广元卷）某智能书桌台灯通过可变电阻R调节灯L的亮度，此电阻采用新材料，电阻值仅随光照强度增强（减弱）而增大（减小）。电路简图如图甲，电源两端电压恒为18V，灯L的I-U曲线如图乙所示。当不使用智能调光功能时，S0、S闭合，灯L正常发光。求： (1)闭合开关S0、S，灯L的电阻大小是多少？ (2)闭合开关S0，断开开关S，当电流表的读数是0.5A时，可变电阻的阻值是多少？ (3)闭合开关S0，断开开关S，当灯的功率为8.4W时，电路的总功率是多少？ 23.（2025·山东潍坊卷） 某款纯电新能源汽车进行道路测试，以的速度匀速直线行驶，共持续行驶，行驶时汽车所受阻力为，其电动机工作的效率为。求： （1）汽车行驶的路程； （2）汽车牵引力做的功； （3）电动机消耗的电能。 24.（2025·四川眉山卷）图甲为某款电热煲汤锅，其简化电路如图乙所示。S为手动开关，为自动温控开关，温度达到时，自动切换到保温状态，和均为阻值不变的电热丝。煲汤锅部分参数如下表，求： 额定电压 额定功率 220V 加热 保温 1100W 100W (1)煲汤锅处于加热状态时，电路中的电流； (2)电热丝的阻值； (3)某次煲汤锅对初温为、质量为的汤汁加热（汤汁沸点），不考虑汤汁质量变化和热量损失，煲汤锅正常工作20min所消耗的电能。 25.（2025·四川泸州卷）小飞家响应国家家电以旧换新惠民政策，置换了一台储水式电热水器，铭牌如下表，原理如下图，是储水箱中加热器内的电阻，为漏电保护开关，为温控开关。已知，。 额定加热功率 2000W 额定电压 220V 额定保温功率 400W 防水等级 IPX4 温度范围 室温 额定容量 50L 加热方式 双管加热 内胆材质 金属板搪瓷 (1)求保温挡正常工作2小时消耗的电能； (2)求的阻值； (3)该电热水器在加热状态下正常工作40min，使额定容量的水温度升高20℃，求它的加热效率。 26.（2025·山东东营卷） 图甲是小红家的配电示意图（局部），图乙显示了电能表的参数，下表是图中各类用电器的额定功率，电能表与用电器的额定电压均为220V。 用电器 额定功率（W） 电热壶 1200 电熨斗 550 空调 1480 灯泡 40 （1）家里为新购置的电动车安装了一充电桩，充电功率为7kW。小红跟妈妈讲：“以后给电动车充电时，如果用电热壶烧水还行，但一台空调也不能再开了。”请通过计算说明充电桩、电热壶和空调不能同时工作的理由。 （2）电热壶装入1.5L、20℃的水，正常工作时烧开这些水至少需要多长时间？[大气压为标准大气压，，] （3）某天，小红想测家用电熨斗的实际功率，只让该电熨斗在电路中工作，电能表指示灯闪烁80次，用时5min，则该电熨斗的功率是多少？ （4）“节约用电。从我做起”，请你提出在生活中节约用电的两个措施： ①___________； ②___________。 27.（2025·山东济宁卷）在校园科技创新活动中，小明设计了一款具有保温功能的电热水壶，其相关数据如表。电热水壶的电路如图甲所示。控制电路中电源电压恒为6V，、为两个热敏电阻，电阻值随水温变化的图像如图乙所示。电热水壶的保温原理工作流程如图丙所示。求： 额定电压 工作频率 加热功率 保温功率 （1）水温在55℃时，控制电路工作时的总电流； （2）的阻值； （3）不计能量损失，将2kg、初温为20℃的水加热到100℃需要的时间。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 8 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题10 电学计算题型的解题方法与技巧 考●向●破●译 考向01 电学基础计算题 【典例01】【答案】（1）12Ω （2）6V （3）2700J 【解析】(1)当开关 S 接“1”时，只有R2接入电路中，由欧姆定律得R2阻值 (2当开关 S 接“2”时，R1与R2串联。则电路电流 电路总电阻 R2两端电压 (3)开关S接“2”的状态下，由串联电路电阻关系可得R1阻值R1= R-R2=48Ω -12Ω=36Ω 则R1消耗的功率 R1工作消耗的电能 【变式01】【答案】 ①. 0.5 ②. 30 ③. 180 【变式02】【答案】(1)20Ω (2)1.5A (3)90J 【解析】（1）如图，闭合开关，两个电阻并联，电流表A测量干路电流，电流表A1测量通过R1的电流，的阻值 （2）通过电阻R2的电流 电流表A测量干路电流，电流表A的示数 （3）整个电路工作10s消耗的电能 考向02 电学动态电路计算题 【典例01】【答案】（1）05A （2）12V （3）4~40Ω （4）0.5W 【解析】（1）由可得，小灯泡L正常工作时的电流为 （2）只闭合开关S和S1，小灯泡L与滑动变阻器R1串联，当滑片P移动到a点，由图乙曲线知，此时电路中最大电流为Ia=0.5 A，小灯泡L正常发光。此时电压表示数U1a=2V，则电源电压为 （3）只闭合开关S和S1，小灯泡L与滑动变阻器R1串联，滑片P移动到a点，L正常发光时，电压表的示数最小U1a=2V，电流表示数最大，为Ia=0.5A，则滑动变阻器接入电路的最小阻值为 滑片P移动到b点，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电压表的示数最大，由图乙曲线知，电压表的示数为U1b=10V，电流表示数最小，为Ib=0.25A，则滑动变阻器接入电路的最大阻值为，故滑动变阻器R1的阻值变化范围为4~40Ω。 （4）只闭合开关S和S2，滑动变阻器R1与定值电阻R2串联，此时滑动变阻器R1的两个下端接线柱均接入电路，相当于一个定值电阻，其接入电路的阻值为R1b=40Ω，电压表测量R1滑片P左侧部分两端的电压，由图乙直线知，滑片P从a点滑动到最右端b点的过程中，电流表示数不变，为I=0.25A，定值电阻R2两端的电压不变，其电功率不变。滑片P在最右端b点时，滑动变阻器的阻值R1=40Ω，其两端电压为Ub=10V，由串联电压规律可知，定值电阻R2两端的电压为 定值电阻R2的电功率为 因定值电阻R2两端的电压不变，其电功率不变，故滑片P在a点时，定值电阻R2的电功率也为0.5W。 【变式01】【答案】（1）12Ω （2）120Ω （3）2.7W 【解析】（1）小灯泡标有 “6V 3W”，则小灯泡额定电压 小灯泡的额定功率 小灯泡的电阻 （2）只闭合开关S和时，小灯泡L与滑动变阻器串联。 因为小灯泡L正常发光，则电路中的电流 滑动变阻器两端的电压 此时接入电路的阻值 因为为其最大阻值的，所以滑动变阻器的最大阻值 （3）只闭合开关S和S1，与串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流。 根据可知，电源电压U不变时，要使电路消耗的功率最小，电路中的电流应最小，由欧姆定律可知，此时电路中两端电压最小，则滑动变阻器两端电压最大，因为电压表量程为0～15V，所以当电压表的示数时，电路中的电流最小。 此时两端的电压 电路中的最小电流 则电路消耗的最小功率 【变式02】【答案】（1）见解析 （2）， （3） 【解析】（1）由图可知开关S1、S2同时接1，电动机中电流方向为从右到左；开关S1、S2同时接2，电动机中电流方向为从左到右；所以通过控制开关S1、S2，改变通过电动机中电流的方向可实现前进、后退。 （2）电动机正常工作5min消耗的电能 电动机正常工作的电流为 产生的热量为 （3）灯泡正常工作的电流为 则电路中最大电流为0.3A，由题意可知电动机正常工作，则电源电压为24V，根据欧姆定律和串联电路特点可知此时R连入电路的最小阻值为 考向03 多档位电热器、电学热学综合题 【典例01】【答案】（1） （2） （3） （4）见解析 【解析】（1）已知挡位1工作时只有电阻R接入电路，功率P₁= 220 W，电源电压U = 220 V，由公式得： （2）挡位2时根据电路可知R与R₂并联，总阻值 所以 （3）挡位3时，R与R1并联，并联电路互不影响，此时R1的功率 那么此挡位的电功率为 水的质量m = ρV = 1.0×103 kg/m3 × 0.88×10-3 m3= 0.88 kg 温度的变化Δt= 80 °C - 25 °C = 55 °C 水吸收的热量Q =c.m.Δt = 0.88 kg × 4.2×103J/(kg · °C) × 55 °C = 2.03×105J 电阻丝在t =105s内提供的电能W = P3t =2420 W × 105 s = 2.54×105J 工作效率 （4）挡位4时，开关全部闭合，此时三个电阻并联，此时R3的功率 那么总功率 对应电流 【变式01】【答案】（1）电 （2） （3）； （4）接触 （5）见解析 【解析】（1）风力发电机组工作时消耗机械能，得到电能，即将机械能转化为电能。 （2）电池板总功率为 则一小时获得的光能为 每小时输出的电能为 （3）由可得，电路中的电流为 每根输电线每秒放出的热量为 由可知，相当于每秒燃烧煤的质量为 （4）安全用电的原则是：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。 （5）与传统火力发电相比，风、光发电的优点是清洁、无污染、可再生、运行成本低。 【变式02】【答案】（1） （2）400W （3）0.4度 （4）93.3% 【解析】（1）旋转开关S连通1触点，电路为R1的简单电路，可实现加热器快速加热，加热器快速加热时的功率为2kW，的阻值 （2）旋转开关S连通2触点，电阻R1和R2串联，可实现加热器的保温功能，加热器保温时的功率 （3）加热器使用保温挡工作1小时消耗的电能是 （4）容器内水的体积为，水的质量 水温升高40℃吸收的热量 加热器使用快速加热挡工作15min消耗的电能 加热器对水加热的效率是 考向04 力学、电学综合计算题 【典例01】【答案】（1）， （2）， （3）能，见解析 【解析】（1）该卡车在此条件下行驶的距离s=vt=18km/h×0.25h=4.5km 车载电池的输出电能有转化为机械能，牵引力做的功W=2.7×108J，牵引力的大小 （2）由图乙可知，定值电阻R0与压敏电阻RF串联，电压表测量R0两端的电压，当载重为2.5 kg时，RF受到的压力F1=G1=m1g=2.5kg×10N/kg=25N 由图丙可知，RF的阻值RF1=300Ω，则控制电路的电压 即① 当载重为10 kg时，RF受到的压力F2=G2=m2g=10kg×10N/kg=100N 由图丙可知，RF的阻值RF2=150Ω，则控制电路的电压 即② 已知③ 由①②③得到U2=1.5V，R0=50Ω，控制电路中电流达到临界值 （3）由图丙可知，设RF和压力F的关系式为RF=kF+b 当RF1=300Ω，F1=25N，带入上面关系式300Ω=25N×k+b④ 当RF2=150Ω，F2=100N，带入上面关系式150Ω=100N×k+b⑤ 由④和⑤得到k=-2Ω/N，b=350Ω，RF和压力F的关系式为RF=-2FΩ/N+350Ω 当载重达到12kg，压敏电阻受到的压力F3=G3=m3g=12kg×10N/kg=120N 则压敏电阻的阻值RF3=-2×120Ω+350Ω=110Ω 控制电路中电流达到临界值I2=0.03A，控制电路的总电阻 更换后的定值电阻的阻值R′0=R总-RF3=200Ω-110Ω=90Ω 此时电源电压U0=I2R′0=0.03A×90Ω=2.7V<3V 所以使触发电动机停止工作时的载重达到12kg。 【变式01】【答案】（1）20 （2） 0.8 （3） 4000 【解析】[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 【变式02】【答案】（1）15A （2）0.1kW·h （3）93.3% （4）0.1km 【解析】（1）已知输出电压220V，最大输出功率3300W，则最大输出电流 （2）电热水壶功率 ，时间 加热过程电热水壶消耗的电能 （3）水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J 加热过程电热水壶的效率 （4）表格显示，车速30km/h时，每100km消耗电能100 kW·h，即每公里能耗1kW·h。可行驶路程 题●型●训●练 1. C ；2. B；3. C ；4. BC ；5. C ；6. C ；7. D ； 8. ①. 36 ②. ； 9. ①. 0.21 ②. 0.0018 ； 10. ①. S1断开，S2接2 ②. 15； 11.（1）S （2）140℃ （3） ①. 1100W ②. 44Ω ； 12.(1) 6 (2) 18 (3) 2.4 ； 13 . （1）2A （2）24Ω （3）1.44×104J；1.8×104J； 14. 【答案】(1)0.5A (2)6W (3)1080J 【解析】（1）闭合开关S，灯泡和电阻R并联，电流表测干路电流。此时灯泡正常发光，则通过灯泡L的电流 （2）根据并联电流规律，电阻R的电流 则电阻R的电功率 （3）通电，电路消耗的电能 ； 15.【答案】(1)3A (2)4V (3)240J 【解析】（1）如图，两个电阻并联，干路电流 （2）电源电压 （3）通电20s，整个电路中电流做的功 ； 16. 【答案】(1)6V (2)5.4W (3)864J 【解析】（1）当闭合开关，断开开关，电路中只有R1的简单电路，电流表测量通过R1的电流，由图乙知，电流表的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数，电源电压 （2）闭合开关和，电路中、并联，干路电流，通过的电流 的电功率 （3）闭合开关和，通电，电路消耗的电能 ; 17. 【答案】（1）88Ω （2）1.25A （3）305s 【解析】（1）由电路图可知，当开关S1闭合、S2接2时，R1与R2并联，电路总电阻最小，由可知，此时电功率最大，为高温挡；当S1闭合、S2接1时，只有R1接入电路，由可知，此时电火锅为中温挡；即电火锅处于中温挡时，只有电阻R1工作，则R1的阻值 （2）当S1断开、S2接1时，R1与R2串联，电路总电阻最大，由可知，此时的电功率最小，为低温挡；则低温挡的总电阻R低=R1+R2=2R1=2×88Ω=176Ω 低温挡工作时的电流 （3）在标准大气压下，水的沸点是100℃。将水烧开需吸收的热量 因为不计热量损失，电火锅消耗的电能 W = Q吸 = 3.36×105J 使用高温挡加热时，加热所需的时间； 18. 【答案】(1) (2) (3) 【解析】（1）分析电路可知，当开关闭合，开关断开，滑动变阻器的滑片移至最左端时，、和滑动变阻器的最大阻值串联，电压表测、总电压，电流表测电路电流。则电阻两端的电压 （2）、总电阻为 则电阻的阻值 （3）根据串联电压规律，电源电压 闭合开关、，滑动变阻器和串联，将滑动变阻器的滑片P移至某一位置，此时整个电路消耗的电功率为，则此时电路中电流为 此时两端电压为 由串联电路电压规律可得滑动变阻器两端电压为 则滑动变阻器消耗的电功率 ； 19.【答案】(1)360J (2)4W (3) 【解析】（1）灯泡正常发光时，电流所做的功 （2）当开关S闭合时，灯正常发光，电源电压 当开关S、断开，闭合时，只有工作，则的电功率 （3）当开关S断开，闭合时，与并联，则的电功率 的电阻 ； 20. 【答案】(1)5A (2) (3) 【解析】（1）已知电暖器工作时的电功率是1100W，则正常工作时的电流为 （2）正常工作时内部电热丝的电阻为 （3）在额定电压下工作产生的热量为 ； 21.【答案】(1)0.055kW·h (2)0.25A (3)7200J 【解析】（1）由题意可知电风扇正常工作时的功率为额定功率 ，工作时间 。电风扇消耗的电能为 （2）由题意可知额定电压 ，额定功率 ，电风扇的额定电流为 （3）由题意可知，线圈电阻 ，额定电流 ，时间 根据焦耳定律可得电风扇产生的热量为 ； 22.【答案】(1)22.5Ω (2)24Ω (3)12.6W 【解析】（1）由图甲可知，当、闭合时，被短路，电路中只有灯工作，此时灯L正常发光，其两端电压等于电源电压，由图乙可知，此时通过灯L的电流。根据欧姆定律，可得灯L的电阻 （2）闭合开关，断开开关S时，灯L与可变电阻R串联，电流表测电路中的电流。由图乙可知，当电流时，灯L两端的电压 根据串联电路的电压特点，可得可变电阻R两端的电压 再根据欧姆定律，可得可变电阻的阻值 （3）闭合、断开S，灯L与R串联，由图乙可知，当灯L的功率时，根据P=UI，结合图乙可知，此时灯L两端的电压，通过灯L的电流。则电路的总功率 ； 23. 【答案】（1） （2） （3） 【解析】（1）已知 ，，汽车行驶的路程 （2）匀速行驶时牵引力 ，汽车牵引力做的功 （3）电动机效率，电能转化为机械能的效率为，则电动机消耗的电能； 24. 【答案】(1)5A； (2)； (3) 【解析】（1）由得 （2）当开关和均闭合时，短路，单独工作，电路阻值小，功率大，为加热挡。由得 当开关闭合，断开时，和串联，电路阻值大，功率小，为保温挡。此时电路总电阻 由串联电路的电阻关系可得 （3）加热汤汁直到沸腾所需吸收的热量为 不考虑汤汁质量变化和热量损失，则加热消耗的电能 加热需要的时间 正常工作20分钟，则保温的时间为 保温消耗的电能为 则煲汤锅正常工作20min所消耗的电能； 25.【答案】(1) (2) (3) 【解析】（1）保温挡正常工作2小时消耗的电能 （2）分析电路可知，闭合、接a时，、串联，此时总电阻较大，根据，总功率较小，为保温挡，则总电阻为 闭合、接b时，单独工作，此时总电阻较小，根据，总功率较大，为加热挡，则阻值为 则的阻值 （3）额定容量的水质量为 则水吸收的热量为 消耗的电能为 则加热效率 ； 26. 【答案】（1）充电桩、电热壶和空调同时工作时的总功率为9680W，大于电能表允许的最大功率8800W，所以它们不能同时工作。 （2）420s （3）600W （4） ①. 随手关灯 ②. 使用节能电器 【解析】（1）由图乙电能表参数可知，电能表允许接入电路的最大功率 充电桩、电热壶和空调同时工作时，电路的总功率 所以充电桩、电热壶和空调不能同时工作。 （2）水的质量 在标准大气压下，水的沸点是100℃，水吸收的热量 电热壶正常工作，消耗的电能全部用来加热水时，所需时间最少，则电热水壶消耗的电能 烧开这些水需要的时间 （3）电能表指示灯闪烁80次，电熨斗消耗的电能 所用时间 电熨斗的实际功率 （4） 生活中节约用电的措施有很多，例如随手关灯；使用节能灯具或能效等级高的电器；减少家电待机时间，不使用时拔掉电源插头；夏天将空调温度调高一些等（合理即可） 27.【答案】（1）0.6A （2）1210Ω （3）480s 【解析】（1）由图乙可知，水温55℃时两电阻的阻值为 据甲图可知，闭合开关S，Ra与Rb并联，此时两电阻的等效电阻为 控制电路电压为6V，则总电流 （2）据甲图可知，当闭合开关S1、S2时，R1、R2并联，电路中的总电阻最小，根据可知，电路中的电功率最大，此时为加热挡；当只闭合S2时，R2单独连入电路，此时电路中的总电阻最大，根据可知，电路中的电功率最小，为保温挡，结合丙图工作流程可知，当温度达到100℃，开关S1自动断开，此时R2单独连入电路，处于保温挡，已知保温挡的电功率为40W，则可得的阻值为 （3）不计能量损失，将2kg、初温20 ℃ 的水加热至100 ℃所需吸收的热量 不计热损失，电热水壶消耗的电能为； 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 8 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题10 电学计算类题型的解题方法与技巧 内●容●导●航 第一部分 题型解码 高屋建瓴，掌握全局 题型概述 考向分类 技巧点拨 第二部分 考向破译 微观解剖，精细教学 典例引领 方法透视 变式演练 考向01 电学基础计算 考向02 电学动态电路计算 考向03 多档位电热器、电学热学综合计算 考向04 力学、电学综合计算 第三部分 题型训练 整合应用，模拟实战 题●型●解●码 题型概述 电学计算题是中考物理的核心必考题型，也是区分度极高的压轴题型，侧重考查学生对电学核心知识的综合运用、电路分析及逻辑推理能力，是中考物理备考的重点与难点。题型贯穿选择、填空、实验、计算所有题型，具有 综合性强、 情境生活化、电路多变、考查全面的特点，既考查公式记忆、单位换算等基础能力，又考查电路等效简化、极值计算、范围求解、数据处理等综合能力。中考电学计算题愈发注重实际应用与动态分析，单纯公式套用题目减少，多档位用电器计算、动态电路范围求解、图像信息结合计算成为主流，同时融入效率、热量、电能表等拓展考点，更侧重考查学生解决实际问题的能力。 考向分类 考向01 电学基础计算题 考向02 电学动态电路计算题 考向03 多档位电热器、电学热学综合题 考向04 力学、电学综合计算题 技巧点拨 解题“四步法” 1.读题识图，明确电路； 2.化动为静，画出等效电路； 3.寻找桥梁，运用公式； 4. 检验评估，确保无误。 考●向●破●译 考向01 电学基础计算题 典例引领 【典例01】（2025·山东济南卷） 如图为某小组设计的电加热器的简化电路图，电源电压为24V，为电热丝。旋钮开关接1时，电路中的电流为2A；旋钮开关S接2时，电路的总功率为12W。请通过计算回答： （1）的阻值为多少？ （2）旋钮开关接2时，两端的电压为多少？ （3）旋钮开关接2时，工作消耗的电能为多少？ 【答案】（1）12Ω （2）6V （3）2700J 【解析】(1)当开关 S 接“1”时，只有R2接入电路中，由欧姆定律得R2阻值 (2当开关 S 接“2”时，R1与R2串联。则电路电流 电路总电阻 R2两端电压 (3)开关S接“2”的状态下，由串联电路电阻关系可得R1阻值R1= R-R2=48Ω -12Ω=36Ω 则R1消耗的功率 R1工作消耗的电能 方法透视 考向解读 在中考物理试卷中，电学基础计算题一般以填空题、选择题、简单计算题形式出现，还常融入电学综合题基础步骤，属于必拿分题型。主要考查欧姆定律、串并联电路特点及电功电功率、电热的计算。电路简单、条件直观、 情境生活化、 侧重基础。 方法技能 第一步：审题干，识别电路。 通读题目，明确已知量和所求量，判断电路连接方式（串联/并联）。 第二步：判状态，定已知条件 标注电源电压、额定电压下功率为额定功率，定值电阻阻值不变 第三步：选公式，列计算式 根据电路规律和已知量，选择最直接、最简单的公式，避免复杂变形。 第四步：规范算，写完整步骤 代入数据，带单位计算，分步书写解题过程。 第五步：回头查，避常见错误 检查电路判断、公式选用、数据代入、单位换算、计算结果，确认无低级错误。 核心知识总结 串、并联电路的特点 串联电路 并联电路 电流特点 串联电路中各处电流相等： 并联电路的干路总电流等于各支路电流之和： 电压特点 串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和： 并联电路中，各支路两端的电压相等，且都等于电源电压 电阻特点 串联电路的总电阻，等于各串联电阻之和：； 若有n个相同的电阻R0串联，则总电阻为：； 并联电阻中总电阻的倒数，等于各并联电路的倒数之和：； 若只有两个电阻R1和R2并联，则总电阻：R总=； 若有n个相同的电阻R0并联，则总电阻为：； 分配特点 串联电路中，电压的分配与电阻成正比：= 并联电路中，电流的分配与电阻成反比：= 电路作用 分压 分流 欧姆定律 1.内容：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。 2.公式： I = R= U=IR U——电压——伏特（V）；R——电阻——欧姆（Ω）；I——电流——安培（A） 3. 导体中的电流决定于导体两端电压和导体的电阻。 电功 1.电流做功的过程，实际上就是电能转化为其他形式能的过程。 2.计算公式：W=U.I.t =Pt（适用于所有电路） 对于纯电阻电路可推导出：W= I2Rt= U2t/R （1）串联电路中常用公式：W= I2Rt W1:W2:W3:…Wn=R1:R2:R3:…:Rn （2）并联电路中常用公式：W= U2t/R W1:W2= R2:R1 （3）无论用电器串联或并联。总功：W= W1+W2+…Wn 3.测量电功： ⑴电能表：是测量用户用电器在某一段时间内所做电功（某一段时间内消耗电能）的仪器。 ⑵ 电能表上“220V”“5A”“3000R/kwh”等字样，分别表示：电电能表额定电压220V；允许通过的最大电流是5A；每消耗一度电电能表转盘转3000转。 ⑶读数：A、测量较大电功时用刻度盘读数。 ①最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位。 ②电能表前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。 电功率 1.灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小。 2.电功率计算公式：P=UI=W/t（适用于所有电路） 对于纯电阻电路可推导出：P= I2R= U2/R ①串联电路中常用公式：P= I2R P1:P2:P3:…Pn=R1:R2:R3:…:Rn ②并联电路中常用公式：P= U2/R P1:P2= R2:R1 ③无论用电器串联或并联。总功率：P= P1+P2+…Pn 3.额定功率和实际功率： （1）额定电压：用电器正常工作时的电压。 （2）额定功率：用电器在额定电压下的功率。 （3）用电器实际工作时的三种情况： ①U实<U额 P实<P额——用电器不能正常工作。（如果是灯泡，则表现为灯光发暗，灯丝发红）； ②U实>U额 P实>P额——用电器不能正常工作，有可能烧坏。（如果是灯泡，则表现为灯光极亮、刺眼、发白或迅速烧断灯丝）； ③U实=U额 P实=P额——用电器正常工作。 电热 1.计算公式：Q=I2Rt (适用于所有电路);对于纯电阻电路：Q =UIt= U2t/R=W=Pt 2.（1）串联电路中常用公式：Q=I2Rt ；Q1:Q2:Q3:…Qn=R1:R2:R3:…:Rn (2)并联电路中常用公式：Q= U2t/R ； Q1:Q2= R2:R1 (3)无论用电器串联或并联，总热量 ：Q= Q1+Q2+…Qn 变式演练 【变式01】（2025·山东滨州卷） 如图所示，电源电压为6V且恒定不变，R1是定值电阻，其阻值为20Ω。闭合开关S后，电流表A2的示数为0.2A，则电流表A1的示数为__________A，电阻R2的阻值为__________Ω，整个电路1min消耗的电能为__________J。 【答案】 ①. 0.5 ②. 30 ③. 180 【解析】[1]如图所示，电阻R1与R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测所在R2支路的电流，通过R1所在支路的电流为 则干路的电流即电流表A1的示数为 [2]电阻R2的阻值为 [3]整个电路1min消耗的电能为 【变式02】（2025·云南卷）如图所示的电路中，电源电压，电阻。闭合开关S，电流表的示数。求 (1)的阻值； (2)电流表A的示数I； (3)整个电路工作10s消耗的电能W。 【答案】(1)20Ω (2)1.5A (3)90J 【解析】（1）如图，闭合开关，两个电阻并联，电流表A测量干路电流，电流表A1测量通过R1的电流，的阻值 （2）通过电阻R2的电流 电流表A测量干路电流，电流表A的示数 （3）整个电路工作10s消耗的电能 考向02 电学动态电路计算题 典例引领 【典例01】（2025·山东滨州卷） 如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“10V 5W”字样，滑动变阻器R1允许通过的最大电流为1A，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V。先只闭合开关S和S1，将滑片P从最右端b向左最大范围移动到a点；再断开开关S1，闭合开关S2，将滑片P从a点向右移动到最右端b，图乙是这两次实验过程中绘制的电压表示数U和电流表示数I的关系图象。求： （1）小灯泡L正常工作时的电流； （2）电源电压； （3）只闭合开关S和S1，滑动变阻器R1的阻值变化范围； （4）只闭合开关S和S2，滑片P在a点时，定值电阻R2的电功率。 【答案】（1）05A （2）12V （3）4~40Ω （4）0.5W 【解析】（1）由可得，小灯泡L正常工作时的电流为 （2）只闭合开关S和S1，小灯泡L与滑动变阻器R1串联，当滑片P移动到a点，由图乙曲线知，此时电路中最大电流为Ia=0.5 A，小灯泡L正常发光。此时电压表示数U1a=2V，则电源电压为 （3）只闭合开关S和S1，小灯泡L与滑动变阻器R1串联，滑片P移动到a点，L正常发光时，电压表的示数最小U1a=2V，电流表示数最大，为Ia=0.5A，则滑动变阻器接入电路的最小阻值为 滑片P移动到b点，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电压表的示数最大，由图乙曲线知，电压表的示数为U1b=10V，电流表示数最小，为Ib=0.25A，则滑动变阻器接入电路的最大阻值为，故滑动变阻器R1的阻值变化范围为4~40Ω。 （4）只闭合开关S和S2，滑动变阻器R1与定值电阻R2串联，此时滑动变阻器R1的两个下端接线柱均接入电路，相当于一个定值电阻，其接入电路的阻值为R1b=40Ω，电压表测量R1滑片P左侧部分两端的电压，由图乙直线知，滑片P从a点滑动到最右端b点的过程中，电流表示数不变，为I=0.25A，定值电阻R2两端的电压不变，其电功率不变。滑片P在最右端b点时，滑动变阻器的阻值R1=40Ω，其两端电压为Ub=10V，由串联电压规律可知，定值电阻R2两端的电压为 定值电阻R2的电功率为 因定值电阻R2两端的电压不变，其电功率不变，故滑片P在a点时，定值电阻R2的电功率也为0.5W。 方法透视 考向解读 中考电学动态电路计算，必考核心题型，难度中等，通过滑动变阻器滑片移动、多开关通断改变电路结构，敏感电阻（温度、压力、光照）的变化,导致电路中电流、电压、电功率发生变化考查电表示数范围、用电器实际功率范围、滑动变阻器阻值范围、电路最大功率/最小功率计算。侧重电路分析能力与逻辑推理能力。常需利用电源电压不变列方程联立求解。 方法技能 明确题意,根据题意和电路图分析电路连接和各电路元件在电路中的作用。 画出等效电路图，并在图上标明已知量和未知量。 明确题目中的不变量和变化的量，先分析电阻变化，再分析电流变化，最后分析电压变化，选择正确的规律和公式。 需要列方程的，将已知数据带入方程，注意同一性和同时性，单位的统一。 核心知识总结 滑动变阻器 原理 通过改变连入电路中电阻线的长度来改变连入电路中的电阻 结构图示 电路 符号 接法 断路式： 右侧电阻线断路，左侧电阻线接入电路 短路式： 右侧电阻线短路，左侧电阻线接入电路 定值电阻式： 电阻线全部接入电路 说明 当变阻器接入两上接线柱时，其连入电阻为零 当变阻器接入两下接线柱时，其连入的是最大阻值 使用 · （1）一般要串联在电路中 · （2）一上一下，主要看下(下面的那个接线柱和滑片P之间的长度决定接入电路的电阻大小) · （3）接入电路前应连入最大值 变式演练 【变式01】（2025·山东青岛卷） 如图所示电路，电源电压为18V，小灯泡L标有“”（忽略灯丝电阻的变化），定值电阻的阻值为，是滑动变阻器。电压表的量程为，电流表的量程为。 （1）求小灯泡的电阻； （2）若只闭合开关S和S2，当接入电路的阻值为其最大阻值的时，小灯泡L正常发光，求滑动变阻器的最大阻值； （3）若只闭合开关S和S1，调节滑动变阻器的滑片P，在保证电路安全的情况下，求电路消耗的最小功率。 【答案】（1）12Ω （2）120Ω （3）2.7W 【解析】（1）小灯泡标有 “6V 3W”，则小灯泡额定电压 小灯泡的额定功率 小灯泡的电阻 （2）只闭合开关S和时，小灯泡L与滑动变阻器串联。 因为小灯泡L正常发光，则电路中的电流 滑动变阻器两端的电压 此时接入电路的阻值 因为为其最大阻值的，所以滑动变阻器的最大阻值 （3）只闭合开关S和S1，与串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流。 根据可知，电源电压U不变时，要使电路消耗的功率最小，电路中的电流应最小，由欧姆定律可知，此时电路中两端电压最小，则滑动变阻器两端电压最大，因为电压表量程为0～15V，所以当电压表的示数时，电路中的电流最小。 此时两端的电压 电路中的最小电流 则电路消耗的最小功率 【变式02】（2025·山东威海卷） 采摘机器人在智慧农业中广泛使用，兴趣小组设计的某采摘机器人部分工作原 理如图所示，可以“前进”“后退”“照明”；开关S1、S2用绝缘柄相连，可同时连接触点“1”或“2”，电动机均正常工作。部分元件参数：电动机（24V 96W），灯泡L（18V 5.4W），滑动变阻器R（50Ω 1A），电流表（0~0.6A）。 （1）通过控制开关S1、S2，可实现前进、后退，原因是什么？ （2）电动机（线圈电阻为2Ω）正常工作5min消耗的电能和产生的热量分别为多少？ （3）闭合S3，调节灯泡亮度时，为保证各元件安全，R连入电路的最小阻值为多少？（灯丝电阻随温度变化忽略不计） 【答案】（1）见解析 （2）， （3） 【解析】（1）由图可知开关S1、S2同时接1，电动机中电流方向为从右到左；开关S1、S2同时接2，电动机中电流方向为从左到右；所以通过控制开关S1、S2，改变通过电动机中电流的方向可实现前进、后退。 （2）电动机正常工作5min消耗的电能 电动机正常工作的电流为 产生的热量为 （3）灯泡正常工作的电流为 则电路中最大电流为0.3A，由题意可知电动机正常工作，则电源电压为24V，根据欧姆定律和串联电路特点可知此时R连入电路的最小阻值为 考向03 多档位电热器、电学热学综合题 典例引领 【典例01】（2025·山东潍坊卷） 随着生活水平提高，人们对饮用水的温度需求不断提升。如图所示是物理兴趣小组设计的一款四挡位即热式热水器的简化电路图，电源电压、是用于加热的电热丝，。在热水器容器中倒入常温饮用水后，通过开关可控制相关电热丝工作，实现四个不同加热挡位的切换，加热挡位和对应的功率如表格所示，加热挡位1、2、3、4的功率依次增大，热水器的出水温度依次升高。已知只闭合开关时，热水器处于加热挡位1的工作状态；开关全部闭合时，热水器处于加热挡位4的工作状态。水的比热容，水的密度。 加热挡位 加热功率 挡位1 挡位2 未知 挡位3 未知 挡位4 未知 （1）求电热丝的阻值； （2）求挡位2的加热功率； （3）已知热水器处于挡位3的工作状态时，出水温度为，若水的初温为，出水0.88L用时105s，求挡位3工作的效率； （4）若某款家用插排允许通过的最大电流为16A，分析说明此热水器能不能接入该插排实现挡位4的正常工作。 【答案】（1） （2） （3） （4）见解析 【解析】（1）已知挡位1工作时只有电阻R接入电路，功率P₁= 220 W，电源电压U = 220 V，由公式得： （2）挡位2时根据电路可知R与R₂并联，总阻值 所以 （3）挡位3时，R与R1并联，并联电路互不影响，此时R1的功率 那么此挡位的电功率为 水的质量m = ρV = 1.0×103 kg/m3 × 0.88×10-3 m3= 0.88 kg 温度的变化Δt= 80 °C - 25 °C = 55 °C 水吸收的热量Q =c.m.Δt = 0.88 kg × 4.2×103J/(kg · °C) × 55 °C = 2.03×105J 电阻丝在t =105s内提供的电能W = P3t =2420 W × 105 s = 2.54×105J 工作效率 （4）挡位4时，开关全部闭合，此时三个电阻并联，此时R3的功率 那么总功率 对应电流 方法透视 考向解读 多档位电热器计算题是电学压轴高频题型，核心是通过开关改变电路连接方式，从而改变总功率。 常结合电功率、欧姆定律、焦耳定律、热量计算综合考查，常见题型有选择、填空、计算题等，分值高、区分度大。常以电饭锅、电热水器、电烤箱、取暖器为载体，根据电路结构判断高温、中温、低温档位，计算不同档位的功率、加热时间、消耗电能。电热综合计算题，利用电加热设备加热液体、物体，结合吸热公式、效率公式，计算电功、吸收热量、加热效率，是最常见的电学综合考向。将生活用电器转化为物理电路模型，明确不同工作状态的电路结构；牢记核心规律：电压不变时，总电阻越小，功率越大，档位越高。结合生活常识判断电路工作状态，分步完成计算。 方法技能 档位规律： 总电阻最小 → 高温档（功率最大）；总电阻最大 → 低温档（功率最小）；电阻居中 → 中温档。 掌握“看连接→算电阻→判功率→联热学”这四步： 1. 识电路：看清开关组合对应的电阻连接关系（串/并/短路）。 2. 求总阻：每种状态计算总电阻 R总 。 3. 判档位：根据 P = U2/R总 ，电阻最小功率最大就是高温档。 4. 代公式：电阻不变是桥梁，先由额定值求电阻，再算实际功率。 5. 联热学：一般忽略热量损失，否则注意热效率。 核心知识总结 热量计算 1.温度升高时用：Q吸＝cm（t－t0） c＝ m＝ 2.温度降低时用：Q放＝cm（t0－t） c＝ m＝ 3.只给出温度变化量时用：Q＝cm△t c＝ m＝ △t＝ 物体吸收或放出热量的多少由物体的比热容、质量和温度变化量三个因素决定的。 热值和热效率 1.热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧等无关。 2.公式： ①Q＝q.m m= q= Q——放出的热量——焦耳（J）；q——热值——焦耳每千克（J/kg）；m——燃料质量——千克（kg）。 ②Q＝q.V V= q= Q——放出的热量——焦耳（J）；q——热值——焦耳每立方米（J/m3）；V——燃料体积——立方米（m3）。 3.热机的效率是热机性能的一个重要标志，与热机的功率无关。 公式： Q总= Q有用= Q总η 变式演练 【变式01】（2025·山东滨州卷） 2025年5月8日，我国首个“风光火储一体化”特高压工程——陇东至山东±800千伏特高压直流工程竣工投产。工程西起甘肃庆阳换流站，东至山东东平换流站，采用双八百（±800千伏额定电压、800万千瓦额定容量）特高压直流输电技术，输电距离915公里，每年可向山东省输送电量超过360亿千瓦时，每年减少燃煤消耗约1085万吨，减少二氧化碳排放约1490万吨，减少二氧化硫排放约1800吨，减少氮氧化物排放约2700吨，环境效益显著，对于加速我国电力绿色低碳转型、助力实现“双碳”目标具有重要意义。 （1）图甲中，风力发电机组工作时将机械能转化为___________能； （2）如图乙，若太阳能电池板的面积为2m2，光电能量转化效率为20%，则在1000W/m2的光照强度下，每小时可以输出多少电能？ （3）若高压输电线每千米的电阻为0.2Ω，在双八百（额定功率等于额定容量）输电技术下，该工程每根输电线每秒放出多少热量？这些热量相当于完全燃烧多少kg的煤放出的热量？（煤的热值q煤=3×107J/kg） （4）东平换流站将800kV的特高压经降压变压器逐级降低成380V或220V的用户所需电压。该电压仍远超人体安全电压，所以，为确保用电安全，日常生活中要做到：不___________低压带电体，不靠近高压带电体； （5）陇东地区丰富的风、光资源发电，提供超50%的绿色电能，与传统火力发电相比，请列举一条风、光发电的优点_____________。 【答案】（1）电 （2） （3）； （4）接触 （5）见解析 【解析】（1）风力发电机组工作时消耗机械能，得到电能，即将机械能转化为电能。 （2）电池板总功率为 则一小时获得的光能为 每小时输出的电能为 （3）由可得，电路中的电流为 每根输电线每秒放出的热量为 由可知，相当于每秒燃烧煤的质量为 （4）安全用电的原则是：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。 （5）与传统火力发电相比，风、光发电的优点是清洁、无污染、可再生、运行成本低。 【变式02】（2025·山东日照卷） 某学校食堂购置了一批加热餐台，如图甲所示。通电后加热容器中的水，为上方饭菜提供所需的热量。加热器简化电路如图乙所示，旋转开关S分别连通0、1、2触点，可实现加热器的断电、快速加热、保温多挡位功能调节。是定值电阻，。容器内水的体积为，密度，比热容，加热器使用的电源电压恒为220V，加热器快速加热时的功率为2kW。求： （1）的阻值； （2）加热器保温时的功率； （3）加热器使用保温挡工作1小时消耗的电能是多少度？ （4）加热器使用快速加热挡工作15min可使水温升高40℃，则加热器对水加热的效率是多少？（结果保留一位小数） 【答案】（1） （2）400W （3）0.4度 （4）93.3% 【解析】（1）旋转开关S连通1触点，电路为R1的简单电路，可实现加热器快速加热，加热器快速加热时的功率为2kW，的阻值 （2）旋转开关S连通2触点，电阻R1和R2串联，可实现加热器的保温功能，加热器保温时的功率 （3）加热器使用保温挡工作1小时消耗的电能是 （4）容器内水的体积为，水的质量 水温升高40℃吸收的热量 加热器使用快速加热挡工作15min消耗的电能 加热器对水加热的效率是 考向04 力学、电学综合计算题 典例引领 【典例01】（2025·山东泰安卷）2025年3月6日，我国首批自主研发的某型号120吨级纯电动矿用卡车（图甲）在国内露天矿山领域开始规模化应用，实现了环保效益和经济效益双赢。g取10N/kg，请解答下列问题： （1）该型卡车某次运输时以18km/h的速度，在平直路面上匀速行驶0.25h，车载电池的输出电能有转化为机械能。求该卡车在此条件下行驶的距离和牵引力的大小； （2）物理兴趣小组自制卡车模型，并设计了防超载系统，其工作原理如图乙所示。为定值电阻，货物对压敏电阻。产生压力，阻值与压力F大小的关系如图丙所示。调试过程如下：闭合开关S，当载重（承载货物的质量）为2.5kg时，电压表示数为；当载重为10kg时，控制电路中电流达到临界值，磁性开关动触片被电磁铁吸引断开，电动机停止工作，电压表示数为，且；控制电路中电流小于临界值时，磁性开关动触片回弹闭合，电动机正常工作。控制电路电源电压，水平放置的货架重力和电磁铁线圈的阻值均忽略不计，求的阻值和的大小； （3）若图乙中电压表量程为0~3V，不变、触发电动机停止工作的条件不变，在保证电路安全的情况下，通过更换定值电阻，能否使触发电动机停止工作时的载重达到12kg？请结合（2）中有关数据计算说明。 【答案】（1）， （2）， （3）能，见解析 【解析】（1）该卡车在此条件下行驶的距离s=vt=18km/h×0.25h=4.5km 车载电池的输出电能有转化为机械能，牵引力做的功W=2.7×108J，牵引力的大小 （2）由图乙可知，定值电阻R0与压敏电阻RF串联，电压表测量R0两端的电压，当载重为2.5 kg时，RF受到的压力F1=G1=m1g=2.5kg×10N/kg=25N 由图丙可知，RF的阻值RF1=300Ω，则控制电路的电压 即① 当载重为10 kg时，RF受到的压力F2=G2=m2g=10kg×10N/kg=100N 由图丙可知，RF的阻值RF2=150Ω，则控制电路的电压 即② 已知③ 由①②③得到U2=1.5V，R0=50Ω，控制电路中电流达到临界值 （3）由图丙可知，设RF和压力F的关系式为RF=kF+b 当RF1=300Ω，F1=25N，带入上面关系式300Ω=25N×k+b④ 当RF2=150Ω，F2=100N，带入上面关系式150Ω=100N×k+b⑤ 由④和⑤得到k=-2Ω/N，b=350Ω，RF和压力F的关系式为RF=-2FΩ/N+350Ω 当载重达到12kg，压敏电阻受到的压力F3=G3=m3g=12kg×10N/kg=120N 则压敏电阻的阻值RF3=-2×120Ω+350Ω=110Ω 控制电路中电流达到临界值I2=0.03A，控制电路的总电阻 更换后的定值电阻的阻值R′0=R总-RF3=200Ω-110Ω=90Ω 此时电源电压U0=I2R′0=0.03A×90Ω=2.7V<3V 所以使触发电动机停止工作时的载重达到12kg。 方法透视 考向解读 中考物理力学+电学综合题属于压轴题型，分值高、综合性强、区分度大。命题立足生活实际、工程场景、实验改装，结合电动机、电动车、电梯等设备，将电功、电功率与机械功、机械效率、牵引力、速度结合，计算电能转化、机械功率、工作效率。不再单纯考公式套算，侧重模型建构、受力分析、电路分析、多过程运算、图像结合、实际应用六大能力。压力传感器、浮力联动电路、滑动变阻器结合力学形变，把力学受力、压强浮力和电路欧姆定律、电功率融合，跨模块综合，难度更高。 方法技能 建模思想 把实际生活场景抽象成物理模型。 分步拆解法 综合题都是多过程、多状态，分状态、分步骤，再联立求解。 画图辅助法 力学画：受力示意图、杠杆力臂图、滑轮组绕线图； 电学画：等效电路图，标注已知量、未知量、电表测量对象。 公式规范选用 熟记核心公式，不混用条件。 力学基本计算公式 · 变式演练 【变式01】（2025·山东烟台卷）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】（1）20 （2） 0.8 （3） 4000 【解析】[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 【变式02】（2025·山东卷）“五一”假期，小明随家人驾驶电动汽车前往营地露营。该车可对外供电。输出电压220V，最大输出功率3300W。家人将标有“220V 1000W”的电热水壶接入电动汽车供电电路，把1kg水从20℃加热至100℃用时6min。该车平均速度和每100km平均随耗的对应关系如下表。已知（c水=4.2×103J/(kg·℃)），求： 平均速度（km/h） 30 60 90 120 每100km平均能耗/（kW·h） 100 120 132 150 （1）电动汽车对外供电时的最大输出电流； （2）加热过程电热水壶消耗的电能； （3）加热过程电热水壶的效率； （4）烧水消耗的电能可供电动汽车以30km/h的速度匀速行驶的路程。 【答案】（1）15A （2）0.1kW·h （3）93.3% （4）0.1km 【解析】（1）已知输出电压220V，最大输出功率3300W，则最大输出电流 （2）电热水壶功率 ，时间 加热过程电热水壶消耗的电能 （3）水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J 加热过程电热水壶的效率 （4）表格显示，车速30km/h时，每100km消耗电能100 kW·h，即每公里能耗1kW·h。可行驶路程 题●型●训●练 1.（2025·山东滨州卷） 在使用电能表测量电热水器实际功率的实践活动中，小滨无法做到关闭某些家用电器只让电热水器单独工作，于是他进行如下操作：首先让电热水器在高温挡和这些用电器同时工作1min，记录家用电能表脉冲灯闪烁次数为80imp；然后关闭电热水器，让这些用电器继续工作1min，记录家用电能表脉冲灯闪烁次数为16imp。电能表如图甲所示，电热水器简化电路图如图乙所示，已知电阻R1=R2，则下列说法正确的是（　　） A. 该电能表此时示数为20256kW·h B. 1600imp/（kW·h）的含义是电能表消耗1kW·h的电能时，脉冲灯闪烁的次数为1600imp C. 该电热水器的实际功率为2400W D. 电阻R1的阻值等于20.2Ω 【答案】C 【解析】A．电能表计数器最后一位是小数，所以电能表此时示数为2025.6kW·h，故A错误； B．电能表是记录电路消耗电能的仪表，1600imp/（kW·h）的含义是电路消耗1kW·h的电能时，脉冲灯闪烁的次数为1600imp，并不是电能表消耗1kW·h的电能时，脉冲灯闪烁的次数为1600imp，故B错误； C．根据题意可知，热水器在高温挡工作1min消耗的电能为 热水器在高温挡的功率为，故C正确； D．由乙图可知，当两开关全部闭合时，两电阻并联，电阻最小，根据可知，电路处于高温挡。此时功率为2400W，又R1=R2，每个电阻消耗的功率为1200W，所以电阻，故D错误。 故选C。 2.（2025·山东德州卷） 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 【解析】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。 3.（2025·山东济宁卷） 如图所示，虚线框内连接一个开关S和两个阻值相同的定值电阻、。当S断开后，电流表示数减小0.2A，整个电路消耗的电功率减小1.6W。下列选项中，电路连接情况和、阻值不符合要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】A．图中两电阻串联，可得总电阻为 当S断开后，电路中没有电流，若电流减小0.2A，即该电路工作时电流是0.2A，则该电路的电功率为 即整个电路消耗的电功率减小1.6W，符合要求，故A不符合题意； B．据图可知，当开关S闭合时，电路中只有R2，此时电路中的电流为 当开关S断开时，R1、R2串联，此时电路中的电流为 已知当断开S时，电流表示数减小0.2A，即 解得，，，可得开关S闭合时，电路中的电功率为 当开关S断开时，电路中的电功率为 整个电路消耗的电功率减小 符合要求，故B不符合题意； C．当S断开后，R1所在支路断开，此时电流减小0.2A，说明R1这条支路的电流是0.2A，已知，则减少的电功率为 不符合要求，故C符合题意； D．图中R1、R2并联，可得等效电阻为 开关S在干路，当S断开后，减小的电流为0.2A，则减小的电功率为 符合要求，故D不符合题意。 故选C。 4.（2025·山东日照卷） 如图是拉力传感器的电路示意图，电源电压恒为6V，电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A，定值电阻，滑动变阻器标有“20Ω 0.5A”字样。为保证电路安全，下列说法正确的是（ ） A. 当电压表示数为3V时，滑片P位于的最左端 B. 电流表示数允许的变化范围为0.2~0.3A C. 变阻器接入电路的阻值允许变化范围为10Ω~20Ω D. 当滑片P位于最右端时，电路的总功率为1.8W 【答案】BC 【解析】A．如图，电阻R1与R2串联在电路中，电压表测电阻R1两端的电压，当电压表示数为3V时，电路中的电流 滑动变阻器的电阻 滑动变阻器的最大值为20Ω，因此滑片P位于的中点，故A错误； B．电压表量程为0~3V，当电压表的示数为3V时，电路中的电流最大，最大值为0.3A；当滑动变阻器滑到最大值时，电路中的电流最小，电流的最小值 电流表示数允许变化范围为0.2~0.3A，故B正确； C．由A可知，当滑动变阻器的阻值为10Ω时，电路中的电流最大，因此滑动变阻器的最小值为10Ω；最大值为20Ω；电路中的电流最小时，变阻器接入电路的阻值允许变化范围为10~20Ω，故C正确； D．当滑片P位于最右端时，变阻器接入电路的电阻最大，电路中的电流最小值为0.2A，电路的总功率为 故D错误。 故选BC。 5.（2025·山东泰安卷） 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 ②③ 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 【解析】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。 6.（2025·重庆卷）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 【解析】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。 7.（2025·四川德阳卷）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 【解析】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 。 8.（2025·山东济宁卷）将标有“6V；6W”的灯泡L接入电源电压恒为6V的电路中，如图甲所示。闭合开关，利用传感装置绘制出通过灯泡L的电流随时间变化的图像如图乙所示。闭合开关瞬间，灯泡的电功率为________W。灯泡在闭合开关瞬间的电阻为，正常发光时电阻为，________。 【答案】 ①. 36 ②. 【解析】（1）闭合开关瞬间，电源电压恒为6V，由图乙可知此时电流为6A，根据电功率公式P=UI，可得此时灯泡的电功率为P=UI= 6V×6A=36W。 （2）闭合开关瞬间，根据欧姆定律，灯泡电阻 灯泡正常发光时，其额定电压为6V，额定功率为6W，此时电流为额定电流 正常发光时电阻 因此 9.（2025·山东德州卷）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】 ①. 0.21 ②. 0.0018 【解析】（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 10.（2025·山东威海卷） 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】 ①. S1断开，S2接2 ②. 15 【解析】（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 11.（2025·山东德州卷）某电蒸锅有防干烧功能，可实现温度过高时自动停止加热。其内部由加热电路和控制电路组成，简化电路如图所示。加热电路有高、低温两个挡位，已知U1=220V，R2=121Ω，高温挡电功率1500W。控制电路电压U2=6V，R0=10Ω，Rt为热敏电阻，其阻值随锅内温度的变化情况如下表所示。当电磁铁线圈中的电流达到0.15A时，衔铁吸合，触点断开，停止加热。（电磁铁线圈电阻忽略不计） Rt温度/℃ 40 80 100 140 160 200 Rt电阻/Ω 100 50 40 30 25 20 （1）控制电路工作时电磁铁的上端为______极； （2）加热电路停止加热时电蒸锅内的温度______； （3）低温挡的电功率______和的阻值______。 【答案】（1）S （2）140℃ （3） ①. 1100W ②. 44Ω 【解析】（1）控制电路电流方向：电流从电源正极流出，从线圈上端流入，下端流出。用右手螺旋定则（安培定则）：右手握住螺线管，四指指向电流方向，拇指指向 N 极，螺线管下端为N极，则可判断上端为S极。 （2）由题意，在控制电路中，，，线圈电阻不计，为热敏电阻，、串联。 当电流 时，衔铁吸合，停止加热。由欧姆定律可得总电阻 由串联电路电阻特点，此时热敏电阻阻值 查表可得 时，电蒸锅内的温度  （3）[1][2]由图可知，在工作电路中，，，高温挡功率 。当、都闭合时，与并联，由可知，电压一定时，电阻越小功率越大，即此时为高温档，又因并联电路中总功率 代入数据： 解得， 12.（2025·四川泸州卷）如图所示，电源电压不变，小灯泡L标有“6V3W”的字样，不考虑灯丝电阻变化，电流表量程为0~3A，滑动变阻器最大阻值为24Ω。闭合所有开关，移动滑片到中间位置，L正常发光，则电源电压为 V；保持滑片不动，闭合S，断开S1、S2，电流表示数变化了0.8A，则R0为 Ω；调节开关及滑动变阻器，使电路总功率达到允许的最大值，此时滑动变阻器接入电路的阻值为 Ω。 【答案】6 18 2.4 【解析】[1]当闭合所有开关，移动滑片到中间位置，L 正常发光。此时灯泡 L 与滑动变阻器并联，因为灯泡正常发光，其额定电压为6V，在并联电路中各支路电压等于电源电压，所以电源电压为。 [2]灯泡正常发光时的电流 闭合所有开关，移动滑片到中间位置时，电流表测干路电流，此时通过滑动变阻器的电流 所以 保持滑片不动，闭合S，断开S1、S2，此时和滑动变阻器串联，电流表示数变化了0.8A，此时电流 此时电路总电阻 则 [3]要使电路总功率达到允许的最大值，需要总阻值最小，应闭合所有开关，此时灯泡 L 与滑动变阻器并联。电流表量程为0～3A，即干路电流最大电流为。通过灯泡的电流不变，通过滑动变阻器的最大电流为 此时滑动变阻器接入电路的阻值 13.（2025·深圳卷）某简易植物工厂，为了给植物提供光和热，君君、辉辉、阳阳共同设计了如图所示的电路图。小灯泡L的规格是“12V，6W”。电源电压为12V，R为加热电阻，阻值大小为6Ω，求： （1）请帮助君君同学算出只闭合S2通过R的电流； （2）请帮助辉辉同学算出只闭合S1灯泡L的电阻； （3）阳阳同学闭合S1、S2后，通电10min，求R产生的热量和电路消耗的总电能。 【答案】（1）2A （2）24Ω （3）1.44×104J；1.8×104J 【解析】（1）只闭合S2，通过R的电流 （2）只闭合S1，灯泡L的电阻 （3）阳阳同学闭合S1、S2后，通电10min，R产生的热量 灯泡支路的电流 干路中的电流I＝IL+IR＝0.5A+2A＝2.5A 电路消耗的总电能W＝UIt＝12V×2.5A×10×60s＝1.8×104J 14.（2025·江苏苏州卷）如图所示电路中，灯泡L的规格为“”，闭合开关S，灯泡正常发光，电流表示数为。求： (1)通过灯泡L的电流； (2)电阻R的电功率； (3)通电，电路消耗的电能。 【答案】(1)0.5A (2)6W (3)1080J 【解析】（1）闭合开关S，灯泡和电阻R并联，电流表测干路电流。此时灯泡正常发光，则通过灯泡L的电流 （2）根据并联电流规律，电阻R的电流 则电阻R的电功率 （3）通电，电路消耗的电能 15.（2025·新疆卷）如图所示的电路，电源电压保持不变，电阻。当开关S闭合后，通过R1的电流I1=1A，通过R2的电流I2=2A。求： (1)干路电流I； (2)电源电压U； (3)通电20s，整个电路中电流做的功W。 【答案】(1)3A (2)4V (3)240J 【解析】（1）如图，两个电阻并联，干路电流 （2）电源电压 （3）通电20s，整个电路中电流做的功 16.（2025·四川德阳卷）在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，电阻的阻值为。闭合开关，断开开关，电流表的示数如图乙所示；闭合开关和，电流表的示数为，求： (1)电源电压； (2)闭合开关和，电阻的电功率； (3)闭合开关和，通电，电路消耗的电能。 【答案】(1)6V (2)5.4W (3)864J 【解析】（1）当闭合开关，断开开关，电路中只有R1的简单电路，电流表测量通过R1的电流，由图乙知，电流表的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数，电源电压 （2）闭合开关和，电路中、并联，干路电流，通过的电流 的电功率 （3）闭合开关和，通电，电路消耗的电能 17.（2025·山东淄博卷）某款小型电火锅具有高、中、低三挡控温功能，如图是它的简化电路图。开关S2可接触点1或2，R1、R2为加热电阻且R1=R2（阻值不随温度的变化而变化）。电火锅的部分参数如下表所示，。求： 电源电压/V 220 低温挡功率/W ______ 中温挡功率/W 550 高温挡功率/W 1100 （1）R1的阻值； （2）电火锅在低温挡工作时的电流； （3）在标准大气压下，使用高温挡将质量为1kg、初温为20℃的水烧开需要的时间（不计热量损失，结果精确到1s）。 【答案】（1）88Ω （2）1.25A （3）305s 【解析】（1）由电路图可知，当开关S1闭合、S2接2时，R1与R2并联，电路总电阻最小，由可知，此时电功率最大，为高温挡；当S1闭合、S2接1时，只有R1接入电路，由可知，此时电火锅为中温挡；即电火锅处于中温挡时，只有电阻R1工作，则R1的阻值 （2）当S1断开、S2接1时，R1与R2串联，电路总电阻最大，由可知，此时的电功率最小，为低温挡；则低温挡的总电阻R低=R1+R2=2R1=2×88Ω=176Ω 低温挡工作时的电流 （3）在标准大气压下，水的沸点是100℃。将水烧开需吸收的热量 因为不计热量损失，电火锅消耗的电能 W = Q吸 = 3.36×105J 使用高温挡加热时，加热所需的时间 18.（（2025·安徽卷）如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为，、均为定值电阻，其中。当开关闭合，开关断开，滑动变阻器的滑片移至最左端时，电压表的示数为，电流表的示数为。 (1)求电阻两端的电压； (2)求电阻的阻值； (3)闭合开关、，将滑动变阻器的滑片P移至某一位置，此时整个电路消耗的电功率为，求滑动变阻器消耗的电功率。 【答案】(1) (2) (3) 【解析】（1）分析电路可知，当开关闭合，开关断开，滑动变阻器的滑片移至最左端时，、和滑动变阻器的最大阻值串联，电压表测、总电压，电流表测电路电流。则电阻两端的电压 （2）、总电阻为 则电阻的阻值 （3）根据串联电压规律，电源电压 闭合开关、，滑动变阻器和串联，将滑动变阻器的滑片P移至某一位置，此时整个电路消耗的电功率为，则此时电路中电流为 此时两端电压为 由串联电路电压规律可得滑动变阻器两端电压为 则滑动变阻器消耗的电功率 19.（2025·四川广安卷）有同学提出：冬天写作业时光线较暗，手又冷，要是我们设计一款既能照明，又能暖手的桌垫就好了。他的想法得到了同学们的支持。经过多次改进，同学们设计了如图所示的电路，、为电热丝，其中，仅做照明的灯泡L标有“12V，0.3A”的字样。当开关S闭合时，灯泡L正常发光。求： (1)灯泡L正常发光100s，流过灯泡L电流做的功； (2)当开关S、断开，闭合时，电热丝的电功率； (3)当开关S断开，、闭合时，的总电功率为16W，电热丝的阻值。 【答案】(1)360J (2)4W (3) 【解析】（1）灯泡正常发光时，电流所做的功 （2）当开关S闭合时，灯正常发光，电源电压 当开关S、断开，闭合时，只有工作，则的电功率 （3）当开关S断开，闭合时，与并联，则的电功率 的电阻 20.（2025·江苏连云港卷）如图是某种家用电暖器的铭牌。求这种电暖器： XXX牌电暖器 额定电压 额定频率 额定功率 (1)正常工作时的电流； (2)正常工作时内部电热丝的电阻； (3)在额定电压下工作产生的热量。 【答案】(1)5A (2) (3) 【解析】（1）已知电暖器工作时的电功率是1100W，则正常工作时的电流为 （2）正常工作时内部电热丝的电阻为 （3）在额定电压下工作产生的热量为 21.（2025·四川南充卷）电动机已广泛应用于我们的生产和生活中，它实现了电能向其它形式能的转化，如：电风扇消耗的电能转化为内能和机械能。下表是某品牌电风扇的铭牌参数，若此电风扇正常工作1h， 品牌 某品牌 型号 **﹣35X67Bh7 额定电压 220V 额定功率 55W 送风模式 普通/睡眠/智能 控制方式 遥控/触摸按键 毛重 6.40kg 净重 5.46kg 求： (1)电风扇消耗的电能； (2)电风扇的额定电流； (3)电风扇线圈中电流产生的热量（已知该品牌电风扇线圈电阻为32Ω）。 【答案】(1)0.055kW·h (2)0.25A (3)7200J 【解析】（1）由题意可知电风扇正常工作时的功率为额定功率 ，工作时间 。电风扇消耗的电能为 （2）由题意可知额定电压 ，额定功率 ，电风扇的额定电流为 （3）由题意可知，线圈电阻 ，额定电流 ，时间 根据焦耳定律可得电风扇产生的热量为 22.（2025·四川广元卷）某智能书桌台灯通过可变电阻R调节灯L的亮度，此电阻采用新材料，电阻值仅随光照强度增强（减弱）而增大（减小）。电路简图如图甲，电源两端电压恒为18V，灯L的I-U曲线如图乙所示。当不使用智能调光功能时，S0、S闭合，灯L正常发光。求： (1)闭合开关S0、S，灯L的电阻大小是多少？ (2)闭合开关S0，断开开关S，当电流表的读数是0.5A时，可变电阻的阻值是多少？ (3)闭合开关S0，断开开关S，当灯的功率为8.4W时，电路的总功率是多少？ 【答案】(1)22.5Ω (2)24Ω (3)12.6W 【解析】（1）由图甲可知，当、闭合时，被短路，电路中只有灯工作，此时灯L正常发光，其两端电压等于电源电压，由图乙可知，此时通过灯L的电流。根据欧姆定律，可得灯L的电阻 （2）闭合开关，断开开关S时，灯L与可变电阻R串联，电流表测电路中的电流。由图乙可知，当电流时，灯L两端的电压 根据串联电路的电压特点，可得可变电阻R两端的电压 再根据欧姆定律，可得可变电阻的阻值 （3）闭合、断开S，灯L与R串联，由图乙可知，当灯L的功率时，根据P=UI，结合图乙可知，此时灯L两端的电压，通过灯L的电流。则电路的总功率 23.（2025·山东潍坊卷） 某款纯电新能源汽车进行道路测试，以的速度匀速直线行驶，共持续行驶，行驶时汽车所受阻力为，其电动机工作的效率为。求： （1）汽车行驶的路程； （2）汽车牵引力做的功； （3）电动机消耗的电能。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】（1）已知 ，，汽车行驶的路程 （2）匀速行驶时牵引力 ，汽车牵引力做的功 （3）电动机效率，电能转化为机械能的效率为，则电动机消耗的电能 24.（2025·四川眉山卷）图甲为某款电热煲汤锅，其简化电路如图乙所示。S为手动开关，为自动温控开关，温度达到时，自动切换到保温状态，和均为阻值不变的电热丝。煲汤锅部分参数如下表，求： 额定电压 额定功率 220V 加热 保温 1100W 100W (1)煲汤锅处于加热状态时，电路中的电流； (2)电热丝的阻值； (3)某次煲汤锅对初温为、质量为的汤汁加热（汤汁沸点），不考虑汤汁质量变化和热量损失，煲汤锅正常工作20min所消耗的电能。 【答案】(1)5A； (2)； (3) 【解析】（1）由得 （2）当开关和均闭合时，短路，单独工作，电路阻值小，功率大，为加热挡。由得 当开关闭合，断开时，和串联，电路阻值大，功率小，为保温挡。此时电路总电阻 由串联电路的电阻关系可得 （3）加热汤汁直到沸腾所需吸收的热量为 不考虑汤汁质量变化和热量损失，则加热消耗的电能 加热需要的时间 正常工作20分钟，则保温的时间为 保温消耗的电能为 则煲汤锅正常工作20min所消耗的电能 25.（2025·四川泸州卷）小飞家响应国家家电以旧换新惠民政策，置换了一台储水式电热水器，铭牌如下表，原理如下图，是储水箱中加热器内的电阻，为漏电保护开关，为温控开关。已知，。 额定加热功率 2000W 额定电压 220V 额定保温功率 400W 防水等级 IPX4 温度范围 室温 额定容量 50L 加热方式 双管加热 内胆材质 金属板搪瓷 (1)求保温挡正常工作2小时消耗的电能； (2)求的阻值； (3)该电热水器在加热状态下正常工作40min，使额定容量的水温度升高20℃，求它的加热效率。 【答案】(1) (2) (3) 【解析】（1）保温挡正常工作2小时消耗的电能 （2）分析电路可知，闭合、接a时，、串联，此时总电阻较大，根据，总功率较小，为保温挡，则总电阻为 闭合、接b时，单独工作，此时总电阻较小，根据，总功率较大，为加热挡，则阻值为 则的阻值 （3）额定容量的水质量为 则水吸收的热量为 消耗的电能为 则加热效率 26.（2025·山东东营卷） 图甲是小红家的配电示意图（局部），图乙显示了电能表的参数，下表是图中各类用电器的额定功率，电能表与用电器的额定电压均为220V。 用电器 额定功率（W） 电热壶 1200 电熨斗 550 空调 1480 灯泡 40 （1）家里为新购置的电动车安装了一充电桩，充电功率为7kW。小红跟妈妈讲：“以后给电动车充电时，如果用电热壶烧水还行，但一台空调也不能再开了。”请通过计算说明充电桩、电热壶和空调不能同时工作的理由。 （2）电热壶装入1.5L、20℃的水，正常工作时烧开这些水至少需要多长时间？[大气压为标准大气压，，] （3）某天，小红想测家用电熨斗的实际功率，只让该电熨斗在电路中工作，电能表指示灯闪烁80次，用时5min，则该电熨斗的功率是多少？ （4）“节约用电。从我做起”，请你提出在生活中节约用电的两个措施： ①___________； ②___________。 【答案】（1）充电桩、电热壶和空调同时工作时的总功率为9680W，大于电能表允许的最大功率8800W，所以它们不能同时工作。 （2）420s （3）600W （4） ①. 随手关灯 ②. 使用节能电器 【解析】（1）由图乙电能表参数可知，电能表允许接入电路的最大功率 充电桩、电热壶和空调同时工作时，电路的总功率 所以充电桩、电热壶和空调不能同时工作。 （2）水的质量 在标准大气压下，水的沸点是100℃，水吸收的热量 电热壶正常工作，消耗的电能全部用来加热水时，所需时间最少，则电热水壶消耗的电能 烧开这些水需要的时间 （3）电能表指示灯闪烁80次，电熨斗消耗的电能 所用时间 电熨斗的实际功率 （4）生活中节约用电的措施有很多，例如随手关灯；使用节能灯具或能效等级高的电器；减少家电待机时间，不使用时拔掉电源插头；夏天将空调温度调高一些等（合理即可） 27.（2025·山东济宁卷）在校园科技创新活动中，小明设计了一款具有保温功能的电热水壶，其相关数据如表。电热水壶的电路如图甲所示。控制电路中电源电压恒为6V，、为两个热敏电阻，电阻值随水温变化的图像如图乙所示。电热水壶的保温原理工作流程如图丙所示。求： 额定电压 工作频率 加热功率 保温功率 （1）水温在55℃时，控制电路工作时的总电流； （2）的阻值； （3）不计能量损失，将2kg、初温为20℃的水加热到100℃需要的时间。 【答案】（1）0.6A （2）1210Ω （3）480s 【解析】（1）由图乙可知，水温55℃时两电阻的阻值为 据甲图可知，闭合开关S，Ra与Rb并联，此时两电阻的等效电阻为 控制电路电压为6V，则总电流 （2）据甲图可知，当闭合开关S1、S2时，R1、R2并联，电路中的总电阻最小，根据可知，电路中的电功率最大，此时为加热挡；当只闭合S2时，R2单独连入电路，此时电路中的总电阻最大，根据可知，电路中的电功率最小，为保温挡，结合丙图工作流程可知，当温度达到100℃，开关S1自动断开，此时R2单独连入电路，处于保温挡，已知保温挡的电功率为40W，则可得的阻值为 （3）不计能量损失，将2kg、初温20 ℃ 的水加热至100 ℃所需吸收的热量 不计热损失，电热水壶消耗的电能为 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 8 学科网（北京）股份有限公司 $