压轴07 电磁学 5大核心考向（压轴题专练）（山东专用）2026年中考物理终极冲刺讲练测

**基本信息** 聚焦电磁学5大核心考向，以“概念-规律-应用”逻辑链构建方法体系，通过真实情景典例实现科学思维与解题技巧的融合突破。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |欧姆定律与电路|5题型含中考真题|等效电路法/串并联规律应用|从欧姆定律概念到电路计算，构建“公式-结构-计算”推导链| |动态电路分析|含安全限制/功率最值|四步分析法（电路→电阻→电流→量值）|结合电路变化模型，培养科学推理与动态分析能力| |多档位电热器|含热效率计算|档位-电路结构-功率公式对应法|从纯电阻电路拓展到实际用电器，强化能量观念| |传感器与继电器|含临界状态分析|控制电路电流计算/触点切换判断|融合电磁学与传感器原理，体现科学探究与模型建构| |跨模块综合|力电/热电计算|物理量关联与公式整合|综合力学/热学知识，提升知识迁移与综合应用能力|

压轴07 电磁学 5大核心考向 命题预测 2026中考关于电磁学压轴题不再局限于纯计算，而是聚焦“真实情景 + 科学思维”。命题常以家用电器（多档位）、智能传感控制系统、新能源汽车/磁悬浮列车为背景，重点考查学生提取电路图信息、建立动态等效电路、以及处理综合复杂计算的能力。 高频考法 1.动态电路的电流、电压、电功率变化分析 2. 多档位电热器的功率、电热与热效率计算 3. 电磁继电器与传感器（热敏/压敏/光敏）的控制电路综合分析 4. 伏安法实验的故障分析、误差分析与特殊方法测电参量 5. 力电/热电综合题（力学/热学与电磁学的跨模块计算） 知识·技法·思维 一、欧姆定律与电路理解和运用 概 念 解 释 欧姆定律 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。（比值定义法） 物理意义 揭示了电流、电压、电阻三者的定量关系，是电学计算的核心规律。 公式 ​ U--电压，单位为V；R--电阻，单位为Ω；I--电流，单位为A。 单位换算 电流：1A=103mA=106μA；电压：1kV=103V=106mV；电阻：1MΩ=103kΩ=106Ω 变形公式 根据公式及其变形公式、,可以进行电流、电压和电阻的计算。 公式的应用 适用于纯电阻电路的计算。公式中的R是导体本身的属性，与U、I无关；但、可用于三者的定量计算。 串联电路中，电流处处相等（），总电压等于各部分电压之和（），总电阻，电压与电阻成正比（）。 并联电路中，各支路电压相等（），干路电流等于各支路电流之和（），总电阻​，电流与电阻成反比（）。 二、电功与电功率 模块 内 容 电功公式 ，变形公式： （纯电阻电路） 电功率公式 ，变形公式： （纯电阻电路） 物理量与单位 电功 ：焦耳（J）、千瓦时（kW·h）；电功率 ：瓦特（W）、千瓦（kW）； ：秒（s）、小时（h） 额定功率与实际功率 额定功率：用电器在额定电压下的功率（唯一值） 实际功率：用电器在实际电压下的功率（随电压变化） 关系： （电阻不变时） 电热（焦耳定律） 公式： ，适用于所有电路；纯电阻电路中 三、动态电路分析与计算 分析维度 核心方法 滑片移动 /开关通断 1. 画等效电路，明确串并联结构 2. 分析总电阻变化（串联： ；并联： ） 3. 用 判断总电流变化 4. 用串并联规律分析各支路电流、电压变化 安全限制条件 电表量程、灯泡额定电流/电压、滑动变阻器允许的最大电流 功率最值计算 电路总功率： ，电流越大功率越大 定值电阻功率： ，随电流/电压增大而增大 滑动变阻器功率：串联电路中，当 时，功率最大 四、多档位电热器分析与计算 档位 电路结构 功率公式 应用场景 高温档 电阻并联 / 单小电阻工作 电热水壶加热、电饭煲煮饭 中温档 单个中等电阻工作 饮水机保温、电暖器中档 低温档 电阻串联 / 单大电阻工作 恒温箱保温、电暖器低档 热效率计算 水吸热与电能的比值 电热器加热效率计算 五、电磁继电器与传感器综合分析 模块 核心内容 控制电路 电源 + 电磁铁 + 传感器电阻（热敏/压敏/光敏）+ 定值电阻电流公式： 工作电路 电源 + 用电器 + 触点开关，衔铁吸合/释放切换电路状态 临界状态分析 当控制电路电流达到吸合电流时，电磁铁吸合衔铁，工作电路切换 安培定则应用 右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向 N极 典例·靶向·突破 题型01 动态电路的电流、电压、电功率变化分析 1.（2025·山东滨州·中考真题）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。 题型02 多档位电热器的功率、电热与热效率计算 2.（2025·山东潍坊·中考真题）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。 题型03 电磁继电器与传感器（热敏/压敏/光敏）的控制电路综合分析 3.（2026·山东聊城·一模）项目化学习小组设计了制冷空调自动控制电路装置，图甲是其工作原理图。R是热敏电阻且置于空调工作的环境中，图乙是其阻值随温度变化的关系图像。已知自动控制电路电源电压恒为6V，定值电阻R0=200Ω，电磁继电器线圈的电阻忽略不计，当线圈中电流大于或等于10mA时，电磁继电器的衔铁被吸合，空调电路启动。该空调铭牌的部分信息如下表。求： 额定电压 220V 制冷额定功率 2200W (1)环境温度升高时，控制电路中电流表的示数将________ ；衔铁被吸下后，电磁继电器左侧弹簧的弹性势能 ________（均选填“变大”、“变小”或“不变”）； (2)制冷空调正常工作时的电流； (3)该装置启动空调电路时的温度； (4)为节约用电，要适当提高空调电路启动温度。请写出一种调整方法，并说明你的理由。 题型04 伏安法实验的故障分析、误差分析与特殊方法测电参量4.（2024·日照）小明在电学学习中，对电学的神奇和电能对人类生产生活产生的巨大影响深感敬畏，他通过下列实验对电学知识进行了进一步的探究。实验一：如图甲所示，在“探究电流与电阻关系”的实验时选用了如下器材：电压恒为6V的电源，阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻，电流表、电压表、开关、滑动变阻器各1个，导线若干。 （1）在检查电路时，他发现有一根导线连接错误，请你在答题卡的甲图中将连接错误的那条导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确　 　； （2）要完成该实验，滑动变阻器应该选用以下哪种规格：______（填下列选项前的字母）； A．20Ω，0.5A B．40Ω，0.2A C．50Ω，1A （3）改正电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑至最　 　（选填“左”或“右”）端。闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数较大；移动滑动变阻器的滑片，两表的示数无变化，可能是定值电阻发生　 　（填“断路”或“短路”）； （4）更换正常电阻后，A、B两同学根据各自的实验数据作出了如图乙所示的图像，分析图像，你认为　 　（选填“A”或“B”）同学的实验操作是错误的，他操作中的问题是：　 　； （5）改正错误后，他们都正确完成了实验，并记录相关数据，描绘出合理的图像，据此得出结论：在电压一定时，　 　； （6）实验二：为了探究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关，设计了如图所示的实验装置（电源、开关未画出）。图丙是控制通过导体的电流和通电时间相同，探究　 　对产生热量多少的影响；图丁是控制导体电阻和通电时间相同，探究　 　对产生热量多少的影响。这两套装置进行实验的过程中都采用的研究方法是　 　。 题型05 力电/热电综合题（力学/热学与电磁学的跨模块计算） 5.（2026·山东泰安·一模）图甲为学校实验小组设计的自动抽水控制装置。水箱高为1m，在空水箱底部竖直放置一重5N的长方体，长方体高为0.5m、底面积为0.005m2，上端通过绝缘轻细杆与控制电路的压敏电阻R接触，此时压敏电阻受到的压力为零。如图乙所示，压敏电阻R的阻值随压力F的变化关系为一次函数关系。控制电路电源电压，定值电阻R0为保护电阻。当控制电路的电流时，电磁铁将衔铁吸合，工作电路断开，水泵停止给水箱抽水。不考虑电磁铁的电阻，g取10N/kg。求： (1)水泵的额定功率为440W，水泵正常工作2min消耗的电能； (2)在水箱装满水的情况下，当水泵恰好停止给水箱抽水时R0的阻值； (3)若将R0的阻值换为8Ω，当水泵恰好停止给水箱抽水时水对水箱底部的压强。 一、选择题 1．（2026·山东·一模）“体重管理年”掀起全民的健身热潮，为动态监测同学们的体重情况，某科技小组设计了一个体重测量仪，电路如图所示，压敏电阻R的阻值会随秤台上所受压力的增大而减小，G是由理想电流表改装而成的指针式测力显示器，R0是定值电阻，当显示器示数变大时（　　） A．R变大 B．电压表示数变大 C．电路的总功率变大 D．电压表与电流表示数的比值变大 2.（2026·山东泰安·一模）如图甲所示，电源电压恒定，电压表量程为0~15V，电压表量程为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。则下列说法中（　　） ①电源电压为4.5V ②定值电阻的阻值为2.5Ω ③定值电阻的最小功率为0.45W ④滑动变阻器的调节范围为2.5~10Ω A．只有①正确 B．只有②③正确 C．只有①④正确 D．只有①③④正确 3.（2026·山东青岛·二模）（多选）如图甲所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片由最右端向左端移动的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示。下列选项正确的是（　　） A．电源电压为12V B．电路的最小功率为1.4W C．电压表与电流表对应的示数之比变小 D．电路中，电流的最大值与最小值之比为5∶1 4.（2026·四川达州·模拟预测）在如图所示的电路中，电源电压和小灯泡的阻值均保持不变，电源电压U=6V，小灯泡R2标有（6V　3W）字样，电流表的量程为0﹣0.6A，电压表的量程为0﹣3V，滑动变阻器R3的最大阻值为20Ω，只闭合开关S1和S3时，电路消耗的功率为6W，下列说法正确的是（　　） A．R1阻值为8Ω B．闭合开关S1、S2和S3时，电路的总电阻为6Ω C．只闭合开关S1时，R3消耗的最大功率为1.5W D．只闭合开关S2时，R2消耗的最小功率为0.6W 5.（2026·山东济南·一模）（多选）图甲是花棚里安装的自动喷雾和浇水系统的简化电路。S2是电子时控开关，每天在设定好的时间会自动闭合，启动浇水系统。喷雾系统用于调节空气湿度，R为湿敏电阻，其阻值随相对湿度φ变化的图像如图乙所示。当空气中的湿度达到某特定值时，衔铁被吸合或释放，下列说法正确的是（　　） A．图甲中电磁铁的上端为S极 B．当花棚内空气湿度减小时，控制电路的电流减小 C．图甲中喷雾系统的C接线柱应连接在B接线柱上 D．当控制电路中电压降低时，控制的最高湿度会上升 6.（2025·山东潍坊·中考真题）（多选）某同学设计了如图甲所示的电路测量物体质量，电源电压不变，为定值电阻，为压敏电阻，其阻值随所受压力大小的变化规律如图乙所示，电流表的量程为。在上放置轻质托盘，闭合开关，的物体静止放在托盘上时电流表的示数为，的功率为；再放上的物体，稳定后电流表的示数变化了的功率为。取，托盘重力忽略不计，下列说法正确的是（　　） A．托盘上不放物体时电流表的示数为 B．该电路能测量的物体质量最大为 C． D．若电流表的示数为，则被测物体的质量为 7.（2026·山东济南·一模）如图甲是伏安法测量小灯泡电阻的实验电路，已知电源电压恒为4.0V，小灯泡的规格为“2.5V  0.3A”。首先调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光，然后逐渐向右移动滑片至最右端，得到小灯泡的图像如图乙所示。下列分析正确的是（　　） A．小灯泡正常发光时的电阻为 B．小灯泡的额定功率为0.75W C．小灯泡实际电功率的范围是0.128W~0.75W D．滑动变阻器滑片移到最右端时，变阻器接入电路的阻值最大，大小为 二、填空题 8.（2025·山东德州·中考真题）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)低温挡的电功率是__________和的阻值__________。 三、计算题 9.（2026·山东泰安·一模）实践小组为某水箱设计了个监测水位的装置，图甲是其原理图，电流表的示数可显示水位高低。已知电源电压恒定不变，为定值电阻，条状变阻器R的最大阻值为70 Ω，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，电流表示数变化的范围为0.2~0.6 A，电压表的最大示数为12 V，变阻器接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙所示，求： (1)若水箱内部的底面积为0.5 ，当水位在20 cm时，水箱底部受到水的压力； (2)定值电阻的阻值； (3)电源电压； (4)水位预定值是多少。 10.（2025·山东泰安·中考真题）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。 11.（2024·山东泰安·中考真题）实践活动小组为学校设计了智能花卉温室，其顶部用薄膜太阳能板覆盖发电，保障了花卉生长所需的夜间补光照明和低温环境加热的能源需求。图甲为温室智能补光系统电路，当室外自然光照强度低于某数值时，磁性开关自动闭合，补光灯L发光，模拟自然光照为花卉补光。图乙为电热器的加热电路简图，发热体由和两个电热丝构成，且对应电热器的3个按键，使用时只能单独按下某一个按键，再按另一个时，前一个按键会弹起断开，且无法同时按下2个或3个按键。已知保持不变，补光灯L规格为“”。求： 照度 0.15 0.3 0.6 1.2 2 3 32 16 8 4 2.4 1.6 (1)若补光灯L在一段时间内正常发光消耗电能，该灯发光时间为多少小时? (2)若电热器的最大功率是最小功率的12倍，在最大功率状态下60s产生的热量为，求和的阻值。 (3)“照度”是反映光照强度的一种物理量，用表示，国际单位为勒克斯（1x）。已知光敏电阻与照度之间成反比例函数关系，部分数据如下表所示。调节智能补光系统电路正常工作过程如下：当照度下降为时，调节滑动变阻器滑片P至a点，磁性开关的动触片受到电磁铁的吸引力减小至临界值，动触片回弹，开关闭合，补光灯L开始正常工作，此时电流表示数为；保持滑片P在a点不动，提高照度至时，电流表示数变化了，此时光敏电阻的阻值为，设此时滑动变阻器消耗的电功率为，电磁铁线圈电阻忽略不计。求和的大小。 12.（2026·山东青岛·二模）如图甲所示为小明同学设计的测液体密度的装置。A为轻质薄壁溢水杯，圆柱体B的重力为30N，用细线与力敏传感器R相连，R的阻值随拉力的变化图像如图丙所示，B的上表面与溢水口相平；图乙为R所在的电路，电源电压U＝6V，R0=100Ω,电压表V的测量范围为0～5V，电流表A的测量范围为0～0.03A。向溢水杯中加满水，电流表示数为0.02A。为调整该装置的测量范围，小明在其余部分不改动的前提下，更换电阻R0为Rx，再次将溢水杯中装满水，此时电流表示数为；将溢水杯中的水换为另一密度为液体时，电流表的示数为；若，求该装置调整后的液体密度测量范围。 13.（2025·山东烟台·中考真题）为了节约电能又不影响照明，工人师傅设计出一个路灯改造方案。此前，每个路灯装有一只“220V  100W”的灯泡L0。此次改造要为每个路灯加装一只相同规格的灯泡L，并安装一个电磁控制感应装置，当夜幕降临时，光控开关闭合，路灯处于低功率的柔光状态；当行人走进感应区时，灯光瞬间变亮，离开感应区时，路灯又恢复原来的柔光状态。图甲是设计的电路（加装的灯泡L未画出），控制电路的电源电压恒为4.5V，压敏电阻R的阻值随压力大小变化的图像如图乙所示，当通过电磁铁的电流等于或大于临界值时，衔铁会被电磁铁吸引而转换触点。工作电路的电源电压220V不变，不考虑灯丝电阻变化，电磁铁线圈电阻忽略不计。 (1)为达到改造要求，工人师傅需要将灯泡L接在电路中______（选填“A”或“B”）处。从安全用电角度考虑，工作电路的导线______（选填“C”或“D”）端应接火线。 (2)若控制电路中R1接入的阻值为55Ω，当感应区上受到的压力时，衔铁被电磁铁吸引转换触点，则感应装置中电磁铁的电流临界值是多少？保持电磁铁电流临界值不变，要想让重力更小的人经过感应区时路灯变亮，写出一种可行的改进办法。 (3)若某路灯每天工作总时间为10h，处于柔光状态的时间累计为8h，求改造后这个路灯在六月份（30天）节约的电能（控制电路消耗的电能忽略不计）。 (4)如图丙所示，在方案实施过程中，工人师傅改装完某处的路灯后，需要把重为200N的材料车沿倾斜路面推至下一路灯处，M、N是途经的两点。已知MN两点间的距离为20m，竖直的灯杆与路面夹角为，材料车受到的摩擦力大小是其重力的0.05倍。假设推力F的方向始终与倾斜路面平行，求工人师傅将材料车从M点匀速推至N点的过程中推力F做的功。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 压轴07 电磁学 5大核心考向 命题预测 2026中考关于电磁学压轴题不再局限于纯计算，而是聚焦“真实情景 + 科学思维”。命题常以家用电器（多档位）、智能传感控制系统、新能源汽车/磁悬浮列车为背景，重点考查学生提取电路图信息、建立动态等效电路、以及处理综合复杂计算的能力。 高频考法 1.动态电路的电流、电压、电功率变化分析 2. 多档位电热器的功率、电热与热效率计算 3. 电磁继电器与传感器（热敏/压敏/光敏）的控制电路综合分析 4. 伏安法实验的故障分析、误差分析与特殊方法测电参量 5. 力电/热电综合题（力学/热学与电磁学的跨模块计算） 知识·技法·思维 一、欧姆定律与电路理解和运用 概 念 解 释 欧姆定律 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。（比值定义法） 物理意义 揭示了电流、电压、电阻三者的定量关系，是电学计算的核心规律。 公式 ​ U--电压，单位为V；R--电阻，单位为Ω；I--电流，单位为A。 单位换算 电流：1A=103mA=106μA；电压：1kV=103V=106mV；电阻：1MΩ=103kΩ=106Ω 变形公式 根据公式及其变形公式、,可以进行电流、电压和电阻的计算。 公式的应用 适用于纯电阻电路的计算。公式中的R是导体本身的属性，与U、I无关；但、可用于三者的定量计算。 串联电路中，电流处处相等（），总电压等于各部分电压之和（），总电阻，电压与电阻成正比（）。 并联电路中，各支路电压相等（），干路电流等于各支路电流之和（），总电阻​，电流与电阻成反比（）。 二、电功与电功率 模块 内 容 电功公式 ，变形公式： （纯电阻电路） 电功率公式 ，变形公式： （纯电阻电路） 物理量与单位 电功 ：焦耳（J）、千瓦时（kW·h）；电功率 ：瓦特（W）、千瓦（kW）； ：秒（s）、小时（h） 额定功率与实际功率 额定功率：用电器在额定电压下的功率（唯一值） 实际功率：用电器在实际电压下的功率（随电压变化） 关系： （电阻不变时） 电热（焦耳定律） 公式： ，适用于所有电路；纯电阻电路中 三、动态电路分析与计算 分析维度 核心方法 滑片移动 /开关通断 1. 画等效电路，明确串并联结构 2. 分析总电阻变化（串联： ；并联： ） 3. 用 判断总电流变化 4. 用串并联规律分析各支路电流、电压变化 安全限制条件 电表量程、灯泡额定电流/电压、滑动变阻器允许的最大电流 功率最值计算 电路总功率： ，电流越大功率越大 定值电阻功率： ，随电流/电压增大而增大 滑动变阻器功率：串联电路中，当 时，功率最大 四、多档位电热器分析与计算 档位 电路结构 功率公式 应用场景 高温档 电阻并联 / 单小电阻工作 电热水壶加热、电饭煲煮饭 中温档 单个中等电阻工作 饮水机保温、电暖器中档 低温档 电阻串联 / 单大电阻工作 恒温箱保温、电暖器低档 热效率计算 水吸热与电能的比值 电热器加热效率计算 五、电磁继电器与传感器综合分析 模块 核心内容 控制电路 电源 + 电磁铁 + 传感器电阻（热敏/压敏/光敏）+ 定值电阻电流公式： 工作电路 电源 + 用电器 + 触点开关，衔铁吸合/释放切换电路状态 临界状态分析 当控制电路电流达到吸合电流时，电磁铁吸合衔铁，工作电路切换 安培定则应用 右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向 N极 典例·靶向·突破 题型01 动态电路的电流、电压、电功率变化分析 1.（2025·山东滨州·中考真题）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)0.5A (2)12V (3)4~40Ω (4)0.5W 【详解】（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。 题型02 多档位电热器的功率、电热与热效率计算 2.（2025·山东潍坊·中考真题）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 【详解】（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 = cmΔt = 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 工作的效率 （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 因此可以接入该插排正常工作。 题型03 电磁继电器与传感器（热敏/压敏/光敏）的控制电路综合分析 3.（2026·山东聊城·一模）项目化学习小组设计了制冷空调自动控制电路装置，图甲是其工作原理图。R是热敏电阻且置于空调工作的环境中，图乙是其阻值随温度变化的关系图像。已知自动控制电路电源电压恒为6V，定值电阻R0=200Ω，电磁继电器线圈的电阻忽略不计，当线圈中电流大于或等于10mA时，电磁继电器的衔铁被吸合，空调电路启动。该空调铭牌的部分信息如下表。求： 额定电压 220V 制冷额定功率 2200W (1)环境温度升高时，控制电路中电流表的示数将________ ；衔铁被吸下后，电磁继电器左侧弹簧的弹性势能 ________（均选填“变大”、“变小”或“不变”）； (2)制冷空调正常工作时的电流； (3)该装置启动空调电路时的温度； (4)为节约用电，要适当提高空调电路启动温度。请写出一种调整方法，并说明你的理由。 【答案】(1) 变大 变大 (2)10A (3)20℃ (4)提高的阻值/减小电源电压 【分析】（1）因为环境温度升高时，根据图乙可知热敏电阻R的阻值变小，控制电路总电阻变小，电源电压恒定，根据欧姆定律，所以控制电路中电流变大，电流表示数变大。 因为衔铁被吸下后，左侧弹簧的形变程度变大，所以弹簧的弹性势能变大。 （2）因为空调正常工作时功率为额定功率，电压为额定电压，所以可利用公式计算正常工作时的电流。 （3）首先根据已知的启动电流和电源电压，利用欧姆定律计算出控制电路的总电阻；因为总电阻等于定值电阻R0与热敏电阻R的阻值之和，所以可求出此时热敏电阻的阻值；再结合图乙的阻值-温度图像，就能找到对应的启动温度。 （4）如果要提高启动温度，根据图乙可知对应热敏电阻阻值更小，控制电路总电阻变小，要保持启动电流不变，根据欧姆定律，可通过减小定值电阻R0的阻值，或者降低控制电路电源电压，或者更换阻值随温度变化更明显的热敏电阻来实现。 【详解】（1）[1]环境温度升高时，由图乙可知热敏电阻R阻值减小，控制电路总电阻减小，电源电压不变，根据欧姆定律，电路电流变大，电流表示数变大。 [2]衔铁被吸下后，左侧弹簧弹性形变程度变大，因此弹簧的弹性势能变大。 （2）空调正常工作电流 （3）空调启动时电流 控制电路电源电压，根据欧姆定律可得总电阻 热敏电阻的阻值 结合图乙可知，对应温度为20°C，即启动温度为20°C。 （4）方法一：增大定值电阻R0的阻值，理由：提高启动温度后，启动时环境温度更高，热敏电阻R的阻值更小，空调启动需要的电流不变，控制电路电源电压不变，因此总电阻不变，当R减小时，需要增大R0的阻值，只有温度更高（R更小）时才能达到启动电流，从而提高启动温度，可以减少空调不必要的运行时间，从而达到节能的目的。 方法二：降低控制电路的电源电压，理由：启动电流不变，提高启动温度后R减小，R0不变时，总电压减小，因此降低电源电压可让更高温度才达到启动电流。 题型04 伏安法实验的故障分析、误差分析与特殊方法测电参量 4.（2024·日照）小明在电学学习中，对电学的神奇和电能对人类生产生活产生的巨大影响深感敬畏，他通过下列实验对电学知识进行了进一步的探究。实验一：如图甲所示，在“探究电流与电阻关系”的实验时选用了如下器材：电压恒为6V的电源，阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻，电流表、电压表、开关、滑动变阻器各1个，导线若干。 （1）在检查电路时，他发现有一根导线连接错误，请你在答题卡的甲图中将连接错误的那条导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确　 　； （2）要完成该实验，滑动变阻器应该选用以下哪种规格：______（填下列选项前的字母）； A．20Ω，0.5A B．40Ω，0.2A C．50Ω，1A （3）改正电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑至最　 　（选填“左”或“右”）端。闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数较大；移动滑动变阻器的滑片，两表的示数无变化，可能是定值电阻发生　 　（填“断路”或“短路”）； （4）更换正常电阻后，A、B两同学根据各自的实验数据作出了如图乙所示的图像，分析图像，你认为　 　（选填“A”或“B”）同学的实验操作是错误的，他操作中的问题是：　 　； （5）改正错误后，他们都正确完成了实验，并记录相关数据，描绘出合理的图像，据此得出结论：在电压一定时，　 　； （6）实验二：为了探究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关，设计了如图所示的实验装置（电源、开关未画出）。图丙是控制通过导体的电流和通电时间相同，探究　 　对产生热量多少的影响；图丁是控制导体电阻和通电时间相同，探究　 　对产生热量多少的影响。这两套装置进行实验的过程中都采用的研究方法是　 　。 【答案】（1） （2）C （3）左；断路 （4）A；没有控制定值电阻两端的电压一定 （5）通过电阻的电流与导体的电阻成反比 （6）电阻；电流；控制变量法 【解析】（1）在探究电流与电阻关系的实验中，电压表要与定值电阻并联。根据甲图可知，此时电压表测变阻器和定值电阻的总电压。此时可以将定值电阻与变阻器相连的导线从变阻器上拆下，改接在变阻器左上角的接线柱上，如下图所示： （2）根据电压表的量程可知，其能测量的最大的电压为3V， 即定值电阻两端的最大电压为3V， 由于电源电压为6V，则滑动变阻器分得的最小电压为3V，定值电阻的最大阻值为25Ω， 根据串联电路的电压与电阻的规律得到：， 即； 解得：滑动变阻器最小阻值为R变=25Ω， 故选C。 （3）①为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值应最大的最左端。 ②闭合开关，发现电流表无示数，这说明电路断路，电压表示数较大；移动滑动变阻器的滑片，两表的示数无变化，说明定值电阻发生断路。 （4）根据图片可知，A同学所绘制的图像可得电压为： ； ； 可知实验过程中，定值电阻两端的电压发生了变化， 探究“电流与电阻关系”的实验，实验过程中应控制定值电阻两端的电压一定， 则A同学的操作错误，问题是：没有控制定值电阻两端的电压一定。 （5）根据图像，据此得出结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 （6）①根据题意可知，图丙是控制通过导体的电流和通电时间相同，导体的电阻不同，所以探究导体电阻对产生热量多少的影响。 ②图丁中，左边的电阻在干路上电流大，右边的电阻在支路上电流小，则是控制导体电阻和通电时间相同，通过导体电阻的电流不同，所以探究电流对产生热量的影响。 ③探究电流与电阻的关系时，保证了定值电阻两端的电压是一定的，而探究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关时，当探究电流与导体产生的热量的关系，保证了导体的电阻和通电时间相同，当探究电阻与导体产生的热量的关系，保证了导体的电流和通电时间相同，所以这两套装置进行实验的过程中都保证其它因素相同，所以都采用的研究方法是控制变量法。 题型05 力电/热电综合题（力学/热学与电磁学的跨模块计算） 5.（2026·山东泰安·一模）图甲为学校实验小组设计的自动抽水控制装置。水箱高为1m，在空水箱底部竖直放置一重5N的长方体，长方体高为0.5m、底面积为0.005m2，上端通过绝缘轻细杆与控制电路的压敏电阻R接触，此时压敏电阻受到的压力为零。如图乙所示，压敏电阻R的阻值随压力F的变化关系为一次函数关系。控制电路电源电压，定值电阻R0为保护电阻。当控制电路的电流时，电磁铁将衔铁吸合，工作电路断开，水泵停止给水箱抽水。不考虑电磁铁的电阻，g取10N/kg。求： (1)水泵的额定功率为440W，水泵正常工作2min消耗的电能； (2)在水箱装满水的情况下，当水泵恰好停止给水箱抽水时R0的阻值； (3)若将R0的阻值换为8Ω，当水泵恰好停止给水箱抽水时水对水箱底部的压强。 【详解】（1）水泵正常工作2min消耗的电能 （2）水箱装满水时水深，长方体高，完全浸没在水中，排开水的体积 长方体受到的浮力 此时压敏电阻受到的压力大小等于浮力与长方体重力的合力，即 由图乙，压敏电阻阻值与其受到的压力是一次函数，由数学知识可知，其函数关系式为 则当压力为20N时， 压敏电阻的阻值为 恰好停止时电流，总电阻为 因此恰好停止给水箱抽水时R0的阻值 （3）恰好停止时电流仍为，总电阻仍为，因此更换定值电阻后压敏电阻的阻值为 代入函数关系式中，可得此时的压力为 压敏电阻受到的压力大小等于浮力与长方体重力的合力，则此时长方体受到的浮力为 则此时长方体排开水的体积为 水的深度为 水对水箱底部的压强 一、选择题 1．（2026·山东·一模）“体重管理年”掀起全民的健身热潮，为动态监测同学们的体重情况，某科技小组设计了一个体重测量仪，电路如图所示，压敏电阻R的阻值会随秤台上所受压力的增大而减小，G是由理想电流表改装而成的指针式测力显示器，R0是定值电阻，当显示器示数变大时（　　） A．R变大 B．电压表示数变大 C．电路的总功率变大 D．电压表与电流表示数的比值变大 【答案】C 【详解】A．由题意可知，显示器为电流表改装而成，当示数增大时，即电路中电流增大，在电压一定时，根据欧姆定律得，电路中的电阻减小，而R0为定值电阻，则R减小，故A不符合题意； B．电压表测R两端电压，是定值电阻，增大，由可知，则增大，电源电压不变，由，所以U减小，即电压表示数减小，故B不符合题意； C．根据，电源电压不变，电流增大，所以电路的总功率也增大，故C符合题意； D．电压表与电流表示数的比值是，当显示器示数变大时，电阻R值减小，故电压表与电流表示数的比值减小，故D不符合题意。 故选C。 2.（2026·山东泰安·一模）如图甲所示，电源电压恒定，电压表量程为0~15V，电压表量程为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。则下列说法中（　　） ①电源电压为4.5V ②定值电阻的阻值为2.5Ω ③定值电阻的最小功率为0.45W ④滑动变阻器的调节范围为2.5~10Ω A．只有①正确 B．只有②③正确 C．只有①④正确 D．只有①③④正确 【答案】D 【详解】①②闭合开关，定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量电源电压，示数不变，电压表测量滑动变阻器两端的电压，图乙表示示数变化； 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； ③电路电流最小时，定值电阻有最小功率 故③正确； ④根据欧姆定律可知变阻器接入电路的阻值分别为 滑动变阻器的调节范围为2.5~10 Ω，故④正确； 故选D。 3.（2026·山东青岛·二模）（多选）如图甲所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片由最右端向左端移动的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示。下列选项正确的是（　　） A．电源电压为12V B．电路的最小功率为1.4W C．电压表与电流表对应的示数之比变小 D．电路中，电流的最大值与最小值之比为5∶1 【答案】BC 【详解】A．闭合开关，R1、R2串联，电流表测量电路电流，电压表测量R2两端的电压。当滑动变阻器的滑片在最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，根据欧姆定律可知此时电路中电流最小。根据串联电路电压特点可得，电源电压为……① 当电路中电流为0.5A时，滑动变阻器两端的电压为4V，根据串联电路电压特点可得，电源电压为……② 联立①②，解得，，故A错误； B．电源电压不变，根据可知，电路中电流最小时，总功率最小，电路消耗的最小功率为，故B正确； C．由欧姆定律的变形式可知，电压表与电流表对应的示数之比等于滑动变阻器接入电路的阻值，滑动变阻器的滑片由最右端向左移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小，因此电压表与电流表对应的示数之比变小，故C正确； D．若电流表选择的小量程为0~0.6A，因此电路中的最大电流值为0.6A，若电流表选择大量程，电路中的最大电流值为 均不是图像中的0.5A。电流的最小值为0.1A，故电路中，电流的最大值与最小值之比不可能为5∶1。故D错误。 故选BC。 4.（2026·四川达州·模拟预测）在如图所示的电路中，电源电压和小灯泡的阻值均保持不变，电源电压U=6V，小灯泡R2标有（6V　3W）字样，电流表的量程为0﹣0.6A，电压表的量程为0﹣3V，滑动变阻器R3的最大阻值为20Ω，只闭合开关S1和S3时，电路消耗的功率为6W，下列说法正确的是（　　） A．R1阻值为8Ω B．闭合开关S1、S2和S3时，电路的总电阻为6Ω C．只闭合开关S1时，R3消耗的最大功率为1.5W D．只闭合开关S2时，R2消耗的最小功率为0.6W 【答案】C 【详解】A．只闭合S1、S3时，R3被短路，电路为只有R₁单独的简单电路。由得， 故A错误； B．闭合 S1、S2、S3时，R3被短路，R1与 R2并联。R2的电阻 根据两个电阻并联的总电阻公式总电阻，则R1与 R2并联的总电阻 故B错误； C．只闭合S1时，R1与R3串联。R3的电功率 由上式可知，当时，最大。根据分压关系，它们平分总电压，即每个电阻两端的电压都是3V。此时电压表测R3的电压，量程0-3V，电压没有超过最大测量值。此时电路电流 这个电流也没超过电流表的 0.6A 量程。根据， R3的功率最大值 故C正确； D．只闭合S2时，R2与R3串联，总电压 电压表测R3电压，当电压表示数最大3V时，两端电压最小，根据可知，此时R2的功率最小。R2两端电压 R2最小功率 故D错误。 故选C。 5.（2026·山东济南·一模）（多选）图甲是花棚里安装的自动喷雾和浇水系统的简化电路。S2是电子时控开关，每天在设定好的时间会自动闭合，启动浇水系统。喷雾系统用于调节空气湿度，R为湿敏电阻，其阻值随相对湿度φ变化的图像如图乙所示。当空气中的湿度达到某特定值时，衔铁被吸合或释放，下列说法正确的是（　　） A．图甲中电磁铁的上端为S极 B．当花棚内空气湿度减小时，控制电路的电流减小 C．图甲中喷雾系统的C接线柱应连接在B接线柱上 D．当控制电路中电压降低时，控制的最高湿度会上升 【答案】BD 【详解】A．图甲中控制电路中的电流从电磁铁的下端流入，由安培定则可知，电磁铁的上端为N极，下端为S极，故A错误； B．控制电路中湿敏电阻、定值电阻和电磁铁串联。由图乙可知，当花棚内空气湿度减小时，湿敏电阻R的阻值增大，则控制电路的总电阻变大，根据，控制电路中的电流减小，故B正确； C．由电磁铁的磁性影响因素可知，电磁铁的磁性减弱，衔铁被释放，动触点与A接触，此时控制电路电流减小，湿敏电阻增大，说明相对湿度降低，启动喷雾系统，因此图甲中喷雾系统的C接线柱应连接A接线柱，故C错误； D．由题意可知，喷雾系统停止工作时，控制电路中的电流一定，控制电路的电压U降低，由欧姆定律可知，控制电路的总电阻减小，由串联电路的电阻特点可知，启动喷雾系统时湿敏电阻的阻值减小，由图乙可知，这时花棚所控制的最高湿度会上升，故D正确。 故选BD。 6.（2025·山东潍坊·中考真题）（多选）某同学设计了如图甲所示的电路测量物体质量，电源电压不变，为定值电阻，为压敏电阻，其阻值随所受压力大小的变化规律如图乙所示，电流表的量程为。在上放置轻质托盘，闭合开关，的物体静止放在托盘上时电流表的示数为，的功率为；再放上的物体，稳定后电流表的示数变化了的功率为。取，托盘重力忽略不计，下列说法正确的是（　　） A．托盘上不放物体时电流表的示数为 B．该电路能测量的物体质量最大为 C． D．若电流表的示数为，则被测物体的质量为 【答案】BD 【详解】A．首先计算物体质量与压力的关系，物体对压敏电阻的压力等于其重力，即 F=G=mg。15kg物体的压力F1=15kg×10N/kg=150N 由图乙知此时压敏电阻 R1=50Ω。根据欧姆定律，此时电路总电阻 且R总1=R0+R1= R0+50Ω 可得U=0.2A×(R0+50Ω) 再放上15kg 物体后，总质量30kg，压力F2=30kg×10N/kg=300N 由图乙知此时压敏电阻 R2=30Ω。电路总电阻R总2=R0+R2=R0+30Ω 此时电流表示数I2=0.2A+0.1A=0.3A 且 可得U=0.3A×(R0+30Ω) 联立两式解得R0=10Ω，U=12V。 托盘上不放物体时，压力为0，由图可知此时压敏电阻R3=100Ω，电路总电阻R总0=10Ω+100Ω=110Ω 电流 故A错误； B．电流表量程为0~0.6A，电路最大电流 I大=0.6A，此时电路总电阻 压敏电阻最小阻值R小= R总大- R0=20Ω-10Ω=10Ω 由图乙知，R=10Ω 时对应压力F大= 550N，此时物体质量 故B正确； C．15kg物体时，P1=I12R1=(0.2A)2×50Ω=2W 30kg物体时，P2=I22R22=(0.3A)2×30Ω=2.7W 故 C 错误； D．当电流I=0.4A 时，电路总电阻 压敏电阻阻值R=R总－R0=30Ω-10Ω=20Ω 由图乙规律，R=20Ω时对应压力F0=400N，物体质量 故D正确。 故选BD。 7.（2026·山东济南·一模）如图甲是伏安法测量小灯泡电阻的实验电路，已知电源电压恒为4.0V，小灯泡的规格为“2.5V  0.3A”。首先调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光，然后逐渐向右移动滑片至最右端，得到小灯泡的图像如图乙所示。下列分析正确的是（　　） A．小灯泡正常发光时的电阻为 B．小灯泡的额定功率为0.75W C．小灯泡实际电功率的范围是0.128W~0.75W D．滑动变阻器滑片移到最右端时，变阻器接入电路的阻值最大，大小为 【答案】ABC 【分析】本题结合伏安法测小灯泡电阻实验，核心考查欧姆定律、电功率公式及串联电路电压规律的综合应用，解题关键是从图像提取关键数据，结合上述公式完成分析与判断。 【详解】A．小灯泡正常发光时，电压，电流，根据欧姆定律，可得小灯泡正常发光时的电阻为 故A正确； B．根据电功率公式，则小灯泡的额定功率为 故B正确； C．由图乙可得，小灯泡的最小电压，对应电流，根据电功率公式，小灯泡的最小实际功率为 最大实际功率为额定功率 因此小灯泡实际电功率的范围为0.128W到0.75W，故C正确； D．当滑动变阻器滑片移至最右端时，其接入电路的阻值最大。此时小灯泡两端电压，电路电流，电源电压，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压为 根据欧姆定律，可得滑动变阻器最大电阻为 故D错误。 故选ABC。 二、填空题 8.（2025·山东德州·中考真题）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)低温挡的电功率是__________和的阻值__________。 【答案】(1)S (2)140℃ (3) 1100W 44Ω 【详解】（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， 三、计算题 9.（2026·山东泰安·一模）实践小组为某水箱设计了个监测水位的装置，图甲是其原理图，电流表的示数可显示水位高低。已知电源电压恒定不变，为定值电阻，条状变阻器R的最大阻值为70 Ω，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，电流表示数变化的范围为0.2~0.6 A，电压表的最大示数为12 V，变阻器接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙所示，求： (1)若水箱内部的底面积为0.5 ，当水位在20 cm时，水箱底部受到水的压力； (2)定值电阻的阻值； (3)电源电压； (4)水位预定值是多少。 【答案】(1) (2) (3)18V (4)80cm 【详解】（1）水箱底部受到水的压强 水箱底部受到水的压力 （2）当加水至预定水位时，电压表的最大示数，此时电路电流 定值电阻的阻值 （3）由图乙可知，当水位在20 cm时，条状变阻器R的阻值为，此时电流最小 电源电压 （4）当水位达到预定值时， 故变阻器接入的最小阻值 设变阻器接入阻值R与水位h的变化关系为，代入（20 cm，70 Ω）（90 cm，0）得，，即 当时，水位预定值。 10.（2025·山东泰安·中考真题）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 【详解】（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。 11.（2024·山东泰安·中考真题）实践活动小组为学校设计了智能花卉温室，其顶部用薄膜太阳能板覆盖发电，保障了花卉生长所需的夜间补光照明和低温环境加热的能源需求。图甲为温室智能补光系统电路，当室外自然光照强度低于某数值时，磁性开关自动闭合，补光灯L发光，模拟自然光照为花卉补光。图乙为电热器的加热电路简图，发热体由和两个电热丝构成，且对应电热器的3个按键，使用时只能单独按下某一个按键，再按另一个时，前一个按键会弹起断开，且无法同时按下2个或3个按键。已知保持不变，补光灯L规格为“”。求： 照度 0.15 0.3 0.6 1.2 2 3 32 16 8 4 2.4 1.6 (1)若补光灯L在一段时间内正常发光消耗电能，该灯发光时间为多少小时? (2)若电热器的最大功率是最小功率的12倍，在最大功率状态下60s产生的热量为，求和的阻值。 (3)“照度”是反映光照强度的一种物理量，用表示，国际单位为勒克斯（1x）。已知光敏电阻与照度之间成反比例函数关系，部分数据如下表所示。调节智能补光系统电路正常工作过程如下：当照度下降为时，调节滑动变阻器滑片P至a点，磁性开关的动触片受到电磁铁的吸引力减小至临界值，动触片回弹，开关闭合，补光灯L开始正常工作，此时电流表示数为；保持滑片P在a点不动，提高照度至时，电流表示数变化了，此时光敏电阻的阻值为，设此时滑动变阻器消耗的电功率为，电磁铁线圈电阻忽略不计。求和的大小。 【答案】(1) (2)， (3)， 【详解】（1）由得，该灯发光时间为 （2）由乙图可知，按下按键，电路中只有，则 ① 按下按键，电路中只有，则 ② 按下按键和串联入电路中，则 ③ 又因为 ，则 由①③式得 ④ 根据题意 则 ⑤ 由④⑤得 （3）当照度为时，设滑动变阻器滑至a点连入电路的电阻为和串联在电路中，由欧姆定律得 ① 当提高照度至时，和串联在电路中，依题意得 则 由表格中数据得，E越大，RE越小，则和的总电阻小于和的总电阻，则 由欧姆定律得 ② 由表中数据可知，和照度的反比例关系式为 则 则 ③ 由①②③得 则 12.（2026·山东青岛·二模）如图甲所示为小明同学设计的测液体密度的装置。A为轻质薄壁溢水杯，圆柱体B的重力为30N，用细线与力敏传感器R相连，R的阻值随拉力的变化图像如图丙所示，B的上表面与溢水口相平；图乙为R所在的电路，电源电压U＝6V，R0=100Ω,电压表V的测量范围为0～5V，电流表A的测量范围为0～0.03A。向溢水杯中加满水，电流表示数为0.02A。为调整该装置的测量范围，小明在其余部分不改动的前提下，更换电阻R0为Rx，再次将溢水杯中装满水，此时电流表示数为；将溢水杯中的水换为另一密度为液体时，电流表的示数为；若，求该装置调整后的液体密度测量范围。 【答案】 ~ 【分析】利用阿基米德原理和串联电路电流、电压、电阻的特点，先由图丙得出R与F的关系，结合装满水的电路状态求出B排开液体的体积；再根据两种液体的电流比，算出替换后的定值电阻的阻值；最后结合电表量程，求出液体密度的测量范围。 【详解】由题意可知，向溢水杯加满水时，电路电流，电源电压，原定值电阻，电路总电阻 此时力敏电阻的阻值 由图丙可得拉力。 对圆柱体B受力分析，B受到的浮力 B完全浸没，体积等于排开液体的体积，可得B的体积 装满水时，拉力，对应力敏电阻阻值。 换为的液体时，浮力 此时拉力 对应力敏电阻阻值。电源电压不变，由欧姆定律可得 变形得 解得。 液体密度越大，浮力越大，拉力越小，R越大，R两端电压越大，当电压表示数达到最大值5V时，对应最大密度，此时两端电压 电路电流 力敏电阻最大阻值 即拉力，最大浮力 最大密度 液体密度越小，浮力越小，拉力越大，R越小，电路电流越大，当电流达到电流表最大值0.03A时，对应最小密度，此时电路总电阻 力敏电阻最小阻值 即拉力。最小浮力 最小密度 因此该装置调整后的液体密度测量范围为～。 13.（2025·山东烟台·中考真题）为了节约电能又不影响照明，工人师傅设计出一个路灯改造方案。此前，每个路灯装有一只“220V  100W”的灯泡L0。此次改造要为每个路灯加装一只相同规格的灯泡L，并安装一个电磁控制感应装置，当夜幕降临时，光控开关闭合，路灯处于低功率的柔光状态；当行人走进感应区时，灯光瞬间变亮，离开感应区时，路灯又恢复原来的柔光状态。图甲是设计的电路（加装的灯泡L未画出），控制电路的电源电压恒为4.5V，压敏电阻R的阻值随压力大小变化的图像如图乙所示，当通过电磁铁的电流等于或大于临界值时，衔铁会被电磁铁吸引而转换触点。工作电路的电源电压220V不变，不考虑灯丝电阻变化，电磁铁线圈电阻忽略不计。 (1)为达到改造要求，工人师傅需要将灯泡L接在电路中______（选填“A”或“B”）处。从安全用电角度考虑，工作电路的导线______（选填“C”或“D”）端应接火线。 (2)若控制电路中R1接入的阻值为55Ω，当感应区上受到的压力时，衔铁被电磁铁吸引转换触点，则感应装置中电磁铁的电流临界值是多少？保持电磁铁电流临界值不变，要想让重力更小的人经过感应区时路灯变亮，写出一种可行的改进办法。 (3)若某路灯每天工作总时间为10h，处于柔光状态的时间累计为8h，求改造后这个路灯在六月份（30天）节约的电能（控制电路消耗的电能忽略不计）。 (4)如图丙所示，在方案实施过程中，工人师傅改装完某处的路灯后，需要把重为200N的材料车沿倾斜路面推至下一路灯处，M、N是途经的两点。已知MN两点间的距离为20m，竖直的灯杆与路面夹角为，材料车受到的摩擦力大小是其重力的0.05倍。假设推力F的方向始终与倾斜路面平行，求工人师傅将材料车从M点匀速推至N点的过程中推力F做的功。 【答案】(1) A D (2)0.036，减小滑动变阻器R1接入的阻值 (3)4.32×107J (4)2200J 【详解】（1）[1]当人走进压力感应区时，压力增大，由乙图可知，电阻R的阻值变小，控制电路的总电阻变小，根据可知，电压一定时，电流变大，电磁铁磁性增强，动触点被吸到右边静触点与B接触，此时只与L0接入电路，灯光亮，故灯泡L接在电路中A处。 [2]根据安全用电的要求，开关应接在火线的用电器之间，所以工作电路的导线D端应接火线。 （2）由于题意可知，当感应区上受到的压力F=300N时，衔铁被电磁铁吸引转换触点，此时电流即为感应装置中电磁铁的临界值。由乙图可知，当压力F=300N时，电阻R=70Ω，且与R1串联，根据欧姆定律可知电流的临界值为 重力更小的人，压力更小，由图乙可知，R更大，保持电磁铁电流临界值不变，根据可知，可减小滑动变阻器R1接入的阻值。 （3）处于柔光状态工作时，加装的灯泡L与灯泡L0串联，又两灯泡规格相同，根据串联电路电压规律可知，每个灯泡两端的实际电压为110V，由于灯丝电阻不变，所以有 灯泡的实际功率为 L与L0串联的总功率P总=2P实=2×25W=50W 每天节省的电能为W=Δ(P额-P总)t=(100W-50W)×8×3.6×103s=1.44×106J 30天节约的电能为W总=30×1.44×106J=4.32×107J （4）推力F既克服重力做有用功，又要克服摩擦力做额外功，所以推力做的功等于有用功和额外功之和，所做的有用功为W有用=Gh=200N×20m×sin（90°-60°）=2000J 摩擦力大小为f=0.05G=0.05×200N=10N 克服摩擦力所做的额外功为W额外=fs=10N×20m=200J 所以推力F做功为W=W有用+W额外=2000J+200J=2200J / 学科网（北京）股份有限公司 $ 压轴07 电磁学 5大核心考向 1.【答案】(1)0.5A (2)12V (3)4~40Ω (4)0.5W 【详解】（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。 2.【答案】(1) (2) (3) (4)见解析 【详解】（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 = cmΔt = 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 工作的效率 （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 因此可以接入该插排正常工作。 3.【答案】(1) 变大 变大 (2)10A (3)20℃ (4)提高的阻值/减小电源电压 【分析】（1）因为环境温度升高时，根据图乙可知热敏电阻R的阻值变小，控制电路总电阻变小，电源电压恒定，根据欧姆定律，所以控制电路中电流变大，电流表示数变大。 因为衔铁被吸下后，左侧弹簧的形变程度变大，所以弹簧的弹性势能变大。 （2）因为空调正常工作时功率为额定功率，电压为额定电压，所以可利用公式计算正常工作时的电流。 （3）首先根据已知的启动电流和电源电压，利用欧姆定律计算出控制电路的总电阻；因为总电阻等于定值电阻R0与热敏电阻R的阻值之和，所以可求出此时热敏电阻的阻值；再结合图乙的阻值-温度图像，就能找到对应的启动温度。 （4）如果要提高启动温度，根据图乙可知对应热敏电阻阻值更小，控制电路总电阻变小，要保持启动电流不变，根据欧姆定律，可通过减小定值电阻R0的阻值，或者降低控制电路电源电压，或者更换阻值随温度变化更明显的热敏电阻来实现。 【详解】（1）[1]环境温度升高时，由图乙可知热敏电阻R阻值减小，控制电路总电阻减小，电源电压不变，根据欧姆定律，电路电流变大，电流表示数变大。 [2]衔铁被吸下后，左侧弹簧弹性形变程度变大，因此弹簧的弹性势能变大。 （2）空调正常工作电流 （3）空调启动时电流 控制电路电源电压，根据欧姆定律可得总电阻 热敏电阻的阻值 结合图乙可知，对应温度为20°C，即启动温度为20°C。 （4）方法一：增大定值电阻R0的阻值，理由：提高启动温度后，启动时环境温度更高，热敏电阻R的阻值更小，空调启动需要的电流不变，控制电路电源电压不变，因此总电阻不变，当R减小时，需要增大R0的阻值，只有温度更高（R更小）时才能达到启动电流，从而提高启动温度，可以减少空调不必要的运行时间，从而达到节能的目的。 方法二：降低控制电路的电源电压，理由：启动电流不变，提高启动温度后R减小，R0不变时，总电压减小，因此降低电源电压可让更高温度才达到启动电流。 4.【答案】（1） （2）C （3）左；断路 （4）A；没有控制定值电阻两端的电压一定 （5）通过电阻的电流与导体的电阻成反比 （6）电阻；电流；控制变量法 【解析】（1）在探究电流与电阻关系的实验中，电压表要与定值电阻并联。根据甲图可知，此时电压表测变阻器和定值电阻的总电压。此时可以将定值电阻与变阻器相连的导线从变阻器上拆下，改接在变阻器左上角的接线柱上，如下图所示： （2）根据电压表的量程可知，其能测量的最大的电压为3V， 即定值电阻两端的最大电压为3V， 由于电源电压为6V，则滑动变阻器分得的最小电压为3V，定值电阻的最大阻值为25Ω， 根据串联电路的电压与电阻的规律得到：， 即； 解得：滑动变阻器最小阻值为R变=25Ω， 故选C。 （3）①为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值应最大的最左端。 ②闭合开关，发现电流表无示数，这说明电路断路，电压表示数较大；移动滑动变阻器的滑片，两表的示数无变化，说明定值电阻发生断路。 （4）根据图片可知，A同学所绘制的图像可得电压为： ； ； 可知实验过程中，定值电阻两端的电压发生了变化， 探究“电流与电阻关系”的实验，实验过程中应控制定值电阻两端的电压一定， 则A同学的操作错误，问题是：没有控制定值电阻两端的电压一定。 （5）根据图像，据此得出结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 （6）①根据题意可知，图丙是控制通过导体的电流和通电时间相同，导体的电阻不同，所以探究导体电阻对产生热量多少的影响。 ②图丁中，左边的电阻在干路上电流大，右边的电阻在支路上电流小，则是控制导体电阻和通电时间相同，通过导体电阻的电流不同，所以探究电流对产生热量的影响。 ③探究电流与电阻的关系时，保证了定值电阻两端的电压是一定的，而探究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关时，当探究电流与导体产生的热量的关系，保证了导体的电阻和通电时间相同，当探究电阻与导体产生的热量的关系，保证了导体的电流和通电时间相同，所以这两套装置进行实验的过程中都保证其它因素相同，所以都采用的研究方法是控制变量法。 5.【详解】（1）水泵正常工作2min消耗的电能 （2）水箱装满水时水深，长方体高，完全浸没在水中，排开水的体积 长方体受到的浮力 此时压敏电阻受到的压力大小等于浮力与长方体重力的合力，即 由图乙，压敏电阻阻值与其受到的压力是一次函数，由数学知识可知，其函数关系式为 则当压力为20N时， 压敏电阻的阻值为 恰好停止时电流，总电阻为 因此恰好停止给水箱抽水时R0的阻值 （3）恰好停止时电流仍为，总电阻仍为，因此更换定值电阻后压敏电阻的阻值为 代入函数关系式中，可得此时的压力为 压敏电阻受到的压力大小等于浮力与长方体重力的合力，则此时长方体受到的浮力为 则此时长方体排开水的体积为 水的深度为 水对水箱底部的压强 一、选择题 1.【答案】C 【详解】A．由题意可知，显示器为电流表改装而成，当示数增大时，即电路中电流增大，在电压一定时，根据欧姆定律得，电路中的电阻减小，而R0为定值电阻，则R减小，故A不符合题意； B．电压表测R两端电压，是定值电阻，增大，由可知，则增大，电源电压不变，由，所以U减小，即电压表示数减小，故B不符合题意； C．根据，电源电压不变，电流增大，所以电路的总功率也增大，故C符合题意； D．电压表与电流表示数的比值是，当显示器示数变大时，电阻R值减小，故电压表与电流表示数的比值减小，故D不符合题意。 故选C。 2.【答案】D 【详解】①②闭合开关，定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量电源电压，示数不变，电压表测量滑动变阻器两端的电压，图乙表示示数变化； 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； ③电路电流最小时，定值电阻有最小功率 故③正确； ④根据欧姆定律可知变阻器接入电路的阻值分别为 滑动变阻器的调节范围为2.5~10 Ω，故④正确； 故选D。 3.【答案】BC 【详解】A．闭合开关，R1、R2串联，电流表测量电路电流，电压表测量R2两端的电压。当滑动变阻器的滑片在最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，根据欧姆定律可知此时电路中电流最小。根据串联电路电压特点可得，电源电压为……① 当电路中电流为0.5A时，滑动变阻器两端的电压为4V，根据串联电路电压特点可得，电源电压为……② 联立①②，解得，，故A错误； B．电源电压不变，根据可知，电路中电流最小时，总功率最小，电路消耗的最小功率为，故B正确； C．由欧姆定律的变形式可知，电压表与电流表对应的示数之比等于滑动变阻器接入电路的阻值，滑动变阻器的滑片由最右端向左移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小，因此电压表与电流表对应的示数之比变小，故C正确； D．若电流表选择的小量程为0~0.6A，因此电路中的最大电流值为0.6A，若电流表选择大量程，电路中的最大电流值为 均不是图像中的0.5A。电流的最小值为0.1A，故电路中，电流的最大值与最小值之比不可能为5∶1。故D错误。 故选BC。 4.【答案】C 【详解】A．只闭合S1、S3时，R3被短路，电路为只有R₁单独的简单电路。由得， 故A错误； B．闭合 S1、S2、S3时，R3被短路，R1与 R2并联。R2的电阻 根据两个电阻并联的总电阻公式总电阻，则R1与 R2并联的总电阻 故B错误； C．只闭合S1时，R1与R3串联。R3的电功率 由上式可知，当时，最大。根据分压关系，它们平分总电压，即每个电阻两端的电压都是3V。此时电压表测R3的电压，量程0-3V，电压没有超过最大测量值。此时电路电流 这个电流也没超过电流表的 0.6A 量程。根据， R3的功率最大值 故C正确； D．只闭合S2时，R2与R3串联，总电压 电压表测R3电压，当电压表示数最大3V时，两端电压最小，根据可知，此时R2的功率最小。R2两端电压 R2最小功率 故D错误。 故选C。 5.【答案】BD 【详解】A．图甲中控制电路中的电流从电磁铁的下端流入，由安培定则可知，电磁铁的上端为N极，下端为S极，故A错误； B．控制电路中湿敏电阻、定值电阻和电磁铁串联。由图乙可知，当花棚内空气湿度减小时，湿敏电阻R的阻值增大，则控制电路的总电阻变大，根据，控制电路中的电流减小，故B正确； C．由电磁铁的磁性影响因素可知，电磁铁的磁性减弱，衔铁被释放，动触点与A接触，此时控制电路电流减小，湿敏电阻增大，说明相对湿度降低，启动喷雾系统，因此图甲中喷雾系统的C接线柱应连接A接线柱，故C错误； D．由题意可知，喷雾系统停止工作时，控制电路中的电流一定，控制电路的电压U降低，由欧姆定律可知，控制电路的总电阻减小，由串联电路的电阻特点可知，启动喷雾系统时湿敏电阻的阻值减小，由图乙可知，这时花棚所控制的最高湿度会上升，故D正确。 故选BD。 6.【答案】BD 【详解】A．首先计算物体质量与压力的关系，物体对压敏电阻的压力等于其重力，即 F=G=mg。15kg物体的压力F1=15kg×10N/kg=150N 由图乙知此时压敏电阻 R1=50Ω。根据欧姆定律，此时电路总电阻 且R总1=R0+R1= R0+50Ω 可得U=0.2A×(R0+50Ω) 再放上15kg 物体后，总质量30kg，压力F2=30kg×10N/kg=300N 由图乙知此时压敏电阻 R2=30Ω。电路总电阻R总2=R0+R2=R0+30Ω 此时电流表示数I2=0.2A+0.1A=0.3A 且 可得U=0.3A×(R0+30Ω) 联立两式解得R0=10Ω，U=12V。 托盘上不放物体时，压力为0，由图可知此时压敏电阻R3=100Ω，电路总电阻R总0=10Ω+100Ω=110Ω 电流 故A错误； B．电流表量程为0~0.6A，电路最大电流 I大=0.6A，此时电路总电阻 压敏电阻最小阻值R小= R总大- R0=20Ω-10Ω=10Ω 由图乙知，R=10Ω 时对应压力F大= 550N，此时物体质量 故B正确； C．15kg物体时，P1=I12R1=(0.2A)2×50Ω=2W 30kg物体时，P2=I22R22=(0.3A)2×30Ω=2.7W 故 C 错误； D．当电流I=0.4A 时，电路总电阻 压敏电阻阻值R=R总－R0=30Ω-10Ω=20Ω 由图乙规律，R=20Ω时对应压力F0=400N，物体质量 故D正确。 故选BD。 7.【答案】ABC 【分析】本题结合伏安法测小灯泡电阻实验，核心考查欧姆定律、电功率公式及串联电路电压规律的综合应用，解题关键是从图像提取关键数据，结合上述公式完成分析与判断。 【详解】A．小灯泡正常发光时，电压，电流，根据欧姆定律，可得小灯泡正常发光时的电阻为 故A正确； B．根据电功率公式，则小灯泡的额定功率为 故B正确； C．由图乙可得，小灯泡的最小电压，对应电流，根据电功率公式，小灯泡的最小实际功率为 最大实际功率为额定功率 因此小灯泡实际电功率的范围为0.128W到0.75W，故C正确； D．当滑动变阻器滑片移至最右端时，其接入电路的阻值最大。此时小灯泡两端电压，电路电流，电源电压，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压为 根据欧姆定律，可得滑动变阻器最大电阻为 故D错误。 故选ABC。 8.【答案】(1)S (2)140℃ (3) 1100W 44Ω 【详解】（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， 9.【答案】(1) (2) (3)18V (4)80cm 【详解】（1）水箱底部受到水的压强 水箱底部受到水的压力 （2）当加水至预定水位时，电压表的最大示数，此时电路电流 定值电阻的阻值 （3）由图乙可知，当水位在20 cm时，条状变阻器R的阻值为，此时电流最小 电源电压 （4）当水位达到预定值时， 故变阻器接入的最小阻值 设变阻器接入阻值R与水位h的变化关系为，代入（20 cm，70 Ω）（90 cm，0）得，，即 当时，水位预定值。 10.【答案】(1)， (2)， (3)能，见解析 【详解】（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。 11.【答案】(1) (2)， (3)， 【详解】（1）由得，该灯发光时间为 （2）由乙图可知，按下按键，电路中只有，则 ① 按下按键，电路中只有，则 ② 按下按键和串联入电路中，则 ③ 又因为 ，则 由①③式得 ④ 根据题意 则 ⑤ 由④⑤得 （3）当照度为时，设滑动变阻器滑至a点连入电路的电阻为和串联在电路中，由欧姆定律得 ① 当提高照度至时，和串联在电路中，依题意得 则 由表格中数据得，E越大，RE越小，则和的总电阻小于和的总电阻，则 由欧姆定律得 ② 由表中数据可知，和照度的反比例关系式为 则 则 ③ 由①②③得 则 12.【答案】 ~ 【分析】利用阿基米德原理和串联电路电流、电压、电阻的特点，先由图丙得出R与F的关系，结合装满水的电路状态求出B排开液体的体积；再根据两种液体的电流比，算出替换后的定值电阻的阻值；最后结合电表量程，求出液体密度的测量范围。 【详解】由题意可知，向溢水杯加满水时，电路电流，电源电压，原定值电阻，电路总电阻 此时力敏电阻的阻值 由图丙可得拉力。 对圆柱体B受力分析，B受到的浮力 B完全浸没，体积等于排开液体的体积，可得B的体积 装满水时，拉力，对应力敏电阻阻值。 换为的液体时，浮力 此时拉力 对应力敏电阻阻值。电源电压不变，由欧姆定律可得 变形得 解得。 液体密度越大，浮力越大，拉力越小，R越大，R两端电压越大，当电压表示数达到最大值5V时，对应最大密度，此时两端电压 电路电流 力敏电阻最大阻值 即拉力，最大浮力 最大密度 液体密度越小，浮力越小，拉力越大，R越小，电路电流越大，当电流达到电流表最大值0.03A时，对应最小密度，此时电路总电阻 力敏电阻最小阻值 即拉力。最小浮力 最小密度 因此该装置调整后的液体密度测量范围为～。 13.【答案】(1) A D (2)0.036，减小滑动变阻器R1接入的阻值 (3)4.32×107J (4)2200J 【详解】（1）[1]当人走进压力感应区时，压力增大，由乙图可知，电阻R的阻值变小，控制电路的总电阻变小，根据可知，电压一定时，电流变大，电磁铁磁性增强，动触点被吸到右边静触点与B接触，此时只与L0接入电路，灯光亮，故灯泡L接在电路中A处。 [2]根据安全用电的要求，开关应接在火线的用电器之间，所以工作电路的导线D端应接火线。 （2）由于题意可知，当感应区上受到的压力F=300N时，衔铁被电磁铁吸引转换触点，此时电流即为感应装置中电磁铁的临界值。由乙图可知，当压力F=300N时，电阻R=70Ω，且与R1串联，根据欧姆定律可知电流的临界值为 重力更小的人，压力更小，由图乙可知，R更大，保持电磁铁电流临界值不变，根据可知，可减小滑动变阻器R1接入的阻值。 （3）处于柔光状态工作时，加装的灯泡L与灯泡L0串联，又两灯泡规格相同，根据串联电路电压规律可知，每个灯泡两端的实际电压为110V，由于灯丝电阻不变，所以有 灯泡的实际功率为 L与L0串联的总功率P总=2P实=2×25W=50W 每天节省的电能为W=Δ(P额-P总)t=(100W-50W)×8×3.6×103s=1.44×106J 30天节约的电能为W总=30×1.44×106J=4.32×107J （4）推力F既克服重力做有用功，又要克服摩擦力做额外功，所以推力做的功等于有用功和额外功之和，所做的有用功为W有用=Gh=200N×20m×sin（90°-60°）=2000J 摩擦力大小为f=0.05G=0.05×200N=10N 克服摩擦力所做的额外功为W额外=fs=10N×20m=200J 所以推力F做功为W=W有用+W额外=2000J+200J=2200J / 学科网（北京）股份有限公司 $