抢分09 计算与材料阅读题(电学)(抢分专练)(江苏专用)2026年中考物理终极冲刺讲练测
2026-05-15
|
3份
|
50页
|
1599人阅读
|
41人下载
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 12.53 MB |
| 发布时间 | 2026-05-15 |
| 更新时间 | 2026-05-15 |
| 作者 | 飞哥物理研究站 |
| 品牌系列 | 上好课·冲刺讲练测 |
| 审核时间 | 2026-05-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57867531.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
抢分09 计算与材料阅读题(电磁学综合)(江苏专用)
参考答案
题型一 电功率计算
1.(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
题型二 电热、效率计算
2.(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
题型三 多档位电路计算
3.(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
题型四 力电综合计算
4.(1)7kg (2)小 (3)10.75kg
【详解】(1)由图1知,R与RF串联,若电阻箱R调至50Ω,药液泵工作到桶中的药液质量最大时,此时电路的电流I=0.04A,由欧姆定律知道此时电路的总电阻为
RF接入电路的阻值为
由图2可知,此时支架对RF施加的压力F=100N,由杠杆平衡条件可得,代入数据,得(0.5kg+m药大)×10N/kg×0.4m=100N×0.3m
解得,桶中的药液最大质量m药大=7kg。
(2)容器中的药液质量越大时,压敏电阻受到的压力越大,由图2可知,RF阻值越大, 由导线1中的电流I≥0.05A时药液泵启动可知,若要使药液泵刚启动时容器中的药液质量更大,应将电阻箱R的阻值调小。
(3)由图3可知,当电阻箱R的阻值为200Ω时,RF消耗的电功率是0.08W,由焦耳定律可得,即。解得RF=200Ω。由图2可知,此时对应的F=150N,由杠杆平衡条件有,所以有
桶中药液质量为m药=m-m容=11.25kg-0.5kg=10.75kg
题型五 电学材料阅读题
5.(1)D (2) 180 125 (3) S 70 灯泡
(4)电路最大电流超过电流表量程,会损坏电流表 换用量程更大的电流表/在控制电路中串联一个合适的保护电阻 合格
1.(1) (2) (3)
【详解】(1)由图乙可知,和串联,电压表测两端的电压,电压表的示数为,即两端的电压为,电流表的示数为,即通过的电流为,根据欧姆定律得
(2)压力与下垂量满足关系,已知 ,,代入数据得
(3)由图丙可知,压力为零时,,结合(1)得为,根据串联电阻的规律,电路中的总电阻
2.(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
3.(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
4.(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。
5.(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
6.(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
7.(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
8.(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。
二、科普阅读题
9.(1) 内 机械 (2)B (3)1000 2.6 (4)364.8
10.(1)D (2)圆形 (3)20
11.(1)A (2)5.0 100 (3)200 4.8 (4) 0.9 2.5
12.(1) /55000 /11000 (2)做功 (3)C (4)B (5)电压 (6)2
13.(1)A (2)加速下降 (3)减小 (4)> 增大定值电阻的阻值
7 / 8
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
抢分09 计算与材料阅读题(电磁学综合)(江苏专用)
抢分预测 抢分秘籍 抢分特训
3年考情
抢分依据
命题预测
2025徐州T20、2025苏州T24、2025南通T18
、
电功率计算:灯泡、加热器、小家电
2025连云港19、2025常州T30、
焦耳定律、纯电阻电路
电热、效率计算:电热水壶、暖风机
2025扬州T23、2025淮安T26
串并联切换、高低温挡
多档位电路计算:多挡位加热/照明装置
2025宿迁T25、2025南京T30、2025无锡T30、2025镇江T28
压强与浮力、简单机械及机械效率、电功与电热
力电综合计算:
2025南通T22、2024南通T22、
信息提取、简答、简单计算
电学材料阅读题:新能源、充电桩、智能设备、自动化
1.先判串并联
串联一条路,并联多条路;串联分压,并联分流。
2.公式选用技巧
(1)串联:优先用
(2)并联:优先用
(3)求电阻:(必背秒杀)
3.多挡位电路秒杀
(1)高温挡:电阻最小(并联/短路电阻)
(2)低温挡:电阻最大(串联)
4.额定与实际
,即电压减半,功率变为1/4
5.单位统一
(1)国际单位:U—V,I—A,R—Ω,P—W,W—J
(2)常用单位:kW·h、kW、min
6.材料阅读抢分法
(1)第1问:抄材料关键词
(2)第2问:用物理原理解释
(3)第3问:代入文中数据计算
7.易错点规避
(1)灯丝电阻随温度升高变大
(2)非纯电阻(电动机):,不能用
(3)电表量程、滑动变阻器范围不超限制
8.书写规范(必拿步骤分)
① 写已知 ② 写公式 ③ 代数据 ④ 算结果 ⑤ 写答
9.时间分配
(1)计算题:3–5分钟/题
(2)材料阅读:3分钟内完成
10.检查要点
公式、单位、串并联判断、挡位对应、有效数字
【考向一】电学计算核心考点
1.串并联电路规律
(1)串联:,,
(2)并联:,,
2.欧姆定律
(1)公式:
(2)变形式:,
3.电功、电功率、电热
(1)电功:
(2)电功率:
(3)焦耳定律(电热):
(4)纯电阻电路:
4.电能、电费计算
(1)电能表:
(2)电费 = 电能 × 单价
【考向二】电学材料阅读题核心考点
1.信息提取:新能源、充电桩、超导、传感器、智能电器
2.知识对接:欧姆定律、电功率、电热、安全用电、电磁波
3.简答模板:原理+条件+结论
4.计算迁移:用文中数据套电学公式,不超纲
题型一 电功率计算
1.(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
题型二 电热、效率计算
2.(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
题型三 多档位电路计算
3.(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
题型四 力电综合计算
4.(2025·江苏无锡·一模)图1是药液自动添加模拟装置,可绕O点自由旋转的轻质杠杆A端通过轻绳挂着一装有药液的容器,B端固定一轻质三角支架,支架与固定不动的压力敏感电阻 RF 保持水平接触挤压,杠杆保持水平平衡。已知:电压U=8V,容器质量为0.5kg,AO长0.4m,BO 长0.3m。当导线1中的电流I≥0.05A时,感应开关K闭合,药液泵启动向容器中添加药液,药液添加至导线1中的电流I≤0.04A时,感应开关K断开,药液泵停止工作。设RF阻值与支架所施加压力F的关系图线如图2所示,将S闭合,药液自动添加模拟装置开始工作。
(1)若电阻箱R调至50Ω,则药液泵工作时,桶中的药液质量最大可达多少 kg?
(2)若要使药液泵刚启动时容器中的药液质量更大,可将电阻箱 R的阻值调______________。 (选填 “大” 或 “小” )
(3)图3是压力敏感电阻RF消耗的最大电功率PF与电阻箱R的阻值关系图像,由图像可知:当电阻箱R的阻值为200Ω且RF消耗的电功率最大时,桶中药液质量为多少kg?
【答案】(1)7kg
(2)小
(3)10.75kg
【详解】(1)由图1知,R与RF串联,若电阻箱R调至50Ω,药液泵工作到桶中的药液质量最大时,此时电路的电流I=0.04A,由欧姆定律知道此时电路的总电阻为
RF接入电路的阻值为
由图2可知,此时支架对RF施加的压力F=100N,由杠杆平衡条件可得,代入数据,得(0.5kg+m药大)×10N/kg×0.4m=100N×0.3m
解得,桶中的药液最大质量m药大=7kg。
(2)容器中的药液质量越大时,压敏电阻受到的压力越大,由图2可知,RF阻值越大, 由导线1中的电流I≥0.05A时药液泵启动可知,若要使药液泵刚启动时容器中的药液质量更大,应将电阻箱R的阻值调小。
(3)由图3可知,当电阻箱R的阻值为200Ω时,RF消耗的电功率是0.08W,由焦耳定律可得,即。解得RF=200Ω。由图2可知,此时对应的F=150N,由杠杆平衡条件有,所以有
桶中药液质量为m药=m-m容=11.25kg-0.5kg=10.75kg
题型五 电学材料阅读题
5.(2026·江苏南通·一模)阅读短文,回答问题。
跨学科实践——了解PM2.5传感器并制作模型
【任务要求】了解PM2.5的概念,会使用PM2.5传感器进行测量并了解其工作原理;制作简易模型,模拟空气质量变化,进一步认识其测量原理,并对模型的设计制作、实验测量过程等进行交流评价。
【自主学习】PM2.5是指空气中直径小于等于2.5微米的颗粒物,它能被吸入人体,对健康有害。PM2.5浓度常用微克每立方米()为单位,生活中常利用PM2.5传感器测量,数值越大表示污染越严重,PM2.5浓度低于时空气质量为优。
某PM2.5传感器的工作原理如图甲所示,传感器内部有红外发光二极管和光敏接收器,出气口处用排气泵排出气体室内的空气,外界空气在大气压的作用下从进气口进入气体室并流过检测区,其中的颗粒物会遮挡红外光,使得到达光敏接收器的光强减弱。光敏接收器将光强转换为电压信号输出,输出电压随PM2.5浓度的增加均匀增加。该传感器最大功率0.3W,量程为,对应输出电压。
(1)关于PM2.5和传感器,下列说法正确的是______。
A.PM2.5颗粒与铀原子的大小相当
B.其原理主要利用了红外线的热效应
C.其示数为50时表示空气质量为优
D.气体室内的气压小于外界的大气压
(2)传感器工作10min,最多消耗电能______J,若某次测量时输出电压为2V,对应的PM2.5浓度为______μg/m3。
【设计制作】同学们设计并制作了简易PM2.5传感器模型,其原理如图乙所示。控制电路中,电源电压且保持不变,电流表量程为,定值电阻的阻值为6Ω,电磁铁线圈电阻不计,R为光敏电阻,其阻值随光照强度变化的关系如下表所示。当控制电路中的电流小于0.4A时,受控电路中的小灯泡L停止工作,同时电铃发出警报声。我们可以根据电流表的示数及小灯泡或电铃的工作情况了解空气的污染程度。
光照强度/lux
400
100
70
40
10
0
光敏电阻R/Ω
1
2
4
8
16
1000
电流表示数
-
【实验测量】同学们将遮光板向左逐步拉出,模拟PM2.5浓度均变小,光照强度变大,电流表示数也逐渐增大。
【交流评价】同学们对模型的设计、性能进行评价和改进。
等级
优秀
良好
合格
不合格
评价指标
原理
相同
基本相同
可类比
无可比性
测量
准确测量光照强度的值
监测教室空气的质量变化
监测教室里光照强度的变化
无法探测空气质量的优劣
(3)简易传感器模型工作时,电磁铁的上端为______(选填“N”或“S”)极;当电流表示数为0.6A时,则对应的光照强度为______lux;若光照强度为40lux时,受控电路中的用电器______(选填“灯泡”或“电铃”)处于工作状态。
(4)实验测试完成后,同学们对模型存在的问题和需要改进的地方进行了交流。
①你认为模型设计中存在的明显错误是______,你提供的解决方案是______;
②纠正以上错误后,同学们针对模型与实用传感器的原理及实际使用情况,制定了评价表,根据评价指标你认为该模型的等级为______。
【答案】(1)D (2) 180 125 (3) S 70 灯泡
(4)电路最大电流超过电流表量程,会损坏电流表 换用量程更大的电流表/在控制电路中串联一个合适的保护电阻 合格
【分析】因为判断受控电路工作用电器,所以先根据光照强度找到光敏电阻阻值,计算控制电路电流,再与0.4A比较,确定电磁铁磁性状态,进而判断受控电路通断情况;分析模型设计错误时,需紧扣PM2.5浓度与光照强度的实际对应逻辑。
【详解】(1)A.PM2.5颗粒直径为2.5μm,铀原子直径为纳米级,远小于PM2.5,故A错误;
B.传感器原理是颗粒物遮挡红外线,将光强变化转化为电信号,不是利用红外线的热效应,故B错误;
C.材料明确说明PM2.5浓度低于才是优,示数50大于35,不属于优,故C错误;
D.排气泵排出气体室内空气后,气体室内气压小于外界大气压,外界空气才能在大气压作用下进入,故D正确。
故选D。
(2)工作时间,传感器工作10min,最多消耗电能
输出电压随PM2.5浓度均匀变化,1V对应浓度0,5V对应浓度,因此2V对应的浓度
(3)由图乙知,电流从电磁铁下端流入,根据安培定则,右手握住螺线管,四指沿电流方向,大拇指向下,因此上端为S极。
当电流时,总电阻
光敏电阻
查表得对应光照强度为。
光照强度为时,,总电阻
电流
题目规定电流小于0.4A时灯泡才停止工作,因此灯泡处于工作状态。
(4)光照强度最大时,光敏电阻,总电阻,电流
超过电流表的量程,会损坏电流表,通过换量程或串联保护电阻可解决;该模型原理和实际传感器基本相同,可以监测空气质量的变化,符合评价表中“合格”的标准。
1.(2026·黑龙江哈尔滨·一模)技术研究小组在实验室模仿工程师做“钢梁承重后的下垂量h”的测试,他们用厚钢尺制成了一座跨度为L的桥梁(如图甲所示),并设计了一个方便读取“厚钢尺桥梁受压后下垂量”的测试仪,测试仪由压力传感器R与外部电路组成(如图乙所示)。已测得跨度为L时,在一定范围内,其压力F与下垂量h满足关系,。已知电源电压不变,当电压表的示数为4V时,电流表示数为0.4A。当压力F1=32N时,电路中的电流为I1,此时R的功率为P1;当压力F2=40N时,电路中的电流为I2,此时R的功率为P2;且I1与I2相差0.1A。传感器的电阻R与压力F的关系图像是一条直线(如图丙所示),忽略传感器与钢梁自重产生的影响。求:
(1)R0的阻值;
(2)当桥梁的下垂量为3cm时,压力传感器受到的压力;
(3)当压力为零时,电路中的总电阻。
【答案】(1) (2) (3)
【详解】(1)由图乙可知,和串联,电压表测两端的电压,电压表的示数为,即两端的电压为,电流表的示数为,即通过的电流为,根据欧姆定律得
(2)压力与下垂量满足关系,已知 ,,代入数据得
(3)由图丙可知,压力为零时,,结合(1)得为,根据串联电阻的规律,电路中的总电阻
2.(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
3.(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
4.(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。
5.(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
6.(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
7.(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
8.(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。
二、科普阅读题
9.(2026·江苏无锡·一模)阅读短文,回答问题。
海洋温差发电
海洋表层和深层的温度不同,我国南海地区表层海水温度高于25℃,而1千米深处海水温度低于6℃。海水温差发电。就是利用海水表层和深层之间的温度差来发电的。据估算。我国南海地区的海洋温差发电潜力可达14亿千瓦。如图所示是海洋温差发电系统的原理图。蒸发器中液态的工作物质(氨)从表层温水中吸热,汽化为高压蒸汽,蒸汽推动涡轮机转动,带动发电机发电。完成发电后的气态工作物质在冷凝器中向深层低温海水放热,重新变为液态,再送回蒸发器循环使用。
额定发电功率
40kW
额定发电电压
400V
线圈电阻
0.1Ω
净重
100kg
底部面积
(1)蒸汽推动涡轮机转动时,将________能转化为________能。
(2)下列关于海洋温差发电过程中能量的几种说法中,正确的是________;
A.蒸发器中,工作物质通过做功增加内能 B.涡轮机中,工作物质对涡轮机做功内能减少
C.蒸发器中,热量从工作物质传递给海水 D.冷凝器中,工作物质通过做功增加内能
(3)发电机正常工作时,线圈电阻每秒钟产生的热量为________J;如发电机的线圈用超导材料制作,则该发电系统的输出功率将提高________%;
(4)已知煤电转换关系为,如果用烧煤的方法来发电,则这台发电机工作1天产生的电能需要烧煤________kg。
【答案】(1) 内 机械 (2)B (3)1000 2.6 (4)364.8
【详解】(1)蒸汽推动涡轮机转动时,高压蒸汽的内能推动涡轮运动获得机械能,因此是将内能转化为机械能。
(2)逐个分析选项:
A:蒸发器中工作物质从表层温水吸热,通过热传递增加内能,不是做功,A错误;
B:涡轮机中,工作物质对涡轮机做功,自身内能减少,内能转化为机械能,B正确;
C:蒸发器中表层海水温度更高,热量从海水传递给工作物质,C错误;
D:冷凝器中工作物质向深层冷水放热,通过热传递减少内能,D错误。
故选B。
(3)发电机正常工作时电路电流
线圈电阻每秒产生热量
线圈损耗的功率
使用超导材料后无此损耗,输出功率提高的百分比
(4)发电机工作1天(24h)产生的总电能
需要烧煤的质量
10.(2026·江苏徐州·一模)阅读短文,回答问题。
综合实践活动——设计蔬菜温室
【任务与要求】同学们为学校设计一个蔬菜温室,要求温度控制在20~30℃之间。
【设计与实施】
任务一:设计温室结构.温室设计为玻璃顶的长方体结构,体积为。由立柱和横梁支撑,墙体四周装有保温层。查阅资料获知,立柱的承重比指立柱能承受的最大质量与其质量的比值,能反映承重效率,立柱横截面的形状是影响承重比的重要因素之一,为研究它们之间的关系,利用塑料立柱模型进行实验,发现在其他条件均相同时,横截面为正三角形、正四边形、正五边形、正六边形模型的承重比关系是:。
任务二:设计温控系统。温控系统原理如图甲,控制电路的电源电压为6V,电阻箱的阻值调为90Ω,热敏电阻的阻值随温度的变化图像如图乙。当控制电路中的电流达到30mA时,衔铁被吸下:当电流降低到25mA时,衔铁被弹回。已知工作电路中电热丝R的电阻为22Ω,浴霸灯L标有“220V,275W”字样。
(1)关于设计蔬菜温室的实践活动,下列说法不正确的是( )
A.屋顶选用绿色玻璃不利于蔬菜生长 B.墙体选用隔热性能好的材料
C.图甲浴霸灯是为了降温时能平缓些 D.图甲中通电线圈上端是S极
(2)由模型实验可知,搭建温室选用______(选填“三角形”“方形”或“圆形”)立柱的承重比大;已知模型的承重比为,质量为m,受力面积为S,则其上表面所能承受的最大压强______。
(3)电磁铁线圈的电阻忽略不计,电热丝刚停止工作时,室温为______℃。
【答案】(1)D (2)圆形 (3)20
【详解】(1)A.蔬菜叶片为绿色,说明蔬菜反射绿光、吸收其他色光进行光合作用,绿色玻璃只透过绿光,会导致蔬菜缺少所需的其他色光,不利于生长,故A正确,不符合题意;
B.温室需要维持内部温度,减少室内外热传递,因此墙体需要选用隔热性能好的材料,故B正确,不符合题意;
C.衔铁吸下后电热丝停止加热,浴霸灯接入工作,浴霸灯会持续放出少量热量,让温室降温过程更平缓,故C正确,不符合题意;
D.根据安培定则,电流从线圈上端流入、下端流出,右手握住线圈,四指沿电流方向,大拇指指向线圈上端,因此通电线圈上端是N极,故D错误,符合题意。
故选D。
(2)[1]根据实验结论:横截面边数越多,承重比越大,满足,圆形可看作边数无限多的正多边形,因此圆形立柱的承重比最大。
[2]根据定义,承重比,因此承受的最大重力,压强
(3)电热丝刚停止工作时,控制电路电流达到,衔铁吸下,停止加热。根据欧姆定律,控制电路总电阻
根据串联电阻规律,热敏电阻阻值
结合图乙图像,对应温度约为,即刚停止工作时室温为。
11.(2026·江苏南通·二模)阅读短文——激情冰雪,回答问题。
冰雪滑梯是很刺激的游乐项目,图甲为冰雪滑梯示意图。小华发现,选用不同材料的滑板,从倾斜滑道顶端由静止滑下后,沿滑道运动的水平方向总距离L不同,设滑板对水平滑道压力和滑板所受阻力的比值为k,已知L的大小随k值的变化关系如图乙。
小华乘雪地车来到滑雪场,首先看到的是积雪深度测量仪,其基本结构如图丙所示,测量仪工作时竖直向下发出超声波,超声波经雪面反射返回检测仪,测出超声波从发出到返回的时间,就可知道积雪的深度。已知测量仪的超声波发射和接收端口距地面4.3m。
测量仪内置温度修正装置用以稳定仪器内部的温度环境,如图丁所示是修正装置的部分电路图,两个独立的电路中电源电压相等,为热敏电阻,阻值随温度的升高而降低,、为定值电阻,为滑动变阻器,的阻值随环境温度变化时,其两端的电压随之发生变化,被控制电路根据与两端电压差值对温度进行修正。
滑雪场使用的是人造雪,造雪机用高压空气把吸入的水吹成小水珠,小水珠落地前凝结成小冰晶,这就是雪花。
(1)关于在雪地里活动的体验和造雪机的工作特点,下列说法正确的是________;
A.戴墨镜是为了防止强光伤害眼睛
B.听不清远处声音是因为温度低声速小
C.造雪机用水造雪属于凝华现象
D.造雪机可以在任何温度环境下制雪
(2)在冰滑梯上运动时小华与滑板的总重为500N,他在冰滑梯项目中沿滑道运动的水平方向总距离L为120m,则滑板对水平滑道压力和滑板所受水平阻力的比值k为________,运动中滑板受到的水平阻力为________N;
(3)图丁所示电路中,,,某温度时,为使和两端的电压相等,接入电路的阻值为________Ω。保持接入电路的阻值不变,当温度降低时,测得,两端的电压为3V,则电源电压为________V;
(4)积雪深度测量仪工作时,测出超声波从发射到返回的时间为0.02s,超声波的传播速度为340m/s,则积雪的深度为________m。履带式雪地车两条履带的总宽度为1.6m,满载时雪地车对水平雪地的压强为,可将积雪压实0.34m的深度,当满载的雪地车以某一速度在水平雪地上匀速行驶时,发动机的总功率为,其中60%用于压实积雪,则雪地车行驶的速度为________m/s。
【答案】(1)A (2)5.0 100 (3)200 4.8 (4) 0.9 2.5
【详解】(1)A.雪地对太阳光反射能力强,光照强度大,戴墨镜可以阻挡部分强光,防止强光伤害眼睛,故A正确;
B.雪质地疏松多孔,会吸收声音,因此听不清远处声音,和温度低声速无关,故B错误;
C.造雪过程是液态水变为固态小冰晶,属于凝固现象,凝华是气态直接变为固态,故C错误;
D.水凝固成冰需要温度不高于0℃,因此造雪机只能满足温度条件才能制雪,故D错误。
故选A。
(2)[1]根据图乙的L-k关系图像,L=120m时对应的k值为5.0。
[2]水平滑道上,压力等于总重力,即,由题意,得水平阻力
(3)[1]设电源电压为U,左侧电路与串联,根据串联分压规律
要求
右侧电路与串联,即
整理得
[2]阻值不变,因此不变。温度降低,阻值增大,两端电压
由
代入得
解得
(4)[1]超声波往返总时间为0.02s,因此单程时间
端口到雪面的距离
端口距地面4.3m,因此积雪深度
[2] 由题可知车对雪地压强为,压雪深度,车履带宽度
用于压实积雪的功率
设速度为v,行驶时间t内,压雪面积
压雪做功
功率
整理得
12.(2026·江苏扬州·一模)阅读短文,回答问题。
现代电子战中的强者——99A主战坦克
现代战争中的电子战,主要利用强电磁脉冲攻击敌方设备。这种脉冲会产生快速变化的磁场,根据电磁感应现象,能在周围的金属导线中感应出瞬间的大电流。过大的电流会产生大量热量,烧毁电路、芯片,使电子设备彻底失效。
柴油机最不容易被电子战摧毁。柴油机采用压燃式点火,压缩冲程中活塞向上运动压缩气缸内空气,使空气温度急剧升高达到柴油燃点,柴油自行燃烧,完全不需要电子点火系统。它主要依靠纯机械结构工作,电路极少,难以产生破坏性电流,因此在强电磁环境下依然能正常运转。
我国目前抗电子战干扰能力最强的坦克是99A主战坦克(如图甲)。99A主战坦克采用柴油机作为动力,总质量为5.5 t,履带与地面的总接触面积为5 m2,同时坦克车身金属外壳形成法拉第笼,起到电磁屏蔽作用,能抵御电磁脉冲干扰,减少电磁感应带来的强电流破坏,因此抗电子战能力极强。
为了能够更直观地演示99A主战坦克动力核心设备活塞式柴油机的工作原理,某校探究小组成员设计了一个新的简易热机模型(图乙),并制作了该装置曲轴转速的监测电路原理图(图丙)。
(1)99A坦克静止在水平地面上,对地面的压力为________N,对地面的压强为________Pa。
(2)柴油机活塞向上运动压缩气缸内空气,使缸内空气温度急剧升高采用________的方式改变物体内能。
(3)我国的99A主战坦克在最近的一场军事演习中纵横驰骋,在高速运动中对假想目标进行了精准炮击,展现了我国99A坦克的卓越性能,下列相关分析正确的是( )
A.99A坦克所用的柴油燃料是可再生能源
B.如果空中飞行的炮弹受到的外力全部消失,炮弹将保持静止
C.99A坦克在水平路面做匀速直线运动时所受合力为零
D.99A坦克所受重力和地面对它的支持力是一对相互作用力
(4)如图所示的四个实验,与电子战中电子设备过热烧毁原理一致的是( )
A. B. C. D.
(5)监测电路原理图中的转速监测仪表由________表改装而成。
(6)R为某传感器,其阻值随曲轴转速变化而变化,通过测量分析得出电表示数与曲轴转速成正比。电源电压为6 V,定值电阻R0=6 Ω。已知曲轴转速为100 r/min时,传感器R接入电路的阻值为6 Ω,当曲轴转速为150 r/min时,R接入电路的阻值为________Ω。
【答案】(1) /55000 /11000 (2)做功 (3)C (4)B (5)电压 (6)2
【详解】(1)水平地面上,压力等于重力
压强
(2)压缩气缸内空气时,活塞对空气做功,机械能转化为内能,是通过做功的方式改变内能。
(3)柴油是化石能源,属于不可再生能源;炮弹飞行时外力全部消失,根据牛顿第一定律,炮弹将保持匀速直线运动;匀速直线运动是平衡状态,平衡状态物体合力为零;坦克重力和地面对坦克的支持力,都作用在坦克上,是一对平衡力,不是相互作用力,故选C。
(4)电子战中电子设备过热烧毁的核心原理是电流的热效应:强电流通过导体时,会将电能转化为大量内能,使导体温度急剧升高,最终烧毁设备。只有B实验电流通过电阻R时产生热量,温度计示数升高,直观展示了电流的热效应,与设备过热烧毁的原理一致,故选B。
(5)由图丙可知,转速监测仪表并联在电路中,电压表并联使用,电流表串联使用,因此是电压表改装而成。
(6)与串联,电表示数和转速成正比,根据欧姆定律,电路中的电流,电压表测电压时,,则电压表示数与成正比,即转速与成正比,则,转换后并代入数据有
13.(2026·江苏连云港·一模)阅读短文,回答问题。
2025年12月11日,“九天”无人机在陕西蒲城圆满完成首飞任务,展现了我国强大的航天制造实力,如图甲是中国航空工业集团自主研发的一款灵活配置的重型无人机。九天无人机被誉为“空中航母”,它机长16.35米,翼展达25米,最大起飞重量16吨。机腹集成“异构蜂巢任务舱”,能容纳200~300架微型无人机或巡飞弹,还配备8个外挂点,可挂载多种武器与设备。
加速度计是无人机飞行控制系统中不可或缺的传感器之一。加速度计显示的是去掉重力后的物体所受合力与其质量之比。当无人机处于悬停状态时信号系统显示。加速度a的方向竖直向上时为正值。
如图乙所示为加速度计测量竖直轴向加速度的部件示意图,质量块上下两侧与两根竖直的轻弹簧连接,两根弹簧的另一端分别固定在外壳上。外界从b、c两接线柱通入大小、方向不变的电流,方向如图。固定在质量块上的金属指针与信号系统中的金属滑线接触,指针可指示弹簧的形变情况,弹簧始终处于弹性限度内。质量块受到弹簧的弹力时,通过信号系统显示出产生的加速度方向和大小。
如图丙所示为无人机高度预警系统电路图,电路中的和,其中一个是定值电阻,另一个是气压传感器(可等效为可变电阻),飞行高度越低,对气压传感器的压力越大,气压传感器的阻值越小,当、两端的电压大于时,控制开关自动开启高位预警;当、两端的电压小于(、为定值)时,控制开关自动开启低位预警。
(1)某段时间无人机沿斜向上做匀速直线运动,下列选项中能正确表示无人机受力情况的是______。
A. B.C.D.
(2)当无人机从静止开始运动,信号系统上显示时,此时无人机的运动状态是______。(选填“加速下降”或“加速上升”)
(3)某时刻信号系统显示,随后发现示数在增大,那么滑线两端电压______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)图丙中______(选填“”、“”或“”)。为防止无人机与地面相撞,需要在更高位置开启低位预警,在不改变电源电压的情况下你可以对电路怎样改进______。
【答案】(1)A (2)加速下降 (3)减小 (4)> 增大定值电阻的阻值
【详解】(1)无人机沿斜向上做匀速直线运动,处于平衡状态,无人机受到的重力和升力是平衡力,大小相等,方向相反,重力的方向竖直向下,升力的方式竖直向上,故选A。
(2)无人机在空中受重力和空气对它向上的作用力,根据题意,加速度计显示的是去掉重力后的物体所受合力与其质量之比,悬停时显示a=g,则此时 受到空气对它的作用力为F=F合=mg,即此时向上的力与重力相等。当无人机从静止开始运动,信号系统上显示时,此时无人机受到的去掉重力之后的合力,即空气对它的作用力为F1=F合=0.5mg,加速度为正值表示此合力方向向上,即此时向上的力小于重力,故无人机的运动状态是加速下降。
(3)某时刻信号系统显示,随后发现示数在增大,说明向上的加速度增大,指针向下移动,滑线连入电路的电阻减小,由串联分压可知滑线两端的电压减小。
(4)飞行高度越高,对气压传感器的压力越小,气压传感器的阻值越大,当、两端的电压大于时,控制开关自动开启高位预警,说明R1是气压传感器,R2为定值电阻,当飞行高度增加时,R1的阻值变大,它两端的电压变大,所以U1>U2。
为防止无人机与地面相撞,需要在更高位置开启低位预警,需要R1两端的电压变小,由串联电路电压的规律可知R2两端的电压变大,由串联分压可知增大定值电阻的阻值。
7 / 8
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
抢分09 计算与材料阅读题(电磁学综合)(江苏专用)
抢分预测 抢分秘籍 抢分特训
3年考情
抢分依据
命题预测
2025徐州T20、2025苏州T24、2025南通T18
、
电功率计算:灯泡、加热器、小家电
2025连云港19、2025常州T30、
焦耳定律、纯电阻电路
电热、效率计算:电热水壶、暖风机
2025扬州T23、2025淮安T26
串并联切换、高低温挡
多档位电路计算:多挡位加热/照明装置
2025宿迁T25、2025南京T30、2025无锡T30、2025镇江T28
压强与浮力、简单机械及机械效率、电功与电热
力电综合计算:
2025南通T22、2024南通T22、
信息提取、简答、简单计算
电学材料阅读题:新能源、充电桩、智能设备、自动化
1.先判串并联
串联一条路,并联多条路;串联分压,并联分流。
2.公式选用技巧
(1)串联:优先用
(2)并联:优先用
(3)求电阻:(必背秒杀)
3.多挡位电路秒杀
(1)高温挡:电阻最小(并联/短路电阻)
(2)低温挡:电阻最大(串联)
4.额定与实际
,即电压减半,功率变为1/4
5.单位统一
(1)国际单位:U—V,I—A,R—Ω,P—W,W—J
(2)常用单位:kW·h、kW、min
6.材料阅读抢分法
(1)第1问:抄材料关键词
(2)第2问:用物理原理解释
(3)第3问:代入文中数据计算
7.易错点规避
(1)灯丝电阻随温度升高变大
(2)非纯电阻(电动机):,不能用
(3)电表量程、滑动变阻器范围不超限制
8.书写规范(必拿步骤分)
① 写已知 ② 写公式 ③ 代数据 ④ 算结果 ⑤ 写答
9.时间分配
(1)计算题:3–5分钟/题
(2)材料阅读:3分钟内完成
10.检查要点
公式、单位、串并联判断、挡位对应、有效数字
【考向一】电学计算核心考点
1.串并联电路规律
(1)串联:,,
(2)并联:,,
2.欧姆定律
(1)公式:
(2)变形式:,
3.电功、电功率、电热
(1)电功:
(2)电功率:
(3)焦耳定律(电热):
(4)纯电阻电路:
4.电能、电费计算
(1)电能表:
(2)电费 = 电能 × 单价
【考向二】电学材料阅读题核心考点
1.信息提取:新能源、充电桩、超导、传感器、智能电器
2.知识对接:欧姆定律、电功率、电热、安全用电、电磁波
3.简答模板:原理+条件+结论
4.计算迁移:用文中数据套电学公式,不超纲
题型一 电功率计算
1.(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。
题型二 电热、效率计算
2.(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?
题型三 多档位电路计算
3.(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。
题型四 力电综合计算
4.(2025·江苏无锡·一模)图1是药液自动添加模拟装置,可绕O点自由旋转的轻质杠杆A端通过轻绳挂着一装有药液的容器,B端固定一轻质三角支架,支架与固定不动的压力敏感电阻 RF 保持水平接触挤压,杠杆保持水平平衡。已知:电压U=8V,容器质量为0.5kg,AO长0.4m,BO 长0.3m。当导线1中的电流I≥0.05A时,感应开关K闭合,药液泵启动向容器中添加药液,药液添加至导线1中的电流I≤0.04A时,感应开关K断开,药液泵停止工作。设RF阻值与支架所施加压力F的关系图线如图2所示,将S闭合,药液自动添加模拟装置开始工作。
(1)若电阻箱R调至50Ω,则药液泵工作时,桶中的药液质量最大可达多少 kg?
(2)若要使药液泵刚启动时容器中的药液质量更大,可将电阻箱 R的阻值调______________。 (选填 “大” 或 “小” )
(3)图3是压力敏感电阻RF消耗的最大电功率PF与电阻箱R的阻值关系图像,由图像可知:当电阻箱R的阻值为200Ω且RF消耗的电功率最大时,桶中药液质量为多少kg?
题型五 电学材料阅读题
5.(2026·江苏南通·一模)阅读短文,回答问题。
跨学科实践——了解PM2.5传感器并制作模型
【任务要求】了解PM2.5的概念,会使用PM2.5传感器进行测量并了解其工作原理;制作简易模型,模拟空气质量变化,进一步认识其测量原理,并对模型的设计制作、实验测量过程等进行交流评价。
【自主学习】PM2.5是指空气中直径小于等于2.5微米的颗粒物,它能被吸入人体,对健康有害。PM2.5浓度常用微克每立方米()为单位,生活中常利用PM2.5传感器测量,数值越大表示污染越严重,PM2.5浓度低于时空气质量为优。
某PM2.5传感器的工作原理如图甲所示,传感器内部有红外发光二极管和光敏接收器,出气口处用排气泵排出气体室内的空气,外界空气在大气压的作用下从进气口进入气体室并流过检测区,其中的颗粒物会遮挡红外光,使得到达光敏接收器的光强减弱。光敏接收器将光强转换为电压信号输出,输出电压随PM2.5浓度的增加均匀增加。该传感器最大功率0.3W,量程为,对应输出电压。
(1)关于PM2.5和传感器,下列说法正确的是______。
A.PM2.5颗粒与铀原子的大小相当
B.其原理主要利用了红外线的热效应
C.其示数为50时表示空气质量为优
D.气体室内的气压小于外界的大气压
(2)传感器工作10min,最多消耗电能______J,若某次测量时输出电压为2V,对应的PM2.5浓度为______μg/m3。
【设计制作】同学们设计并制作了简易PM2.5传感器模型,其原理如图乙所示。控制电路中,电源电压且保持不变,电流表量程为,定值电阻的阻值为6Ω,电磁铁线圈电阻不计,R为光敏电阻,其阻值随光照强度变化的关系如下表所示。当控制电路中的电流小于0.4A时,受控电路中的小灯泡L停止工作,同时电铃发出警报声。我们可以根据电流表的示数及小灯泡或电铃的工作情况了解空气的污染程度。
光照强度/lux
400
100
70
40
10
0
光敏电阻R/Ω
1
2
4
8
16
1000
电流表示数
-
【实验测量】同学们将遮光板向左逐步拉出,模拟PM2.5浓度均变小,光照强度变大,电流表示数也逐渐增大。
【交流评价】同学们对模型的设计、性能进行评价和改进。
等级
优秀
良好
合格
不合格
评价指标
原理
相同
基本相同
可类比
无可比性
测量
准确测量光照强度的值
监测教室空气的质量变化
监测教室里光照强度的变化
无法探测空气质量的优劣
(3)简易传感器模型工作时,电磁铁的上端为______(选填“N”或“S”)极;当电流表示数为0.6A时,则对应的光照强度为______lux;若光照强度为40lux时,受控电路中的用电器______(选填“灯泡”或“电铃”)处于工作状态。
(4)实验测试完成后,同学们对模型存在的问题和需要改进的地方进行了交流。
①你认为模型设计中存在的明显错误是______,你提供的解决方案是______;
②纠正以上错误后,同学们针对模型与实用传感器的原理及实际使用情况,制定了评价表,根据评价指标你认为该模型的等级为______。
1.(2026·黑龙江哈尔滨·一模)技术研究小组在实验室模仿工程师做“钢梁承重后的下垂量h”的测试,他们用厚钢尺制成了一座跨度为L的桥梁(如图甲所示),并设计了一个方便读取“厚钢尺桥梁受压后下垂量”的测试仪,测试仪由压力传感器R与外部电路组成(如图乙所示)。已测得跨度为L时,在一定范围内,其压力F与下垂量h满足关系,。已知电源电压不变,当电压表的示数为4V时,电流表示数为0.4A。当压力F1=32N时,电路中的电流为I1,此时R的功率为P1;当压力F2=40N时,电路中的电流为I2,此时R的功率为P2;且I1与I2相差0.1A。传感器的电阻R与压力F的关系图像是一条直线(如图丙所示),忽略传感器与钢梁自重产生的影响。求:
(1)R0的阻值;
(2)当桥梁的下垂量为3cm时,压力传感器受到的压力;
(3)当压力为零时,电路中的总电阻。
2.(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。
3.(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)
4.(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。
5.(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。
6.(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。
7.(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。
8.(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。
二、科普阅读题
9.(2026·江苏无锡·一模)阅读短文,回答问题。
海洋温差发电
海洋表层和深层的温度不同,我国南海地区表层海水温度高于25℃,而1千米深处海水温度低于6℃。海水温差发电。就是利用海水表层和深层之间的温度差来发电的。据估算。我国南海地区的海洋温差发电潜力可达14亿千瓦。如图所示是海洋温差发电系统的原理图。蒸发器中液态的工作物质(氨)从表层温水中吸热,汽化为高压蒸汽,蒸汽推动涡轮机转动,带动发电机发电。完成发电后的气态工作物质在冷凝器中向深层低温海水放热,重新变为液态,再送回蒸发器循环使用。
额定发电功率
40kW
额定发电电压
400V
线圈电阻
0.1Ω
净重
100kg
底部面积
(1)蒸汽推动涡轮机转动时,将________能转化为________能。
(2)下列关于海洋温差发电过程中能量的几种说法中,正确的是________;
A.蒸发器中,工作物质通过做功增加内能 B.涡轮机中,工作物质对涡轮机做功内能减少
C.蒸发器中,热量从工作物质传递给海水 D.冷凝器中,工作物质通过做功增加内能
(3)发电机正常工作时,线圈电阻每秒钟产生的热量为________J;如发电机的线圈用超导材料制作,则该发电系统的输出功率将提高________%;
(4)已知煤电转换关系为,如果用烧煤的方法来发电,则这台发电机工作1天产生的电能需要烧煤________kg。
10.(2026·江苏徐州·一模)阅读短文,回答问题。
综合实践活动——设计蔬菜温室
【任务与要求】同学们为学校设计一个蔬菜温室,要求温度控制在20~30℃之间。
【设计与实施】
任务一:设计温室结构.温室设计为玻璃顶的长方体结构,体积为。由立柱和横梁支撑,墙体四周装有保温层。查阅资料获知,立柱的承重比指立柱能承受的最大质量与其质量的比值,能反映承重效率,立柱横截面的形状是影响承重比的重要因素之一,为研究它们之间的关系,利用塑料立柱模型进行实验,发现在其他条件均相同时,横截面为正三角形、正四边形、正五边形、正六边形模型的承重比关系是:。
任务二:设计温控系统。温控系统原理如图甲,控制电路的电源电压为6V,电阻箱的阻值调为90Ω,热敏电阻的阻值随温度的变化图像如图乙。当控制电路中的电流达到30mA时,衔铁被吸下:当电流降低到25mA时,衔铁被弹回。已知工作电路中电热丝R的电阻为22Ω,浴霸灯L标有“220V,275W”字样。
(1)关于设计蔬菜温室的实践活动,下列说法不正确的是( )
A.屋顶选用绿色玻璃不利于蔬菜生长 B.墙体选用隔热性能好的材料
C.图甲浴霸灯是为了降温时能平缓些 D.图甲中通电线圈上端是S极
(2)由模型实验可知,搭建温室选用______(选填“三角形”“方形”或“圆形”)立柱的承重比大;已知模型的承重比为,质量为m,受力面积为S,则其上表面所能承受的最大压强______。
(3)电磁铁线圈的电阻忽略不计,电热丝刚停止工作时,室温为______℃。
11.(2026·江苏南通·二模)阅读短文——激情冰雪,回答问题。
冰雪滑梯是很刺激的游乐项目,图甲为冰雪滑梯示意图。小华发现,选用不同材料的滑板,从倾斜滑道顶端由静止滑下后,沿滑道运动的水平方向总距离L不同,设滑板对水平滑道压力和滑板所受阻力的比值为k,已知L的大小随k值的变化关系如图乙。
小华乘雪地车来到滑雪场,首先看到的是积雪深度测量仪,其基本结构如图丙所示,测量仪工作时竖直向下发出超声波,超声波经雪面反射返回检测仪,测出超声波从发出到返回的时间,就可知道积雪的深度。已知测量仪的超声波发射和接收端口距地面4.3m。
测量仪内置温度修正装置用以稳定仪器内部的温度环境,如图丁所示是修正装置的部分电路图,两个独立的电路中电源电压相等,为热敏电阻,阻值随温度的升高而降低,、为定值电阻,为滑动变阻器,的阻值随环境温度变化时,其两端的电压随之发生变化,被控制电路根据与两端电压差值对温度进行修正。
滑雪场使用的是人造雪,造雪机用高压空气把吸入的水吹成小水珠,小水珠落地前凝结成小冰晶,这就是雪花。
(1)关于在雪地里活动的体验和造雪机的工作特点,下列说法正确的是________;
A.戴墨镜是为了防止强光伤害眼睛
B.听不清远处声音是因为温度低声速小
C.造雪机用水造雪属于凝华现象
D.造雪机可以在任何温度环境下制雪
(2)在冰滑梯上运动时小华与滑板的总重为500N,他在冰滑梯项目中沿滑道运动的水平方向总距离L为120m,则滑板对水平滑道压力和滑板所受水平阻力的比值k为________,运动中滑板受到的水平阻力为________N;
(3)图丁所示电路中,,,某温度时,为使和两端的电压相等,接入电路的阻值为________Ω。保持接入电路的阻值不变,当温度降低时,测得,两端的电压为3V,则电源电压为________V;
(4)积雪深度测量仪工作时,测出超声波从发射到返回的时间为0.02s,超声波的传播速度为340m/s,则积雪的深度为________m。履带式雪地车两条履带的总宽度为1.6m,满载时雪地车对水平雪地的压强为,可将积雪压实0.34m的深度,当满载的雪地车以某一速度在水平雪地上匀速行驶时,发动机的总功率为,其中60%用于压实积雪,则雪地车行驶的速度为________m/s。
12.(2026·江苏扬州·一模)阅读短文,回答问题。
现代电子战中的强者——99A主战坦克
现代战争中的电子战,主要利用强电磁脉冲攻击敌方设备。这种脉冲会产生快速变化的磁场,根据电磁感应现象,能在周围的金属导线中感应出瞬间的大电流。过大的电流会产生大量热量,烧毁电路、芯片,使电子设备彻底失效。
柴油机最不容易被电子战摧毁。柴油机采用压燃式点火,压缩冲程中活塞向上运动压缩气缸内空气,使空气温度急剧升高达到柴油燃点,柴油自行燃烧,完全不需要电子点火系统。它主要依靠纯机械结构工作,电路极少,难以产生破坏性电流,因此在强电磁环境下依然能正常运转。
我国目前抗电子战干扰能力最强的坦克是99A主战坦克(如图甲)。99A主战坦克采用柴油机作为动力,总质量为5.5 t,履带与地面的总接触面积为5 m2,同时坦克车身金属外壳形成法拉第笼,起到电磁屏蔽作用,能抵御电磁脉冲干扰,减少电磁感应带来的强电流破坏,因此抗电子战能力极强。
为了能够更直观地演示99A主战坦克动力核心设备活塞式柴油机的工作原理,某校探究小组成员设计了一个新的简易热机模型(图乙),并制作了该装置曲轴转速的监测电路原理图(图丙)。
(1)99A坦克静止在水平地面上,对地面的压力为________N,对地面的压强为________Pa。
(2)柴油机活塞向上运动压缩气缸内空气,使缸内空气温度急剧升高采用________的方式改变物体内能。
(3)我国的99A主战坦克在最近的一场军事演习中纵横驰骋,在高速运动中对假想目标进行了精准炮击,展现了我国99A坦克的卓越性能,下列相关分析正确的是( )
A.99A坦克所用的柴油燃料是可再生能源
B.如果空中飞行的炮弹受到的外力全部消失,炮弹将保持静止
C.99A坦克在水平路面做匀速直线运动时所受合力为零
D.99A坦克所受重力和地面对它的支持力是一对相互作用力
(4)如图所示的四个实验,与电子战中电子设备过热烧毁原理一致的是( )
A. B. C. D.
(5)监测电路原理图中的转速监测仪表由________表改装而成。
(6)R为某传感器,其阻值随曲轴转速变化而变化,通过测量分析得出电表示数与曲轴转速成正比。电源电压为6 V,定值电阻R0=6 Ω。已知曲轴转速为100 r/min时,传感器R接入电路的阻值为6 Ω,当曲轴转速为150 r/min时,R接入电路的阻值为________Ω。
13.(2026·江苏连云港·一模)阅读短文,回答问题。
2025年12月11日,“九天”无人机在陕西蒲城圆满完成首飞任务,展现了我国强大的航天制造实力,如图甲是中国航空工业集团自主研发的一款灵活配置的重型无人机。九天无人机被誉为“空中航母”,它机长16.35米,翼展达25米,最大起飞重量16吨。机腹集成“异构蜂巢任务舱”,能容纳200~300架微型无人机或巡飞弹,还配备8个外挂点,可挂载多种武器与设备。
加速度计是无人机飞行控制系统中不可或缺的传感器之一。加速度计显示的是去掉重力后的物体所受合力与其质量之比。当无人机处于悬停状态时信号系统显示。加速度a的方向竖直向上时为正值。
如图乙所示为加速度计测量竖直轴向加速度的部件示意图,质量块上下两侧与两根竖直的轻弹簧连接,两根弹簧的另一端分别固定在外壳上。外界从b、c两接线柱通入大小、方向不变的电流,方向如图。固定在质量块上的金属指针与信号系统中的金属滑线接触,指针可指示弹簧的形变情况,弹簧始终处于弹性限度内。质量块受到弹簧的弹力时,通过信号系统显示出产生的加速度方向和大小。
如图丙所示为无人机高度预警系统电路图,电路中的和,其中一个是定值电阻,另一个是气压传感器(可等效为可变电阻),飞行高度越低,对气压传感器的压力越大,气压传感器的阻值越小,当、两端的电压大于时,控制开关自动开启高位预警;当、两端的电压小于(、为定值)时,控制开关自动开启低位预警。
(1)某段时间无人机沿斜向上做匀速直线运动,下列选项中能正确表示无人机受力情况的是______。
A. B.C.D.
(2)当无人机从静止开始运动,信号系统上显示时,此时无人机的运动状态是______。(选填“加速下降”或“加速上升”)
(3)某时刻信号系统显示,随后发现示数在增大,那么滑线两端电压______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)图丙中______(选填“”、“”或“”)。为防止无人机与地面相撞,需要在更高位置开启低位预警,在不改变电源电压的情况下你可以对电路怎样改进______。
7 / 8
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。