专题24(押江苏30题)压轴题 电路计算题-备战2026年中考物理临考题号押题(江苏专用)
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摘要:
**基本信息**
以江苏中考真题为母题、模拟题为子题,聚焦电路计算压轴题,覆盖电学高频考点,强化实际应用与综合解题能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|真题回顾|7道江苏各地中考真题|江苏中考30题压轴题型,结合电暖器、电水壶等生活场景,多问递进考查|从欧姆定律、电功率概念,到串并联电路分析,再到实际用电器挡位控制,构建“概念-原理-应用”逻辑链,体现物理观念与科学思维|
|押题冲关|35道模拟题|涵盖动态电路、跨学科应用等变式,注重电路模型建构与科学推理|以能量转化为主线,整合电能、热量计算,强化复杂电路中物理量关系推导,提升问题解决能力|
内容正文:
专题24(押江苏30题)压轴题 电路计算题
押题探究
在中考物理中,计算题是考前集训得分最快的题型,本专题以江苏历年中考真题为母题题源,紧握中考高频考点,以江苏各地模拟题为子题题源,知识点覆盖全面题型紧扣考纲。电学是近年中考计算题的高频高点,要求考生在生活实际中运用所学知识解决实际问题,考有所依,学有所用。将素质教育落到实处。
真题回顾
一、计算题
1.(2025·江苏连云港·中考真题)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)
【详解】(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
2.(2025·江苏苏州·中考真题)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
【详解】(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
3.(2025·江苏扬州·中考真题)某电水壶内部电路简化后如图。当开关都闭合,电水壶处于加热状态。水烧开后温控开关自动断开,电水壶处于保温状态。已知电阻为22Ω,保温时通过的电流为0.2A,。求:
(1)将质量为1kg、初温为20℃的水加热至70℃,水吸收的热量Q;
(2)电水壶处于加热状态时的电功率P;
(3)电水壶处于保温状态时,1min消耗的电能W。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)水吸收的热量
(2)当开关都闭合,电路中只有电阻,电水壶处于加热状态,则电水壶处于加热状态时的电功率
(3)水烧开后温控开关自动断开,电路为两个电阻串联,保温时通过的电流为0.2A,则电路中电流为0.2A,此时电水壶处于保温状态,1min消耗的电能
4.(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。
5.(2025·江苏徐州·中考真题)如图所示电路,电源电压保持不变,小灯泡上标有“9V 0.9A”字样,小灯泡电阻不变。电阻箱处于某一阻值,闭合开关,电路的总功率为7.2W;将电阻箱阻值调为原来的3倍,电路的总功率变为4.8W。求:
(1)小灯泡的电阻;
(2)电源电压。
【答案】(1)
10Ω
(2)
6V
【详解】(1)小灯泡上标有“9 V 0.9 A”字样,且灯丝电阻不变,可得小灯泡的电阻
(2)设小灯泡电阻为Rₗ(Ω),电阻箱在第一次调节时的阻值为R(Ω),第二次调节为3R,电源电压为U(V)。由题意可得电路总功率分别为P₁=7.2 W和P₂=4.8 W。则有:
联立解得U= 6V。
6.(2025·江苏南通·中考真题)如图为某家用电热器的简化电路图,R1、R2是电热丝,R1=110Ω,虚线框内是温控开关,能在低温挡和高温挡间自动切换。当触点“1”与“2”接通时,处于低温挡;当触点“1”与“2”“3”同时接通时,处于高温挡。高温挡功率是低温挡功率的3倍。求:
(1)低温挡时,R1中通过的电流及10s内放出的热量;
(2)高温挡时,电阻R2的功率。
【答案】(1)2A,4400J
(2)880W
【详解】(1)当触点“1”与“2”接通时,电路为R1的简单电路,处于低温挡。根据欧姆定律,可得R1中通过的电流
根据焦耳定律Q=I2Rt,10s内R1放出的热量
(2)低温挡功率
因为高温挡功率是低温挡功率的3倍,所以高温挡功率
当触点“1”与“2”“3”同时接通时,R1与R2并联,处于高温挡。并联电路各支路电压相等,都等于电源电压220V,R1的功率
根据并联电路功率关系P高=P1+P2
可得R2的功率
7.(2025·江苏盐城·中考真题)图甲为科技小组设计的模拟电路,用于测量仰卧起坐次数。电源电压恒定不变,R1为定值电阻,R2为光敏电阻,其阻值随光照强度的减小而增大。当射向R2的红外线被遮挡时,R2两端的电压达到设定值,触发计数系统计数。测试过程中,R2两端电压与时间的关系图像如图乙所示,电流表示数与时间的关系图像如图丙所示,且完成每次仰卧起坐的时间相同。
(1)求1min内完成仰卧起坐的个数。
(2)求触发计数时,光敏电阻R2的阻值。
(3)求电路中的电源电压。
【答案】(1)50个
(2)50Ω
(3)6V
【详解】(1)由图乙可知,在0 ~ 2.4s 时间内电压出现两次达5V 的触发过程,说明2.4 s 内完成了2 次仰卧起坐,因此每次所用时间为1.2 s;则1 min 内可完成的个数为
(2)由图甲可知,R1与R2串联,当射向R2的红外线被遮挡时,触发计数,此时R2的阻值随光照强度的减小而增大,根据串联电路分压规律可知R2两端的电压最大;由图乙可知,触发计数时,光敏电阻R2两端电压U2 = 5.0 V,由图丙可知此时电路中电流I = 0.1A,此时光敏电阻R2的阻值为
(3)触发计数时,由图乙可知光敏电阻R2两端电压U2 = 5.0 V,由图丙可知此时电路中电流I = 0.1 A,由图甲可知两个电阻串联,则电源电压为 ①
未触发计数时,由图乙可知光敏电阻R2两端电压U2 = 3.0 V,由图丙可知此时电路中电流I = 0.3 A,则电源电压为 ②
解①②得,
押题冲关
一、计算题
1.(2025·江苏扬州·一模)如图甲所示的某家用饮水机具有加热和保温两个挡位,图乙是其内部简化电路图,其中R2=1039.5Ω。当处于加热挡时,饮水机的加热功率为800W,求:
(1)R1的阻值;
(2)此饮水机处于保温挡的功率;
(3)当饮水机将储存的2kg温度为28℃的水,在标准大气压下水加热至沸腾,需要加热15分钟,则此饮水机的加热效率为多少?(c水=4.2×103J/kg·℃)
【答案】(1)60.5Ω;
(2)44W;
(3)84%
【详解】(1)由图乙可知,当开关S1闭合、S2断开时,R1、R2串联,根据串联电路特点可知,此时电路的总电阻最大,由可知,电路的总功率最小,饮水机处于保温挡; 当开关S1、S2都闭合时,只有R1工作,电路的总电阻最小,总功率最大,饮水机处于加热挡; 由可知,R1的阻值
(2)根据串联的电路的特点可知,饮水机保温挡工作时电路的总电阻R=R1+R2=60.5Ω+1039.5Ω=1100Ω
保温挡的电功率
(3)一个标准大气压下,水的沸点是100℃,水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-28℃)=6.048×105J
饮水机消耗的电能W=P加热t=800W×15×60s=7.2×105J
饮水机的加热效率
2.(2025·江苏淮安·二模)如图所示电路,电源电压不变,R1是定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关,将滑动变阻器 R2的滑片 P从最左端移动到最右端的过程中,电压表示数的最大值为 5V,电流表的示数变化范围为0.1A~0.6A。则
(1)电源电压为____V,滑动变阻器R2的最大阻值为____Ω;
(2)滑动变阻器R2的滑片P置于最右端时通电1min滑动变阻器R2产生的热量为____J;
(3)变阻器滑片在上述移动过程中,R1的电功率变化了____W。
【答案】(1) 6 50
(2)30
(3)3.5
【详解】(1)[1][2]据图可知,电路是串联的,电压表测变阻器两端电压, P从最左端时,电路为R1单独串联,电路中的电阻最小,电流最大,已知最大电流为0.6A,则电源电压可表示为-----①
当变阻器在最右端时,变阻器接入电路中的阻值最大,电路中电流最小为0.1A,根据串联分压原理可知,电压表的示数最大,此时电压表的示数为5V,电源电压可表示为------②
联立①②解得U=6V,,当变阻器接入电路中的阻值最大时,电压为5V,电流为0.1A,则变阻器的最大阻值为
(2)滑动变阻器R2的滑片P置于最右端时通电1min滑动变阻器R2产生的热量为
(3)变阻器滑片在上述移动过程中,R1的电功率变化了
3.(2025·江苏扬州·一模)如图为家油汀取暖器的工作原理示意图,R1和R2为发热体,其部分参数如表所示,求:
产品类型
油汀取暖器
额定电压
220V
发热体R1规格
48.4Ω
发热体R2规格
96.8Ω
操作挡位
三挡
(1)取暖器低温挡工作时的功率是多少?
(2)取暖器有高、中、低三挡,小明选择中挡在房间内取暖。使用一段时间后发现一个规律,取暖器工作25分钟后,温控开关断开停止加热,5分钟后温控开关又自动闭合,取暖器再次工作,如此循环,维持室温的基本恒定。则选择中挡使用时,取暖器每小时消耗的电能是多少?
【答案】(1)500W
(2)3×106J
【详解】(1)由图可知,当温控开关和开关S1闭合、S2断开时,电阻R1接入电路,电路中总电阻为R1;当温控开关和开关S2闭合、S1断开时,电阻R2接入电路,电路中总电阻为R2;当温控开关、开关S1和S2均闭合时,电阻R1、 R2并联接入电路,总电阻R< R1、R< R2。由题意可知R1< R2,所以有R<R1< R2,根据可知,在总电压不变的情况下,总电阻越小,总功率越大,则:当温控开关、开关S1和S2均闭合时,电路总功率最大,处于高温挡; 当温控开关和开关S2闭合、S1断开时,电路总功率最小,处于低温挡;当温控开关和开关S1闭合、S2断开时,电路总功率在最大和最小之间,处于中温挡。
取暖器低温挡工作时的功率
(2)取暖器中温挡工作时的功率
由题意可知取暖器每小时工作时间为t=50min=3000s,取暖器中温挡工作每小时消耗的电能
4.(2025·江苏苏州·二模)如图甲所示电路,电源电压保持不变,小灯泡L的额定电压为2.5V,电流表量程为0~0.6A,滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω,定值电阻R2=15Ω。当闭合开关S、S1,断开S2,滑动变阻器滑片移到中点时,小灯泡正常发光。图乙为小灯泡两端电压与电流的关系图像。
(1)求电源电压为多少?
(2)当闭合开关S、S1,断开S2,调节滑动变阻器R1=15Ω,求此时小灯泡的功率为多少瓦?
(3)当闭合开关S、S2,断开S1,求R1的最大功率。
【答案】(1)7.5V
(2)0.6W
(3)0.9375W
【详解】(1)当闭合开关、,断开,滑动变阻器滑片移到中点时,与小灯泡L串联。已知小灯泡额定电压,由图乙(小灯泡关系图像)可知,小灯泡正常发光时电流。串联电路中电流处处相等,所以电路电流
滑动变阻器最大阻值为,滑片在中点时,接入电路的电阻
根据欧姆定律,公式变形,则两端电压
串联电路总电压等于各部分电压之和,则电源电压
(2)当闭合开关、,断开,此时滑动变阻器接入电路电阻与L串联,,此时电路满足(为小灯泡两端实际电压,为电路实际电流)
即
结合图乙(小灯泡关系),通过代入验证找满足的和,当时,由图乙知小灯泡两端电压,代入等式右边
与电源电压相等,所以,,符合条件。
则小灯泡的功率
(3)当闭合开关、,断开,此时和滑动变阻器串联,的功率为
分析上式可知,当时,的功率最大,则的最大功率
5.(2025·江苏扬州·二模)如图是电水壶简化电路图中,R1和R2为发热电阻,S1为总开关,S2为温控开关,有1、2两个触点,控制壶的“加热”和“保温”两档,表中数据为电水壶的部分工作参数。
额定电压
220V
加热功率
1000W
R1阻值
391.6Ω
(1)电阻 R2的阻值为多少?
(2)电水壶中装进2kg水正常工作,用温度计测得水温随时间变化图像如图,则第4至第10min时间段内水吸收热量是多少?
(3)这段时间内电水壶加热效率η是多少?[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】(1)48.4Ω
(2)2.52×105J
(3)70%
【详解】(1)由电路图可知,S1闭合,S2接1时,只有电阻R2接入电路中,此时电路的总电阻最小,由可知,此时电路的总功率最大,所以电水壶处于加热挡。由表可知加热挡时的电功率为1000W,加热挡时只有电阻R2接入电路中,所以可得电阻R2的阻值为
(2)由图像可知第4至第10min时间段内水升高的温度为Δt=100℃-70℃=30℃
则该段时间内水吸收的热量为Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×30℃=2.52×105J
(3)烧水过程中电水壶处于加热挡,功率为1000W,则该段时间内电水壶消耗的电能为W=P加热t=1000W×6×60s=3.6×105J
则电水壶的加热效率为
6.(2025·江苏无锡·三模)如图所示是某款正方形“擦窗机器人”,边长约为20cm,质量为1.2kg。它既可以自动移动擦窗,又可以通过“腹部”吸盘的真空泵向外排出空气,牢牢吸附在竖直玻璃上。正常工作时,“擦窗机器人”对玻璃的压力为140N,“腹部”吸盘的面积为200cm2,实际消耗的功率为90W,求:(g取10N/kg,环境气压为1×105Pa)
(1)擦窗机器人所受的重力;
(2)擦窗机器人正常工作时,吸盘内部气压为多少Pa?
(3)已知“擦窗机器人”在竖直向上擦窗过程中,消耗电能的0.25%用于克服重力做功。若某落地窗高3m,擦窗机器人从底部开始持续竖直向上擦窗2min,能否到达落地窗的顶部?
【答案】(1)12N
(2)
(3)不能到达
【详解】(1)因为机器人的质量为1.2kg,所以机器人所受的重力为
(2)已知机器人“腹部”吸盘的面积为,所以机器人对玻璃的压强为
因为外部环境气压为1×105Pa,所以机器人正常工作时,吸盘内部的气压为
(3)已知机器人向上擦窗时间为,所以擦窗机器人2min内完成的总功为
则克服本身重力做的功为
所以机器人擦窗上升的高度为,可见,机器人不能到达落地窗的顶部。
7.(2025·江苏徐州·三模)如图所示电路,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为20Ω,闭合开关S,两电流表的示数分别为0.8A和 0.3A。
(1)求电阻R2的阻值;
(2)现用电阻R0,替换电阻R1,替换前后,电路的总功率变化了0.6W,求电阻R0的阻值。
【答案】(1)12Ω
(2)15Ω或30Ω
【详解】(1)由电路图知,闭合开关S,两个电阻并联在电路中,电流表A1测通过R1的电流,A测干路的电流,由于干路中的电流大于各支路中的电流,则电流表A1示数为 0.3A。据并联电路的电压特点知,电源电压
通过R2的电流I2=I-I1=0.8A-0.3A=0.5A
电阻R2的阻值
(2)并联电路各支路的工作互不影响,则替换前后,R2的功率不变,电路总功率变化等于R0替换R1的功率变化。若替换后,总功率增加0.6W,则有
解得。
若替换后,总功率减小0.6W,则有
解得。
8.(2025·江苏盐城·二模)近日,盐城市首届减重减脂比赛正式启动。5月20日--8月27日,整整100天,一起见证自己的蜕变。在这段时间里,大家可以通过科学饮食和运动减重,记录体重变化,每天都能看到自己的进步。小鸣为了动态监测自己的体重情况,和物理社团的同学们一起设计了一台由电流表改装而成的简易体重计,其电路如图甲所示。已知电源电压恒定为6V,定值电阻R0=5Ω,R为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,电流表量程为0~0.6A,踏板重力不计,求:
(1)当电流表的示数为0.12A时,定值电阻R0两端的电压;
(2)当体重计示数为600N时,R0消耗的电功率;
(3)此体重计所能测量的最大体重。
【答案】(1)0.6V
(2)0.45W
(3)1200N
【详解】(1)由图甲可知,定值电阻与压敏电阻串联,电流表测电路中的电流。当电流表的示数为0.12A时,定值电阻R0两端的电压U0=IR0=0.12A×5Ω=0.6V
(2)由图乙知,当体重计示数为600N时,压敏电阻R=15Ω,此时电路中电流
定值电阻消耗的功率为P=I'2R0=(0.3A)2×5Ω=0.45W
(3)已知电流表量程为0~0.6A,当电路中的电流最大为Imax=0.6A时,体重计测量最大体重,此时压敏电阻的阻值为
由题图乙可知,所能测量的最大体重为1200N。
9.(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
10.(25-26九年级上·江苏盐城·期末)如图甲所示是一款小太阳电暖器,它有“低温”和“高温”两个挡位。小太阳电暖器的简化电路图如图乙所示,R1和R2均为阻值不变的发热电阻,R1的阻值为44Ω。小太阳电暖器铭牌上的部分信息如表所示,其中高温挡功率未知;求:
型号
XTY2412
额定电压
220V
低温挡功率
440W
高温挡功率
(1)小太阳电暖器在低温挡正常工作时,电路中的电流;
(2)发热电阻R2的阻值;
(3)小太阳电暖器高温挡功率;
【答案】(1)2A
(2)66Ω
(3)1100W
【详解】(1)小太阳电暖器在低温挡正常工作时,电路中的电流为
(2)当开关闭合时,小太阳电暖器在低温挡正常工作时,此时与串联,电路的总电阻为
发热电阻R2的阻值为
(3)当开关、都闭合时,只有电阻工作,此时小太阳电暖器处于高温挡,则高温挡功率为
11.(2026·江苏徐州·一模)如图所示电路,电源电压不变,定值电阻,只闭合开关时,电流表的示数为0.2A;断开,闭合、时,电流表的示数为0.8A。求:
(1)只闭合开关时,电阻的电功率;
(2)电源电压。
【答案】(1)0.4W
(2)4V
【分析】分析开关不同状态下两电阻的连接方式,根据电源电压不变和欧姆定律,根据两电阻串联和并联时分别列等式建立方程组,即可求出电源电压和电阻R2。
【详解】(1)由图可知,只闭合开关S3时,R1与R2串联,通过定值电阻R1的电流等于电路电流,电阻R1的电功率为
(2)只闭合开关S3时,R1与R2串联,由欧姆定律可知,电源电压为
……①
断开S3,闭合S1、S2时,R1与R2并联,根据欧姆定律和并联电路电流特点可知,干路的电流为……②
联立①②两式,解得、电源电压为
12.(2024·江苏南通·一模)如图电路中,电源电压恒定,是定值电阻,小灯泡L标有“6V”字样,滑动变阻器标有“20Ω 0.5A”。当的滑片P置于最左端时,只闭合,灯泡恰好正常发光,电流表的示数为0.8A;再闭合,电流表的示数变为1.4A。求:
(1)小灯泡的额定功率;
(2)定值电阻的阻值;
(3)只闭合开关,移动变阻器滑片P时,的电功率变化范围。
【答案】(1)4.8W
(2)10Ω
(3)0.4~2.5W
【详解】(1)当的滑片P置于最左端时,只闭合,电路为小灯泡L的简单电路,灯泡恰好正常发光,此时小灯泡两端电压等于其额定电压,则电源电压等于小灯泡正常发光时的电压,即
此时通过小灯泡L的电流等于小灯泡的额定电流,即,根据电功率公式,小灯泡的额定功率
(2)当的滑片置于最左端时,闭合、,电路中小灯泡与并联,电流表测量干路电流,根据并联电路电压规律,电源电压及两端的电压
根据并联电路电流规律,通过的电流
根据欧姆定律,得定值电阻的阻值
(3)只闭合开关,电路中与串联,当滑片在最左端时,接入电阻为0,只有连入电路,串联电路中电流处处相等,由于滑动变阻器允许通过最大电流为,所以电路中的最大电流为,则的最大电功率
滑片P在右端时,变阻器连入阻值最大,电路中总电阻最大,根据欧姆定律,此时电路中的最小电流
的最小电功率
所以电功率变化范围为。
13.(2026·江苏宿迁·模拟预测)如图甲是家庭常用的电热水壶,电路原理如图乙所示,R1、R2为电热丝(阻值均不受温度影响),该电热水壶的铭牌数据如下表,有加热和保温两种工作状态。S0是一个自动温控开关,当壶内水温度达到100℃时会自动断开,停止加热进入保温状态。求:
单台质量0.7kg
额定容积1L
额定电压220V
频率50Hz
加热功率840W
保温功率40W
(1)电阻R1的阻值是多少?
(2)在1标准大气压下将一壶20℃的水烧开需要450s,则此过程中水所吸收的热量是多少?[水的比热容为]
(3)在这次烧水中,电热水壶的效率是多少?(保留一位小数)
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由电路图可知,当S、都闭合时,与并联,总电阻较小,由可知,电功率较大,电热水壶为加热状态;当S闭合、断开时,只有接入电路,电热水壶为保温状态。并联电路总功率等于各用电器功率之和,因此的功率为
则的阻值为
(2)水的质量为
水烧开所吸收的热量为
(3)电热水壶消耗的总电能为
电热水壶的效率为
14.(2026·江苏徐州·一模)如图,电源电压恒定,灯泡L规格为“6V,3W”,滑动变阻器最大阻值为30Ω,为定值电阻。闭合开关S,将接1,移动滑片使灯泡正常发光;将接2,滑片移至a端,电流表示数为0.8A,滑片移至b端,电流表示数为0.2A。求:
(1)灯泡正常发光时的电阻;
(2)电源电压。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)灯泡正常发光时的电阻
(2)将接2,滑片移至端时,滑动变阻器接入电阻为0,只有接入电路,此时电流,根据欧姆定律
将接2,滑片移至端时,最大阻值与串联,已知,此时电流,根据串联电路电阻规律和欧姆定律得
电源电压恒定,联立两式
解得。电源电压
15.(2026·江苏苏州·模拟预测)当今,许多家庭在坐便器上也安装了有加热、冲洗等功能的智能电热马桶盖,如图甲所示。其简化电路如图乙所示,定值电阻R1和R2是两个电热丝,其中,开关S2可接a或b,当它接入家庭电路中正常工作时,有高温、中温、低温三挡可调节,其额定电压为220V。
(1)当S1断开,S2接b端时,此时该电路应处于___________挡位(选填“高温”“中温”或“低温”)。
(2)当S1闭合,S2接a端,电路正常工作时,电路中总功率为99W,请计算出R1的电阻值。
(3)请计算此智能电热马桶盖处于低温挡时,正常工作3min产生的热量大小。
【答案】(1)低温
(2)
(3)
【详解】(1)当断开,接b端时,、串联,当闭合,接a端时,、并联,当闭合,接b端时,只有工作,根据串并联电路的电阻特点可知,当断开,接b端时,、串联,电路中的总电阻最大,由可知,电路中的总功率最小,智能电热马桶盖处于低温挡。
(2)当闭合,接a端时,、并联,电路中的总电阻最小,由可知,电路中的总功率最大,智能电热马桶盖处于高温挡,的功率
的电功率为
的阻值
(3)智能电热马桶盖处于低温挡时,电路中的总电阻
低温挡时电路中的电流
正常工作3min产生的热量
16.(2026·江苏徐州·一模)如图所示的电路中,电源电压恒定,小灯泡规格为“6V 3.6W”。先闭合开关S、S1,断开S2,小灯泡恰好正常发光,若再闭合S2,电流表的示数为1.8A。求:
(1)小灯泡正常发光时的电流;
(2)电源电压。
【答案】(1)
0.6A
(2)
9V
【详解】(1)小灯泡正常发光时的电流
(2)闭合开关、,断开时,小灯泡与R串联,此时小灯泡恰好正常发光,电路电流为0.6A,根据串联电路电流和电压的特点,可得电源电压为①
再闭合后,小灯泡被短路,电路为R的简单电路,电源电压为②
联立两式解得电源电压为。
17.(2026·江苏南京·模拟预测)小明设计了一个压力报警模拟装置。如图甲所示,为水平杠杆,长为,为支点,,水平踏板、压杆和杠杆的质量忽略不计。控制电路中电源电压,为保护电阻,电磁铁线圈电阻不计,压力传感器固定放置,踏板空载时通过的电流恰好为,的阻值随压力变化关系如图乙所示。当电磁铁线圈中的电流时,衔铁被吸下,金属板下方触点与、接触,绿灯亮,照相机拍照;当电磁铁线圈中的电流时,金属板上方触点与接触,报警器响起,照相机拍照。求:
(1)的阻值;
(2)报警器刚报警时,压力传感器的阻值;
(3)若控制电路的电压调整为,为保证当踏板达到原设定最小压力值时报警器仍能报警,可在杠杆上水平调节踏板触点B的位置。请通过计算,说明B移动的方向和距离。
【答案】(1)
(2)
(3)向右移动,
【详解】(1)踏板空载时,压力传感器受到的压力,由图乙可知,此时。电路中电流,控制电路电源电压。控制电路中与串联,总电阻
因此保护电阻
(2)报警器刚报警时,电路电流
此时控制电路总电阻
压力传感器的阻值
(3)由可得
而
解得
由图乙可知,R与F为一次函数关系,设R=kF+b。当时, 当时, 斜率
所以关系式为
由图乙可知,当时,压力传感器受到的压力为,即报警时传感器受压力。根据杠杆关系得原来需要在踏板施加至少为
当控制电路电压时,报警的临界电流仍为,此时控制电路的总电阻为
压力传感器的电阻为
由得此时压力传感器受到的压力为
为保证当踏板达到原设定最小压力值时报警器仍能报警,根据杠杆关系得
原来,现在需变为0.4m ,即B点要向右移动(远离支点O),移动距离
18.(2026·江苏苏州·一模)在图甲所示电路中,滑动变阻器标有“50,1A”字样,电阻的阻值为5,小灯泡的图像如图乙所示。闭合开关,将滑动变阻器滑片移至最左端时,小灯泡恰好正常发光,电流表示数为0.3A。求:
(1)灯泡的额定功率;
(2)电源电压;
(3)移动滑动变阻器,当和小灯泡功率相同时,滑动变阻器的接入电路的阻值是多少?
【答案】(1)0.9W
(2)4.5V
(3)35Ω
【详解】(1)由图甲可知,、小灯泡、滑动变阻器串联,电流表测量电路电流,闭合开关,滑片移至最左端时,滑动变阻器接入电阻为0,小灯泡正常发光,电路电流。由图乙可知,电流时,灯泡的额定电压,则灯泡的额定功率为
(2)滑片在最左端时,滑动变阻器接入电阻为0,与串联,串联电路电流处处相等,因此通过的电流为,则两端电压
串联电路总电压等于各部分电压之和,因此电源电压
(3)与串联,电流处处相等,由可知,功率相等时,
即满足
结合图乙可得,当电流时,灯泡电压,满足的条件。 此时电路总电阻
因此滑动变阻器接入阻值
19.(2026·江苏盐城·一模)某科技小组同学为监测噪声的强弱,利用定值电阻、声敏电阻R、电流表、学生电源等器材,设计了可用电流表的示数来反映噪声强弱的装置,电路如图甲所示。其中R的阻值随声音强弱变化如图乙所示。某次测试中,当噪声为70dB时,电流表示数为0.6A;当噪声为40dB时,电流表示数为0.3A.求:
(1)当噪声为70dB时,声敏电阻R两端的电压;
(2)当噪声为70dB时,通电1min,声敏电阻R消耗的电能;
(3)当电流表示数为0.45A时,噪声强度为多少dB。
【答案】(1)
12V
(2)
432J
(3)
50dB
【详解】(1)由图甲可知,电阻R和R0串联,电流表测电路中的电流,由图乙可知,当噪声为70dB时,声敏电阻阻值为20Ω,则声敏电阻两端电压为
(2)通电时间为
声敏电阻消耗的电能为
(3)当噪声为70dB时,根据串联电路电压特点可得,电源电压为……①
由图乙可知,当噪声为40dB时,电源电压为……②
联立①②解得,
当电路中的电流为时,电路总电阻为
此时声敏电阻阻值为
由图乙可知,当时,对应的噪声强度为。
20.(2026·江苏徐州·一模)如图所示电路,当开关接a时,灯泡的功率为,灯泡两端的电压为5 V;当开关接b时灯泡的功率为,且,两个定值电阻的阻值关系为。电源电压U与灯丝的阻值保持不变,求:
(1)开关接b时灯泡的两端的电压;
(2)电源电压U。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)开关接时,灯泡L与串联;开关接时,灯泡L与串联,灯丝阻值和电源电压保持不变。设开关接时灯泡两端电压为,则
即
解得
(2)根据串联电路电流相等、总电压等于各部分电压之和,结合欧姆定律分析可得开关接时,电路电流,则电源电压
即①
开关接时,电路电流,则电源电压
即②
联立①②得
21.(2026·江苏连云港·一模)某学校食堂购置了一批加热餐台,如图甲所示。通电后加热器中的水为上方饭菜提供所需的热量,容器中水的质量为10kg。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。R1、R2是定值电阻,R1=24.2Ω。加热器使用的电源电压恒为220V,加热器保温挡的功率为400W。已知水的比热容=4.2×103J/(kg·℃),求:
(1)加热器快速加热挡的电功率;
(2)加热器中电阻R2的阻值;
(3)用加热器将容器中的水从10℃快速加热到100℃,若加热器加热水的效率为90%,则需要加热多少秒?
【答案】(1)2000W
(2)96.8Ω
(3)2100s
【详解】(1)当旋转开关S连通1触点,电路为R1的简单电路,电路电阻较小,根据可知,电功率较大,处于快速加热挡;
当旋转开关S连通2触点,R1、R2串联,电路中的电阻较大,根据可知,电功率较小,处于保温挡,
加热器快速加热挡的电功率为
(2)加热器保温挡时电路中的总电阻为
根据串联电路中的电阻规律可知
(3)水吸收的热量为
已知加热器加热水的效率为90%,由可得,加热器消耗的电能为
加热器加热水的时间为
22.(2026·江苏宿迁·一模)如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡L标有“10V5W”字样,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的关系图像。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,滑片P在b点时,定值电阻的电功率。
【答案】(1)0.5A
(2)12V
(3)0.5W
【详解】(1)灯泡正常工作电流
(2)只闭合开关和,滑动变阻器与小灯泡串联,电压表测两端电压,电流表测电路电流。滑片从移动到点时,接入电阻减小,电路电流增大,由图乙可知电路最大电流为,刚好等于小灯泡的额定电流,此时小灯泡正常发光,两端电压为。由图乙可知此时电压表示数即两端电压,根据串联电路总电压等于各部分电压之和,得电源电压
(3)断开,闭合和,滑动变阻器的全部电阻与串联,滑片移动不改变电路总电阻,因此电路电流保持不变,对应图乙的水平直线段,电路电流。滑片在点时,电压表测整个两端的电压,由图乙得两端电压,根据串联电路电压规律得两端电压
根据电功率公式得的电功率
23.(2026·江苏南通·一模)如图是某电水壶的内部电路图。其中,R1,R2均为电热丝,S是电源开关,S控是温控开关(水温达到 100℃时,自动由加热状态切换到保温状态),该电水壶的相关参数如表所示,加热功率数据污损。某次测试发现将20℃一壶水正常加热到100℃,需要400s。已知水的比热容 求:
额定容量
1kg
额定电压
220V
保温功率
44W
加热功率
W
加热效率
70%
(1)保温状态时电路中的电流大小;
(2)电阻R1的阻值;
(3)电热水壶的加热功率。
【答案】(1)0.2A
(2)1100Ω
(3)
【详解】(1)当温控开关断开时,只有接入电路,总电阻较大,根据,电压不变时,功率较小,为保温状态;闭合时,、并联,总功率更大,为加热状态。
保温状态时电路中的电流
(2)电阻R1的阻值
(3)水吸收的热量
消耗的电能
电热水壶的加热功率
24.(2026·江苏南通·一模)如图所示是保温板的简化电路图,R1、R2为加热电阻,R1=220Ω,开关S位于“2”时,电路的功率为440W。求:
(1)加热电阻R2的阻值;
(2)开关S位于“1”时,通过R1的电流;
(3)产生6.6×105J热量至少需要多少时间。
【答案】(1)
110Ω
(2)
0.67A
(3)
1500s
【详解】(1)当开关S位于“2”时,只有R2接入电路,根据电功率公式可得加热电阻R2的阻值
(2)当开关S位于“1”时,R1与R2串联,串联总电阻
根据欧姆定律,串联电路电流处处相等,通过R1的电流
(3)根据,产生热量一定时,电路功率越大,所需时间越短。电源电压不变,由可知,电阻越小功率越大,因此开关接“2”时功率最大,时间最短。将变形得
25.(2026·江苏苏州·一模)某项目小组自制了一款孵化器,底部装有加热器。孵化器简化电路如图所示,、都是发热电阻,相关参数如下表所示。求:
额定电压:220V
选材
阻值
(1)孵化器在保温挡正常工作时,电路中的电流;
(2)孵化器在保温挡时的功率;
(3)孵化器在加热挡正常工作10min消耗的电能。
【答案】(1)0.1A
(2)22W
(3)
【详解】(1)由题意和电路图可知,只闭合开关S时,电路为R2的简单电路,电路的总电阻最大,由可知电路的总功率最小,孵蛋器处于保温挡;电路中的电流
(2)孵蛋器在保温挡时的功率
(3)两开关均闭合时,两电阻并联,电路的总电阻最小,由可知电路的总功率最大,孵蛋器处于加热挡,孵蛋器在加热挡正常工作10min消耗的电能
26.(2026·江苏泰州·一模)图甲为某简易电陶炉,图乙是其内部简化电路图,是一根电阻丝,其铭牌标有“220V 1100W”。
(1)电陶炉正常工作时的电流是多少;
(2)电陶炉正常工作10min消耗的电能是多少;
(3)现将电阻丝从中间裁剪成两个阻值相同的电阻,再增加一只开关,即可将电陶炉的挡位改装成“2200W快热挡”和“1100W保温挡”,请在丙图方框内画出电路的连接图。
【答案】(1)5A
(2)
(3)
【详解】(1)
(2)
(3)原电阻丝的阻值
将从中间裁剪为两个阻值相同的电阻,每个电阻的阻值 ,由可知,在电压不变时,电阻越大,功率越小,为低温挡,电阻越小,功率越大,为高温挡;所以要增加一个“2200W的快热挡”,且“保温挡”功率仍为1100W,应将两电阻串联接入电路,然后用一个开关和其中一个电阻并联如下图所示:
27.(2026·江苏南通·一模)如图是某型号电热加湿器的简化电路图,部分技术参数如下表,加湿器的发热电阻(虚线框内的部分)浸没在水中,水箱中的水沸腾后,即可喷出蒸汽,增加空气湿度,移动R的滑片P可调节气雾量大小。[],求:
额定电压
220V
最大气雾功率
110W
最小气雾功率
22W
水箱容积
20L
(1)当加湿器以最小气雾功率正常工作时,电路中的电流
(2)滑动变阻器R的最大阻值
(3)水箱中加满水后,升高50℃需要吸收的热量
【答案】(1)0.1A
(2)1760Ω
(3)
【详解】(1)当加湿器以最小气雾功率正常工作时,电路中的电流
(2)由可知,当最大气雾功率时滑动变阻器接入电路电阻最小为0,只有工作,则
当最小气雾功率时滑动变阻器接入电路电阻最大,全部接入电路,
滑动变阻器R的最大阻值
(3)水箱中加满水的体积为
水箱中加满水的质量
升高50℃需要吸收的热量
28.(2025·江苏南京·模拟预测)物理兴趣小组利用磁性开关S2设计了烟雾报警与自动喷淋联动模拟系统,当烟雾达到一定浓度时触发自动报警喷淋。如图甲为该模拟系统示意图,Rc为控制电路中的气敏电阻,定值电阻R0=30Ω。控制电路中的电流I控≥0.02A时,磁性开关动触片被电磁铁吸引与触点a接触,安全指示灯L熄灭,报警喷淋系统正常工作,控制电路中的电流I控<0.02A时,动触片被释放,与触点b接触,安全指示灯亮,报警喷淋系统停止工作。已知控制电路电源电压U控大小可调节,电磁铁线圈电阻50Ω,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,安全指示灯L标有“24V 12W”。
(1)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?
(2)工作电路中R′阻值多大?
(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,则控制电路此时消耗的电功率是多少?
【答案】(1)1440J
(2)24Ω
(3)0.12W
【详解】(1)由图甲的工作电路知,报警电铃响时,电铃与喷淋系统并联,电流表测干路的电流。电流表示数为2.5A,工作电路工作20s消耗的总电能
报警电铃消耗的电能
喷淋系统消耗的电能
(2)工作电路中,安全指示灯工作时,与电阻R′串联接入电路,此时电路中的电流
R′两端的电压
R′的阻值
(3)由乙图可知,RC与浓度成一次函数关系,当浓度为0时,RC为300Ω,当浓度为5%时,RC为250Ω,所以当浓度为8%时,有
解得RC的电阻。
控制电路中,两个电阻及电磁铁串联接入电路,电路的总电阻
触发报警喷淋时,电路中的电流大于等于0.02A,所以控制电路此时消耗的电功率
29.(2025·江苏常州·一模)如图所示是实践小组设计的光控路灯原理图。控制电路中的是光敏电阻,其阻值随光照强度的变化关系如下表所示(Lx是光照强度的单位)。工作电路通过干簧管在普通照明和增亮照明两种状态之间自动切换,干簧管相当于不计电阻的单刀双掷开关,当通过线圈的电流时,干簧管的簧片B与接通;时,簧片B与C接通。已知控制电路电源电压可调,可变电阻可调范围为;工作电路电源电压,灯泡的规格为“”,的规格为“”。接通开关、。(线圈的阻值不计)
光照强度
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
2.2
光敏电阻
5
4.5
4
3.5
3
2.5
2
(1)求灯泡正常发光时的电阻;
(2)调节控制电路,,在时,试通过计算说明工作电路所处的状态,并求出此时工作电路中的总电流。
【答案】(1)2200Ω
(2)增亮照明状态,0.3A
【详解】(1)题意知,灯泡L1正常发光时的电阻
(2)由表格数据知,E=1.4Lx时,光敏电阻的阻值为4kΩ,由图示知,控制电路中,光敏电阻与可变电阻及线圈串联连接,则此时电路的总电阻
电路的电流
干簧管的簧片B与A接通,工作电路中,两个灯泡并联接入电路,都正常发光,所以工作电路处于增亮照明状态。当B与C接通时,工作电路中只有灯泡L1工作,为普通照明状态。正常工作时,灯泡L1及L2通过的电流分别为,
增亮最照明状态时,工作电路的总电流
30.(2025·江苏南通·二模)某创新小组设计了简易坐位体前屈测试仪,图甲、乙分别是它的示意图和简化原理图。使用时,测试者向前推动测试仪的滑块M,实际上是移动变阻器的滑片,电压表的示数用来反映被测试者的成绩。电源电压不变,灯泡L标有“8V”字样,图丙是灯泡L的图象。小海进行测试时,电压表的示数为8V,电流表示数为0.2A,求:
(1)灯泡的额定功率;
(2)电源电压;
(3)某次测试,变阻器接入电路的阻值为10,通电5min,变阻器消耗的电能。(提示:已在图丙中作出的图像)
【答案】(1)4.8W
(2)9V
(3)750J
【详解】(1)由图丙可知,当灯泡两端电压为时,
所以,灯泡的额定功率为
(2)由图乙可知,滑动变阻器与灯泡L串联,小海测试时,电压表的示数为,电流表示数为0.2A,则由图丙可知:当电流时,灯泡两端的电压为
根据串联分压可得,电源电压为
(3)由图丙可知,当小灯泡两端电压为时,电路中的电流为,且此时滑动变阻器两端电压为
由串联分压规律可得:
所以,此时电路状态与题目信息相符。
已知通电时间为,所以通电5min,变阻器消耗的电能为
31.(2025·江苏常州·二模)如图所示电路,闭合开关后,滑动变阻器滑片P从B端移动到A端的过程中,电压表的示数变化范围是,电流表的示数变化范围是。求:
(1)滑动变阻器的最大阻值;
(2)电源电压U;
(3)移动滑片的过程中,电阻的功率变化范围。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)P在B端,电路中滑动变阻器最大阻值与串联,此时电路中的电流最小,电路中的最小电流为,根据串联分压,滑动变阻器的阻值变大,电压表的示数最大,电压表的最大值为3V,故滑动变阻器的最大阻值
(2)P在A端,电路中只有,此时电流最大,电源电压①;
P在B端,电路中滑动变阻器最大阻值与串联,此时电流最大,电源电压②;
由①和②解得;。
(3)根据可知,当P在B端,电路中的电流最小,电阻的功率最小,电阻的功率最小值为
当P在A端,电路中的电流最大,电阻的功率最大,电阻的功率最大值为
的电功率变化范围为。
32.(2025·江苏常州·模拟预测)神舟飞船发射前,通常要检验舱体的气密性。某科技小组设计的检测电路如图甲所示,电源电压恒定不变,定值电阻,压力传感器R的阻值随环境气压的变化规律如图乙所示。进行气密性监测时,将压力传感器R置于舱体内,舱体置于真空室中,舱体不漏气时,舱体内气压为,此时电压表示数为10V。求:
(1)舱体不漏气时通过的电流。
(2)电源电压。
(3)电压表示数为时舱体内的气压。
【答案】(1)
(2)12V
(3)
【详解】(1)由电路图可知,定值电阻R0与压力传感器R串联,电压表测量R0两端的电压。
舱体不漏气时,根据欧姆定律可知通过R0的电流为
(2)舱体不漏气时,舱体内气压p1=1.0×105Pa。
由图乙可知,此时压力传感器R的阻值R1=10Ω,电路的总电阻为R总1=R0+R1=50Ω+10Ω=60Ω
电源电压恒定不变,其大小为
(3)当电压表示数为7.5V时,电路中的电流为
此时电路的总电阻为
压力传感器R的阻值为R2=R总2-R0=80Ω-50Ω=30Ω
由图乙可知,当压力传感器阻值为30Ω时,对应的舱体内气压为p2=0.4×105Pa=4×104Pa
。
33.(2025·江苏常州·模拟预测)如图甲是定值电阻和标有“8V 8W”灯泡L的关系图像,如图乙所示。电源电压恒定不变,滑动变阻器的最大阻值为。当开关S、闭合,开关断开,将滑动变阻器的滑片P滑到端时,灯泡的实际功率为。求:
(1)灯泡正常发光时的电阻;
(2)灯泡的实际功率为时,滑动变阻器产生的热量;
(3)电源电压;
(4)当开关、、同时闭合,调节滑片P,计算电路消耗的最大功率。
【答案】(1)8Ω
(2)180J
(3)8V
(4)14.4W
【详解】(1)灯泡正常发光时的电阻
(2)当开关S、闭合,开关断开,将滑动变阻器的滑片P滑到端时,灯泡和滑动变阻器的最大阻值串联,电流表测电路电流。已知此时灯泡的实际功率为,由图甲可知,灯泡电压为2V、电流为0.5A时,灯泡功率恰好为
与题意相符。根据串联电路电流规律,此时通过滑动变阻器的电流为0.5A,则滑动变阻器产生的热量为
(3)滑动变阻器两端的电压为
根据串联电路电压规律,电源电压为
(4)当开关、、同时闭合,调节滑片P到a端时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,此时电路的总电阻最小。根据,电路消耗的功率最大。此时,电阻与灯泡L并联。电源电压为8V,根据并联电路电压规律,此时电阻与灯泡L电压均为8V,则灯泡正常发光,灯泡功率为8W。由图甲可知,为定值电阻,其阻值为
则此时功率为
则电路消耗的最大功率为
34.(2025·江苏常州·模拟预测)图甲是小明家安装的即热式热水器,其具有高、低温两挡加热功能,低温挡功率为,内部等效电路如图乙所示,和是两个电热丝。某次小明用高温挡淋浴时,水的初温是,淋浴头的出水温度为,淋浴共用水,假设热水器电热丝正常工作且产生热量的被水吸收。
求:
(1)电热丝的阻值;
(2)水吸收的热量;
(3)该热水器高温挡功率。
【答案】(1)电热丝R1的阻值为8.8Ω
(2)水吸收的热量为
(3)该热水器高温挡功率为7000W
【详解】(1)根据电路图,当只闭合开关S1时,只有电热丝R1接入电路,电路中电阻最大,根据可知,此时电功率最小,热水器处于低温挡。则电热丝R1的阻值
(2)已知水的体积
水的质量为
水吸收的热量为
(3)当S1、S2都闭合时,R1和R2并联,电路总电阻最小,总功率最大,热水器处于高温挡。淋浴时间
根据题意,热水器消耗的电能
热水器高温挡功率
35.(2026·江苏苏州·模拟预测)某兴趣小组查阅资料,设计出如图甲的家用电热水器的原理图。工作电路电压恒为220V,、是加热电阻,阻值为44。控制电路电源电压恒为3V,滑动变阻器的最大阻值为15,电磁铁线圈电阻不计,为热敏电阻,其阻值随温度的变化如图乙。当控制电路的电流小于0.15A时,衔铁与电磁铁断开,两触点A、B接通,工作电路处于加热状态,加热功率为1140W;当控制电路的电流达到0.15A时,衔铁被电磁铁吸下,两触点断开,工作电路处于保温状态。求:
(1)保温状态下工作电路的功率。
(2)该电热水器正常工作时可设置的温度范围。
【答案】(1)40W
(2)40~100℃
【详解】(1)加热状态,的功率为
衔铁被吸下时,处于保温状态,保温时只有接入电路,此时的保温功率为
(2)当时,控制电路中热敏电阻的阻值为
由图乙可知,此时对应的温度为,当时,控制电路中热敏电阻的阻值为
由图乙可知,此时对应的温度为,所以该电热水器正常工作时可设置的温度范围为。
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$专题24(押江苏30题)压轴题电路计算题
押题探究
在中考物理中,计算题是考前集训得分最快的题型,本专题以江苏历年中考真题为母题题源,
紧握中考高频考点,以江苏各地模拟题为子题题源,知识点覆盖全面题型紧扣考纲。电学是
近年中考计算题的高频高点,要求考生在生活实际中运用所学知识解决实际问题,考有所依,
学有所用。将素质教育落到实处。
真题回顾
一、计算题
1.(2025江苏连云港.中考真题)如图是某种家用电暖器的铭牌。求这种电暖器:
XX牌电暖器
额定电压
220V
额定频率
50Hz
额定功率
1100W
()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10min产生的热量。
2.(2025江苏苏州中考真题)如图所示电路中,灯泡L的规格为6V3W”,闭合开关S,
灯泡正常发光,电流表示数为1.5A。求:
A
()通过灯泡L的电流;
(2)电阻R的电功率;
(3)通电2min,电路消耗的电能。
3.(2025江苏扬州中考真题)某电水壶内部电路简化后如图。当开关S、S,都闭合,电水
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壶处于加热状态。水烧开后温控开关S2自动断开,电水壶处于保温状态。己知电阻R为222,
保温时通过R的电流为0.2A,c*=4,2×103J/(kg·℃)。求:
o220Vo
R
R
(1)将质量为1kg、初温为20℃的水加热至70℃,水吸收的热量Q;
(②)电水壶处于加热状态时的电功率P;
(3)电水壶处于保温状态时,lmin消耗的电能W。
4.(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
R、T形绝缘硬杆、圆柱形浮体A、保护电阻R等组成;受控电路由电源U,、加热电阻R
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。R。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R产
生向上压力。已知浮体A质量为50g、T形杆质量不计,U,=3V,U2=220V,R=102,
R2=222,其余部分电阻忽略不计,g取10Nkg,P*=1x103kg/m3。求:
电磁铁
衔铁
绝缘板
动触点
弹簧
静触点
R2
个R/2
S保护开关
20
RE
15
o U,o
10
T形杆
容器
浮体A
00.511.52FN
控制电路
受控电路
甲
乙
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(I)受控电路工作时,R的电功率。
(2)当电流等于0.15A,衔铁恰好被吸下时,Rp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。
5.(2025江苏徐州中考真题)如图所示电路,电源电压保持不变,小灯泡上标有“9V0.9A”
字样,小灯泡电阻不变。电阻箱处于某一阻值,闭合开关,电路的总功率为72W;将电阻
箱阻值调为原来的3倍,电路的总功率变为4.8W。求:
R
(1)小灯泡的电阻:
(2)电源电压。
6.(2025江苏南通中考真题)如图为某家用电热器的简化电路图,R、R2是电热丝,R=1102,
虚线框内是温控开关,能在低温挡和高温挡间自动切换。当触点“1”与“2”接通时,处于低温
挡;当触点“1”与23”同时接通时,处于高温挡。高温挡功率是低温挡功率的3倍。求:
R
o220V0-
(1)低温挡时,R,中通过的电流及10s内放出的热量;
(2)高温挡时,电阻R2的功率。
7.(2025江苏盐城中考真题)图甲为科技小组设计的模拟电路,用于测量仰卧起坐次数。
电源电压恒定不变,R,为定值电阻,R2为光敏电阻,其阻值随光照强度的减小而增大。当
射向2的红外线被遮挡时,R2两端的电压达到设定值,触发计数系统计数。测试过程中,
R2两端电压与时间的关系图像如图乙所示,电流表示数与时间的关系图像如图丙所示,且
完成每次仰卧起坐的时间相同。
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UNV
↑IIA
5.0
0.3
。计数系统
4.0
0.2
3.0
R
2.0
0.1
1.0h
→t/s
2.
→ts
00.41.21.6
2.4
00.4
1.21.6
乙
丙
(1)求1min内完成仰卧起坐的个数。
(2)求触发计数时,光敏电阻R2的阻值。
(3)求电路中的电源电压。
押题冲关
一、计算题
1.(2025江苏扬州一模)如图甲所示的某家用饮水机具有加热和保温两个挡位,图乙是其
内部简化电路图,其中R21039.52。当处于加热挡时,饮水机的加热功率为800W,求:
R
220V
甲
乙
(1)R,的阻值;
(2)此饮水机处于保温挡的功率;
(3)当饮水机将储存的2kg温度为28℃的水,在标准大气压下水加热至沸腾,需要加热15
分钟,则此饮水机的加热效率为多少?(c水=4.2×103Jkg℃)
2.(2025江苏准安·二模)如图所示电路,电源电压不变,R,是定值电阻,R2为滑动变阻器。
闭合开关,将滑动变阻器R2的滑片P从最左端移动到最右端的过程中,电压表示数的最大
值为5V,电流表的示数变化范围为0.1A-0.6A。则
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R
A
R2
(1)电源电压为V,滑动变阻器R2的最大阻值为2:
(2)滑动变阻器R2的滑片P置于最右端时通电1min滑动变阻器R2产生的热量为J;
(3)变阻器滑片在上述移动过程中,R,的电功率变化了W。
3.(2025江苏扬州一模)如图为家油汀取暖器的工作原理示意图,R,和R2为发热体,其
部分参数如表所示,求:
冷却的
受热的
导热油
导热油
下降
上升
导热油
d
b a
S
h
温控
R2
g S f
开关
产品类型
油汀取暖器
额定电压
220V
发热体R1规格
48.42
发热体R2规格
96.82
操作挡位
三挡
(1)取暖器低温挡工作时的功率是多少?
(②)取暖器有高、中、低三挡,小明选择中挡在房间内取暖。使用一段时间后发现一个规律,
取暖器工作25分钟后,温控开关断开停止加热,5分钟后温控开关又自动闭合,取暖器再
次工作,如此循环,维持室温的基本恒定。则选择中挡使用时,取暖器每小时消耗的电能是
多少?
4.(2025江苏苏州·二模)如图甲所示电路,电源电压保持不变,小灯泡L的额定电压为2.5V,
电流表量程为00.6A,滑动变阻器R的最大阻值为202,定值电阻R2=152。当闭合开关S、
S1,断开S2,滑动变阻器滑片移到中点时,小灯泡正常发光。图乙为小灯泡两端电压与电流
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的关系图像。
UV
8.0
7.0
6.0
5.0
4.0
3.0
2.0
1.0
R
0
0.10.20.30.40.5iA
图甲
图乙
(1)求电源电压为多少?
(2)当闭合开关S、S1,断开S2,调节滑动变阻器R=152,求此时小灯泡的功率为多少瓦?
(3)当闭合开关S、S2,断开S,求R,的最大功率。
5.(2025江苏扬州二模)如图是电水壶简化电路图中,R,和R2为发热电阻,S1为总开关,
S2为温控开关,有1、2两个触点,控制壶的“加热”和“保温”两档,表中数据为电水壶的部
分工作参数。
额定电压
220V
加热功率
1000W
R,阻值
391.62
+温度/C
100
80
60
40
20
220Vo-
0246810时间/min
(1)电阻R2的阻值为多少?
(2)电水壶中装进2kg水正常工作,用温度计测得水温随时间变化图像如图,则第4至第10min
时间段内水吸收热量是多少?
(3)这段时间内电水壶加热效率n是多少?[c水=4.2×103J/kg℃)]
6.(2025江苏无锡·三模)如图所示是某款正方形“擦窗机器人”,边长约为20cm,质量为1.2kg。
它既可以自动移动擦窗,又可以通过“腹部吸盘的真空泵向外排出空气,牢牢吸附在竖直玻
璃上。正常工作时,“擦窗机器人”对玻璃的压力为140N,“腹部吸盘的面积为200cm2,实际
消耗的功率为90W,求:(g取1ONkg,环境气压为1×105Pa)
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吸盘
(1)擦窗机器人所受的重力:
(2)擦窗机器人正常工作时,吸盘内部气压为多少Pa?
(3)已知擦窗机器人”在竖直向上擦窗过程中,消耗电能的0.25%用于克服重力做功。若某落
地窗高3m,擦窗机器人从底部开始持续竖直向上擦窗2min,能否到达落地窗的顶部?
7.(2025江苏徐州三模)如图所示电路,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为202,闭
合开关S,两电流表的示数分别为0.8A和0.3A。
R
R
(1)求电阻R2的阻值;
(2)现用电阻Ro,替换电阻R,替换前后,电路的总功率变化了0.6W,求电阻Ro的阻值。
8.(2025江苏盐城二模)近日,盐城市首届减重减脂比赛正式启动。5月20日-8月27日,
整整100天,一起见证自己的蜕变。在这段时间里,大家可以通过科学饮食和运动减重,记
录体重变化,每天都能看到自己的进步。小鸣为了动态监测自己的体重情况,和物理社团的
同学们一起设计了一台由电流表改装而成的简易体重计,其电路如图甲所示。己知电源电压
恒定为6V,定值电阻R52,R为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,电
流表量程为0-0.6A,踏板重力不计,求:
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↑R/2
45
3
25
15
10
5
0
40080012001600F/N
甲
乙
(1)当电流表的示数为0.12A时,定值电阻R,两端的电压:
(2)当体重计示数为600N时,R,消耗的电功率;
(3)此体重计所能测量的最大体重。
9.(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,R、R、R为加热电阻,其中R,=22002、R,=11002,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。
旋转开关
o220Vo
为
乙
(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。
10.(25-26九年级上·江苏盐城期末)如图甲所示是一款小太阳电暖器,它有“低温”和“高
温”两个挡位。小太阳电暖器的简化电路图如图乙所示,R,和R2均为阻值不变的发热电阻,
R,的阻值为442。小太阳电暖器铭牌上的部分信息如表所示,其中高温挡功率未知;求:
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R
o220V0-
S
甲
乙
型号
XTY2412
额定电压
220V
低温挡功率
440W
高温挡功率
(I)小太阳电暖器在低温挡正常工作时,电路中的电流;
(2)发热电阻R2的阻值;
(3)小太阳电暖器高温挡功率;
11.(2026江苏徐州一模)如图所示电路,电源电压不变,定值电阻R=102,只闭合开关
S时,电流表的示数为0.2A;断开S,闭合S、S2时,电流表的示数为0.8A。求:
R
S2
()只闭合开关S时,电阻R的电功率;
(2)电源电压。
12.(2024江苏南通一模)如图电路中,电源电压恒定,R是定值电阻,小灯泡L标有6V
字样,滑动变阻器飞标有“2020.5A”。当£的滑片P置于最左端时,只闭合S,灯泡恰好
正常发光,电流表的示数为0.8A;再闭合S2,电流表的示数变为1.4A。求:
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S
()小灯泡的额定功率:
(②)定值电阻R的阻值:
(3)只闭合开关S2,移动变阻器滑片P时,R的电功率变化范围。
13.(2026江苏宿迁模拟预测)如图甲是家庭常用的电热水壶,电路原理如图乙所示,R~
R2为电热丝(阻值均不受温度影响),该电热水壶的铭牌数据如下表,有加热和保温两种工
作状态。S。是一个自动温控开关,当壶内水温度达到100C时会自动断开,停止加热进入保
温状态。求:
单台质量0.7kg
额定容积1L
额定电压220V
频率50Hz
加热功率840W
保温功率40W
R
0220V0
乙
(I)电阻R,的阻值是多少?
(2)在1标准大气压下将一壶20℃的水烧开需要450s,则此过程中水所吸收的热量是多少?
[水的比热容为4.2×10J/(kg℃)]
(3)在这次烧水中,电热水壶的效率是多少?(保留一位小数)
14.(2026江苏徐州一模)如图,电源电压恒定,灯泡L规格为6V,3W”,滑动变阻器R
最大阻值为302,R为定值电阻。闭合开关S,将S接1,移动滑片使灯泡正常发光;将S
接2,滑片移至a端,电流表示数为0.8A,滑片移至b端,电流表示数为0.2A。求:
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R
(1)灯泡正常发光时的电阻;
(2)电源电压。
15.(2026江苏苏州模拟预测)当今,许多家庭在坐便器上也安装了有加热、冲洗等功能
的智能电热马桶盖,如图甲所示。其简化电路如图乙所示,定值电阻R,和R2是两个电热丝,
其中R2=8802,开关S2可接a或b,当它接入家庭电路中正常工作时,有高温、中温、低
温三挡可调节,其额定电压为220V。
a
b
R
S
o 220Vo
甲
乙
(1)当S1断开,S2接b端时,此时该电路应处于
挡位(选填“高温“中温”或“低
温”)。
(2)当S1闭合,S2接α端,电路正常工作时,电路中总功率为99W,请计算出R,的电阻值。
(3)请计算此智能电热马桶盖处于低温挡时,正常工作3min产生的热量大小。
16.(2026江苏徐州一模)如图所示的电路中,电源电压恒定,小灯泡规格为6V3.6W”。
先闭合开关S、S1,断开S2,小灯泡恰好正常发光,若再闭合S2,电流表的示数为1.8A。
求:
R
S,
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()小灯泡正常发光时的电流:
(2)电源电压。
17.(2026江苏南京模拟预测)小明设计了一个压力报警模拟装置。如图甲所示,0BA为
水平杠杆,OA长为1m,O为支点,OB:AB=1:9,水平踏板、压杆和杠杆的质量忽略不
计。控制电路中电源电压U,=6V,R为保护电阻,电磁铁线圈电阻不计,压力传感器R固
定放置,踏板空载时通过R的电流恰好为150mA,R的阻值随压力F变化关系如图乙所示。
当电磁铁线圈中的电流I>100mA时,衔铁被吸下,金属板下方触点与a、b接触,绿灯亮,
照相机R拍照;当电磁铁线圈中的电流I≤I00mA时,金属板上方触点与C接触,报警器R
响起,照相机R拍照。求:
衔铁绝缘板
◆R/2
120
90
踏板
60
压杆
B
Ro
o U,o
30
压力传感器R
工作电路
控制电路
U
102030405060F/N
甲
乙
(1)R的阻值;
(2)报警器刚报警时,压力传感器R的阻值;
(3)若控制电路的电压U调整为12V,为保证当踏板达到原设定最小压力值时报警器仍能报
警,可在杠杆上水平调节踏板触点B的位置。请通过计算,说明B移动的方向和距离。
18.(2026江苏苏州一模)在图甲所示电路中,滑动变阻器标有“50,1A字样,电阻R
的阻值为52,小灯泡L的U-I图像如图乙所示。闭合开关S,将滑动变阻器滑片移至最左
端时,小灯泡恰好正常发光,电流表示数为0.3A。求:
↑IA
0.3
A
0.1
UNV
图甲
图乙
(1)灯泡的额定功率:
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(2)电源电压:
(3)移动滑动变阻器,当R和小灯泡L功率相同时,滑动变阻器的接入电路的阻值是多少?
19.(2026江苏盐城一模)某科技小组同学为监测噪声的强弱,利用定值电阻R、声敏电
阻R、电流表、学生电源等器材,设计了可用电流表的示数来反映噪声强弱的装置,电路如
图甲所示。其中R的阻值随声音强弱变化如图乙所示。某次测试中,当噪声为70B时,电
流表示数为0.6A;当噪声为40B时,电流表示数为0.3A.求:
个R/2
50
40
30
20
10
20405070110声音强弱/dB
甲
乙
(1)当噪声为70dB时,声敏电阻R两端的电压;
(2)当噪声为70dB时,通电1min,声敏电阻R消耗的电能;
(3)当电流表示数为0.45A时,噪声强度为多少dB。
20.(2026江苏徐州一模)如图所示电路,当开关接α时,灯泡的功率为P,灯泡两端的
电压为5V;当开关接b时灯泡的功率为D,且P:P,=25:9,两个定值电阻的阻值关系为
R=2R。电源电压U与灯丝的阻值保持不变,求:
()开关接b时灯泡的两端的电压U;
(2)电源电压U。
21.(2026江苏连云港.一模)某学校食堂购置了一批加热餐台,如图甲所示。通电后加热
器中的水为上方饭菜提供所需的热量,容器中水的质量为10kg。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。R、R2是定值电阻,R,=24.22。加热器使用的电源电压恒为220V,加热器保温挡的
功率为400W。己知水的比热容c*=4.2×103J/(kg℃),求:
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(①)加热器快速加热挡的电功率:
(②)加热器中电阻R2的阻值:
(3)用加热器将容器中的水从10℃快速加热到100℃,若加热器加热水的效率为90%,则需
要加热多少秒?
22.(2026江苏宿迁.一模)如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡L标有“10V5W字样,
电流表量程为00.6A,电压表量程为0-15V。先只闭合开关S和S,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S,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的关系图像。求:
个IA
S
0.5
L
0.25
R2
aRb
10 U/V
甲
()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S2,滑片P在b点时,定值电阻飞的电功率。
23.(2026江苏南通一模)如图是某电水壶的内部电路图。其中,R1,R2均为电热丝,S
是电源开关,S控是温控开关(水温达到100℃时,自动由加热状态切换到保温状态),该电
水壶的相关参数如表所示,加热功率数据污损。某次测试发现将20℃一壶水正常加热到100
℃,需要400s。己知水的比热容c=4.2×103J/(kg°C求:
O2200
R
R2
S控
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额定容量
1kg
额定电压
220V
保温功率
44W
加热功率
W
加热效率
70%
(1)保温状态时电路中的电流大小:
(2)电阻R,的阻值:
(3)电热水壶的加热功率。
24.(2026江苏南通一模)如图所示是保温板的简化电路图,R、R2为加热电阻,R=2202,
开关S位于“2时,电路的功率为440W。求:
0
220V
0
R
(1)加热电阻R2的阻值;
(2)开关S位于“1时,通过R的电流:
(3)产生6.6×105灯热量至少需要多少时间。
25.(2026江苏苏州一模)某项目小组自制了一款孵化器,底部装有加热器。孵化器简化
电路如图所示,R、R都是发热电阻,相关参数如下表所示。求:
S
o220Vo
S
额定电压:220V
选材
阻值
试卷第1页,共3页
R
8802
R
22002
(1)孵化器在保温挡正常工作时,电路中的电流:
(②)孵化器在保温挡时的功率;
(3)孵化器在加热挡正常工作10min消耗的电能。
26.(2026江苏泰州一模)图甲为某简易电陶炉,图乙是其内部简化电路图,R是一根电
阻丝,其铭牌标有“220V1100W”。
220V
0
220Vo
300
R
发热电阻
甲
乙
丙
()电陶炉正常工作时的电流是多少:
(2)电陶炉正常工作10min消耗的电能是多少:
(3)现将电阻丝R从中间裁剪成两个阻值相同的电阻,再增加一只开关S,,即可将电陶炉的
挡位改装成“2200W快热挡”和“1100W保温挡”,请在丙图方框内画出电路的连接图。
27.(2026江苏南通一模)如图是某型号电热加湿器的简化电路图,部分技术参数如下表,
加湿器的发热电阻(虚线框内的部分)浸没在水中,水箱中的水沸腾后,即可喷出蒸汽,增
加空气湿度,移动R的滑片P可调节气雾量大小。[c=4.2×10J1(kg℃)],求:
。220+
额定电压
220V
最大气雾功率
110W
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最小气雾功率
22W
水箱容积
20L
(1)当加湿器以最小气雾功率正常工作时,电路中的电流
(2)滑动变阻器R的最大阻值
(3)水箱中加满水后,升高50℃需要吸收的热量
28.(2025江苏南京·模拟预测)物理兴趣小组利用磁性开关S2设计了烟雾报警与自动喷淋
联动模拟系统,当烟雾达到一定浓度时触发自动报警喷淋。如图甲为该模拟系统示意图,
Rc为控制电路中的气敏电阻,定值电阻R,302。控制电路中的电流I≥0.02A时,磁性开
关动触片被电磁铁吸引与触点α接触,安全指示灯工熄灭,报警喷淋系统正常工作,控制
电路中的电流I控<0.02A时,动触片被释放,与触点b接触,安全指示灯亮,报警喷淋系统
停止工作。已知控制电路电源电压U控大小可调节,电磁铁线圈电阻502,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“36V18W
字样,安全指示灯L标有“24V12W”。
电磁铁
5
喷淋系统
个R/2
300
250
0S2
R
A
U控
。U。
控制电路
0
5%
工作电路
甲
(1)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?
(2)工作电路中R'阻值多大?
(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,则控制电路此时消耗的电功率是多少?
29.(2025江苏常州一模)如图所示是实践小组设计的光控路灯原理图。控制电路中的R是
光敏电阻,其阻值随光照强度E的变化关系如下表所示(Lx是光照强度E的单位)。工作电
路通过干簧管在普通照明和增亮照明两种状态之间自动切换,干簧管相当于不计电阻的单刀
双掷开关,当通过线圈的电流I<2mA时,干簧管的簧片B与A接通;I≥2mA时,簧片B
与C接通。已知控制电路电源电压U可调,可变电阻R可调范围为0~6kQ;工作电路电
源电压U2=220V,灯泡L,的规格为“220V22W”,L2的规格为“220V44W”。接通开关S,、
试卷第1页,共3页
S,。(线圈的阻值不计)
光照强度
1.0
1.2
1.41.61.8
2.0
2.2
E/Lx
光敏电阻
4.5
4
3.5
3
2.5
32
R/kQ
U
S
控制
出
电路
光敏电阻R
7R2
干簧管
A
线圈
L2
⑧
工作
L
电路
(1)求灯泡L,正常发光时的电阻R;
(2)调节控制电路U,=9V,R2=1k2,在E=1.4Lx时,试通过计算说明工作电路所处的状
态,并求出此时工作电路中的总电流I、。
30.(2025江苏南通·二模)某创新小组设计了简易坐位体前屈测试仪,图甲、乙分别是它
的示意图和简化原理图。使用时,测试者向前推动测试仪的滑块M,实际上是移动变阻器
R的滑片P,电压表的示数用来反映被测试者的成绩。电源电压不变,灯泡L标有“8V”字
样,图丙是灯泡L的1-U图象。小海进行测试时,电压表的示数为8V,电流表示数为0.2A,
求:
↑I/A
0.8
0.6
……
R
L
0.4
0.2
--r
0
24
68六v
丙
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(1)灯泡的额定功率;
(2)电源电压
(3)某次测试,变阻器R,接入电路的阻值为102,通电5min,变阻器R,消耗的电能。(提示:
己在图丙中作出R,的I-U图像)
31.(2025江苏常州二模)如图所示电路,闭合开关后,滑动变阻器R滑片P从B端移动
到A端的过程中,电压表的示数变化范围是0~3V,电流表的示数变化范围是0.2~0.5A。
求:
A R B
④
(1)滑动变阻器R的最大阻值;
(2)电源电压;
(3)移动滑片的过程中,电阻R的功率变化范围。
32.(2025江苏常州模拟预测)神舟飞船发射前,通常要检验舱体的气密性。某科技小组
设计的检测电路如图甲所示,电源电压恒定不变,定值电阻R。=502,压力传感器R的阻
值随环境气压的变化规律如图乙所示。进行气密性监测时,将压力传感器R置于舱体内,
舱体置于真空室中,舱体不漏气时,舱体内气压为1.0×10Pa,此时电压表示数为10V。求:
p/(x10'Pa)
真空室
舱休
1.2
R
1.0
R
0.8
0.6
0.4
0.2
电源
0204060R/2
甲
乙
(1)舱体不漏气时通过R的电流。
(2)电源电压。
(3)电压表示数为7.5V时舱体内的气压。
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33.(2025江苏常州模拟预测)如图甲是定值电阻和标有“8V8W灯泡L的1-U关系图像,
如图乙所示。电源电压恒定不变,滑动变阻器的最大阻值为12Ω。当开关S、S2闭合,开关
S,断开,将滑动变阻器的滑片P滑到b端时,灯泡L的实际功率为1W。求:
个I/A
R
R
R
0.6
0.4
aR,b
0.2
0
246
U/V
甲
乙
(1)灯泡正常发光时的电阻:
(2)灯泡的实际功率为1W时,滑动变阻器1min产生的热量;
(3)电源电压:
(④)当开关S、S,、S2同时闭合,调节滑片P,计算电路消耗的最大功率。
34.(2025江苏常州模拟预测)图甲是小明家安装的即热式热水器,其具有高、低温两挡
加热功能,低温挡功率为5500W,内部等效电路如图乙所示,R和R是两个电热丝。某次
小明用高温挡淋浴时,水的初温是20°C,淋浴头的出水温度为40°C,淋浴20mi共用水
80L,假设热水器电热丝正常工作且产生热量的80%被水吸收[c*=4.2×103J/(kgC)]。
R
220V
甲
乙
求:
(1)电热丝R的阻值;
(2)水吸收的热量;
(3)该热水器高温挡功率。
35.(2026江苏苏州模拟预测)某兴趣小组查阅资料,设计出如图甲的家用电热水器的原
理图。工作电路电压恒为220V,R、R是加热电阻,R阻值为442。控制电路电源电压
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恒为3V,滑动变阻器R,的最大阻值为15Ω,电磁铁线圈电阻不计,R为热敏电阻,其阻
值随温度的变化如图乙。当控制电路的电流小于0.15A时,衔铁与电磁铁断开,两触点A、
B接通,工作电路处于加热状态,加热功率为1140W;当控制电路的电流达到0.15A时,衔
铁被电磁铁吸下,两触点断开,工作电路处于保温状态。求:
220Vo
R
衔铁
工作电路
R/2
R2
30
20
18
控制电路
5H
R
020406080100120/C
甲
乙
()保温状态下工作电路的功率。
(②)该电热水器正常工作时可设置的温度范围。
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