专题11(押深圳15题)电学计算备战2026年中考物理考前密押(深圳专用)
2026-05-30
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摘要:
**基本信息**
以深圳中考真题为母题、广东模拟题为子题,系统覆盖电学计算核心考点,强化实际场景中电路分析与能量计算能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|真题回顾|3道中考真题|结合植物工厂、孵化器等实际场景,考查电流、电阻、电功及热量计算|串联/并联电路分析→欧姆定律应用→电功/电功率/焦耳定律综合计算|
|押题冲关|37道模拟题|多挡位电路(加热/保温)、传感器电阻、效率问题等高频考法|从基础电路计算到复杂实际应用,构建“概念-公式-模型-应用”逻辑链条|
内容正文:
专题11(押深圳15题)电学计算
押题探究
今年深圳中考的题型一大变化是总分笔试70分,实验操作10分,计入总分,整体难度适中。在中考物理中,计算题是考前集训得分最快的题型,本专题以深圳历年中考真题为母题题源,紧握中考高频考点,以广东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·广东深圳·中考真题)某简易植物工厂,为了给植物提供光和热,君君、辉辉、阳阳共同设计了如图所示的电路图。小灯泡L的规格是“12V,6W”。电源电压为12V,R为加热电阻,阻值大小为6Ω,求:
(1)请帮助君君同学算出只闭合S2通过R的电流;
(2)请帮助辉辉同学算出只闭合S1灯泡L的电阻;
(3)阳阳同学闭合S1、S2后,通电10min,求R产生的热量和电路消耗的总电能。
2.(2024·广东深圳·中考真题)图甲是某款鸡蛋孵化器,底部装有加热器。通电后,加热器对水加热,水向上方鸡蛋传递热量,提供孵化所需能量。孵化器简化电路如图乙,R1、R2都是发热电阻,孵化器相关参数如下表所示。
(1)孵化器在保温挡正常工作,通过R2的电流是多少?
(2)R2的阻值是多少?
(3)孵化器在加热挡正常工作5min消耗电能是多少?芳芳同学算出水在这段时间吸收热量2.16×104J,则孵化器对水加热的效率是多少?
额定电压
220V
额定功率
加热挡
80W
保温挡
22W
3.(2023·广东深圳·中考真题)R是一个随推力F变化而变化的电阻,F与R的关系如图甲所示。现有如图乙,丙的两个电路,为定值电阻,阻值为20Ω,电源电压恒为6V,电流表量程为0~0.6A。
(1)当小白同学推力为0时,求电阻R的阻值;
(2)用300N的力推电阻,求的电功率(图乙);
(3)图丙中,当干路电流不超过电流表量程时,小白同学推力F的最大值。
押题冲关
一、计算题
1.(2026·广东梅州·一模)如图所示,电路中电源电压为6V,闭合开关S后,电流表A的示数为0.9A,电流表A1的示数为0.6A,求:
(1)电阻R2的电流;
(2)电阻R2的阻值;
(3)电阻R1的电功率。
2.(2026·广东江门·一模)如图甲所示的一种迷你养生壶,有加热和保温两种功能。其简化原理图如图乙,开关接1时为加热挡,功率220 W,开关接2时为保温挡。求:
(1)开关接1时,通过的电流;
(2)电阻的阻值;
(3)若,当开关接2时,该电器工作200 s消耗的电能。
3.(2025·广东深圳·模拟预测)图甲为超声波加湿器内部湿度监测装置的简化电路图,图乙是传感器电阻的阻值随湿度变化图像。已知:电源电压保持不变,定值电阻。某次测量时,只闭合开关,电流表示数为,再闭合开关,电流表示数为。求:
(1)电源电压;
(2)此时空气中的湿度;
(3)空气中的湿度为时,电阻消耗的电功率是多少?
4.(2026·广东江门·一模)下图所示的电路中,电源电压恒为24V,和均为定值电阻,且。
(1)只闭合开关S,求通过的电流;
(2)同时闭合开关S、,通过干路的电流为1.6A,求的阻值和10min电路消耗的电能
5.(2026·广东广州·模拟预测)电动机铭牌上标有“”的字样,控制电路的电源电压为,为定值电阻,人体红外传感器的阻值随人体到大门距离的变化关系如图丙所示:当电磁铁线圈中的电流为时,衔铁刚好被吸下,触发电动机工作,大门打开。(不计电磁铁线圈的电阻)
(1)若电动机实际工作时通过的电流为,实际功率为,求电动机两端的实际电压?
(2)经测试时刚好触发电动机工作,则的阻值为多少?
(3)若要使人离得更远一些就可以触发电动机工作,可以采取的措施。
6.(2026·广东东莞·一模)某烘干机简化电路如图。阻值不变的加热电阻,电动机铭牌“220V100W”,接入220V的电路中,闭合开关,求:
(1)通过R的电流、发热功率;
(2)工作100s,电动机消耗的电能。
7.(2026·广东东莞·一模)小明家购买了一个新电水壶如图1所示,有加热和保温功能,其内部电路如图2所示,其中、为电热丝,S是电源开关,是温控开关(水温达到会自动断开,由加热状态切换为保温状态),该电水壶的部分重要参数如表所示。已知电源电压为220V。求:
(1)保温状态下,通过电热水壶的电流是多少A?
(2)装满一壶水,从加热到,水吸收的热量是多少J?【水的比热容为】
(3)若电水壶的加热效率为80%,则加热这壶水需要多少时间?
××牌电水壶
额定电压
220V
最大装水量
2kg
加热功率
1750W
保温功率
44W
8.(2026·广东东莞·一模)人形机器人的内部配有距离传感器来调整动作。如图,甲图是其简化电路图,其中电阻为距离传感器。阻值随传感器到障碍物距离变化关系如图乙所示,当电流表示数达到设定的最大值时,机器人就会停止运动。已知电源电压为50V,只闭合开关,电流表示数。求:
(1)闭合、,设定当电流表示数达到4.05A时,机器人就会停止运动,求此时通过的电流、的电阻和机器人与障碍物的距离。
(2)工作人员搬离障碍物用时20s,在这段时间内,电阻产生的热量。
9.(2026·广东河源·模拟预测)市面上有一款调温饭菜保温板,其内部电路简化如图所示。已知电源电压恒定不变,、均为定值发热电阻。当开关和都闭合时,电路中的总电流,已知,求:
(1)通过的电流是多少?
(2)通电5min,电阻产生的热量是多少?
10.(2026·广东茂名·二模)如图所示的电路中,电阻R1的阻值为20,电源电压不变。当S1、S2断开,S3闭合时,电流表的示数为0.6A;S1断开,S2、S3闭合时,电流表的示数为0.9A求:
(1)电源电压。
(2)R2的阻值。
(3)闭合S1,断开S2、S3时,电阻R1的电功率是多少?
11.(2026·广东清远·一模)小明家买了一辆汽车,车上座椅具有电加热功能,如图甲所示。该座椅垫有“高温”、“低温”和“关”三个挡位,该座椅垫加热部分的电路简图如图乙所示,电源电压为24V,S为挡位切换开关,R1和R2为电热丝,R1阻值为16Ω,“低温”挡功率为24W,求:
(1)高温挡时通过座椅垫的电流是多少;
(2)电热丝R2的阻值是多少;
(3)高温挡座椅垫工作100s产生的热量是多少。
12.(2026·广东东莞·一模)如图甲所示是同学们自制的调光小台灯,图乙是台灯的电路原理图。电源电压为3V,R是调节亮度的变阻器,最大阻值为10Ω。灯L标有“2.5V,0.5W”字样。忽略温度对电阻的影响。求:
(1)灯L正常发光时的电阻;
(2)灯L正常发光10min消耗的电能;
(3)电源电压降为2.25V后,灯L的最小实际电功率。
13.(2026·广东·二模)图甲为某款家用电饼铛,其上、下烤盘的规格均为“220V1100W”,它的简化电路如图乙所示,上、下烤盘的电阻、保持不变。将电饼铛接入220V的电路中,求:
(1)电阻的大小;
(2)开关,均闭合时,电路中的总电流。
14.(2025·广东深圳·三模)潮州饮茶风俗可追溯至唐朝。如图是一款具有烧水、煮杯消毒和保温功能的电茶盘,其部分参数如下表。茶盘正常工作时(两端电压为220V),求:
功能
烧水
功能
煮杯
容量
0.9kg
容量
0.6L
额定加热功率
1000W
额定消毒功率
500W
额定保温功率
50W
消毒时间
6min
(1)每次消毒,消耗的电能;
(2)烧水壶中盛满水,加热使水温升高50℃,水吸收的热量;[]
(3)烧水时,加热电阻的阻值。
15.(2026·广东深圳·一模)如图是小林同学家里厨房安装的轨道插座,支持在轨道上自由移动或增减插座模块。为保障电路安全,为轨道插座安装了一个保险装置,当轨道插座干路电流超过20A时,保险装置会自动切断电源。(家庭电路的电压)
(1)轨道插座上的不同电器以______联方式接入家庭电路中;
(2)将电饭锅接入轨道插座中,测得加热模式下通过的电流为4A,则其加热电阻是多少?
(3)在电饭锅煮饭过程中,妈妈在该插座上插入一个电烤箱(正常工作电流8A),则在此基础上,能否在此插座上再接入一个额定功率为2200W的电磁炉?(通过计算说明)
16.(2026·广东深圳·一模)人形机器人的内部配有距离传感器来调整动作。图甲是其简化电路图,其中电阻R2为距离传感器,其阻值随传感器到障碍物距离变化关系如图乙所示,已知电源电压为50V,只闭合开关S1,电流表示数为。求:
(1)电动机的功率
(2)闭合S1、S2,设定当电流表示数达到4.05A时,机器人就会停止运动,求此时机器人与障碍物的距离。
(3)工作人员搬离障碍物用时20s,在这段时间内,电阻R2产生的热量。
17.(2026·广东佛山·一模)“围炉煮茶”是现代人喜爱的休闲方式。某款煮茶器简化电路如甲所示。和均为电热丝(阻值不随温度变化)。S拨1处时,煮茶器处于加热状态;S拨2处时,煮茶器处于保温状态。已知某次加热和保温全过程中的电功率随时间变化图像如图乙。求:
(1)加热过程中电路中的电流;
(2)加热10min煮茶器消耗的电能;
(3)①的阻值;②煮茶器保温状态的电功率。
18.(2026·广东深圳·一模)一辆新能源电动汽车具有车速提醒功能,当车速过快时,提醒驾驶员需要减速。如图甲所示为该车提醒功能的简化电路图,电源电压为,定值电阻R为,为阻值随车速变化的电阻,其阻值随车速变化的关系图像如图乙所示。当车速达到时,观察到电压表示数为,且报警铃声响起。该车驶入某高速服务区充电,充电后电桩显示屏的信息为:充电电压,充电电流,时间。求:
(1)本次充电消耗的电能;
(2)当车速达到时,的阻值;
(3)车速为0时,内定值电阻R产生的热量。
19.(2026·广东深圳·一模)小马和他所在的“求知”兴趣小组制作了一款小型电火锅模型,具有高、中、低三挡控温功能,如图是它的简化电路图。开关S2可接触点1或2,R1、R2为加热电阻且R1=R2(阻值不随温度的变化而变化)。电火锅的部分参数如表所示,。求:
电源电压/V
220
低温挡功率/W
——
中温挡功率/W
550
高温挡功率/W
1100
(1) R1的阻值;
(2)电火锅在低温挡工作时的电流;
(3)在标准大气压下,使用高温挡将质量为2kg、初温为20℃的水烧开需要的时间(不计热量损失,结果精确到1s)。
20.(2026·广东深圳·模拟预测)小明家响应国家家电“以旧换新”惠民政策,置换了一台储水式电热水器,其铭牌如下表,工作原理如下图,、是储水箱中加热器内的电阻,为漏电保护开关,为温控开关。已知,。求:
额定加热功率
2000W
额定电压
220V
额定保温功率
400W
防水等级
IPX4
温度范围
室温
额定容量
50L
加热方式
双管加热
内胆材质
金属板搪瓷
(1)该电热水器保温挡正常工作2小时消耗的电能;
(2)电阻的阻值;
(3)该电热水器在加热状态下正常工作40min,恰好使额定容量的水温度升高20℃,求此过程它的加热效率。
21.(2026·广东深圳·一模)如图甲所示为一款两挡电火锅,其简化电路原理图如图乙所示,和均为发热电阻,S为电源开关,为温控开关,额定电压为220V,它的高温挡的额定功率为2200W,低温挡的额定功率为440W。[]求:
(1)电火锅将2kg水从20℃加热至100℃,水吸收的热量;
(2)电火锅高温挡正常工作5min消耗的电能;
(3)电阻的阻值。
22.(2025·广东揭阳·一模)如图甲为一款双挡位手持式电煮锅,其内部电路简化图如图乙所示,已知低温挡功率为220W,电阻的阻值为,求:
(1)低温挡工作时的电流;
(2)当同时接入电路时为高温挡,求高温挡的功率;
(3)使用高温挡加热5min,电流通过产生的热量为?
23.(2026·广东深圳·一模)某型号家用电暖器具有高温和低温两挡加热功率,其简化电路如图所示。、均为电热丝,且,电源电压恒为220V。求:
(1)当开关闭合、断开时,此时电路中的电流;
(2)当开关、均闭合时,此时电路的总电功率;
(3)在高温挡加热状态下,使用该电暖器对一间房间进行取暖,工作5min,若电暖器的加热效率为80%,可使室内空气温度升高多少摄氏度?[室内空气质量约为40kg,取]
24.(2026·广东深圳·一模)图甲为某煮茶器的实物图,图乙为其电路原理图,表格中是该煮茶器的主要参数,和为电阻不变的电热丝,S为总开关,为温控开关,该煮茶器可以通过控制S、两个开关的通断实现加热、保温两个挡位的变化,将煮茶器接入电源电压为220V的电路中。求:
额定电压
加热功率
保温功率
220V
1210W
110W
(1)煮茶器处于加热挡时的电流;
(2)煮茶器处于保温挡时,持续工作10min,产生的热量;
(3)的阻值。
25.(2026·广东深圳·二模)如图甲所示是一款无线3D打印笔,相关参数如下表。它通过加热,挤出热熔的塑料,然后在空气中冷却凝固成形。此打印笔有快慢两挡,其内部简化电路如图乙所示,R1和R2是用于发热的电阻,只闭合开关S时为慢挡。塑料条的比热容,求:
额定工作电压
6V
慢挡打印功率
9W
快挡打印功率
12W
(1)的阻值大小;
(2)快挡打印1min消耗的电能;
(3)某次打印将30g的塑料条从加热到,共消耗了的电能,求打印笔的能效比η(能效比:塑料条吸收热量与消耗的电能之比)。
26.(2026·广东深圳·二模)小柑同学尝试自己设计电热水壶。他找来两根电热丝及其他元件,设计了甲、乙(如图)两个电路,其中,通过控制开关可实现水壶的加热和保温功能,求:
(1)甲、乙两个电路中加热功率更高的是______;
(2)小柑发现常用电器工作时,电能表(图丙)在1min转了110圈,求常用电器的总功率;
(3)为确保电路安全,小柑查阅了入户处保险装置的参数(图丁),通过计算分析小柑能否在常用电器工作的同时,再将(1)中加热功率更高的电热水壶以加热状态接入家庭电路。
27.(2026·广东深圳·二模)深圳某公司研发的智能消毒机器人内置消毒液加热器以及测温报警电路。测温报警简化电路如图甲所示,电源电压恒为,为定值电阻,为热敏电阻,其阻值随温度变化如图乙所示,当电流表示数时,报警器触发。已知机器人内消毒液质量为,比热容为,加热器加热功率为。
(1)当温度达到40℃时电路恰好报警,求的阻值:
(2)加热器在内将消毒液从20℃加热至35℃,求加热器的热效率(结果保留到小数点后一位)。
28.(2026·广东深圳·二模)如图是某型号电加热器的工作电路,其中R和R0是加热器内部的发热体。将电加热器接入电压为220V的家庭电路中,当开关S先后置于“1”挡和“2”挡时,电流表的示数分别为5A和0.1A。求:
(1)R0的阻值;
(2)当开关S置于“1”挡时,加热器的电功率;
(3)当开关S置于“2”挡时,加热器工作10分钟消耗的电能。
29.(2026·广东深圳·二模)某款电热毛巾架的内部电路原理图如图甲所示,电源电压为220V,和均为发热电阻,可通过开关实现高温、低温挡的切换。图乙为该毛巾架在正常工作20min内电流随时间变化的图像,求:
(1)电阻的阻值
(2)电热毛巾架低温挡的功率
(3)电热毛巾架高温挡工作10min消耗的电能。
30.(2026·广东深圳·二模)深圳雨季湿度高,为监测深圳雨季仓储湿度,设计电路如图。电源电压恒为6V,R0为阻值1000的定值电阻,R为湿敏电阻。表格中是湿敏电阻阻值随空气相对湿度RH的变化关系。
空气相对湿度RH/%
20
30
40
50
60
70
湿敏电阻R/
5000
4000
3000
2000
1000
500
(1)当电流计示数为2mA时,求此时的空气相对湿度。
(2)若库房内空气相对湿度为20%,求电路工作100s定值电阻R0消耗的电能。
31.(2026·广东深圳·二模)在深圳,智能外卖取餐柜已深入社区、医院等场所。为保障热餐外卖的品质,部分新型取餐柜配备了保温和加热功能。实现该功能的简化电路如图所示,电源电压恒为,定值电阻和都是发热体,阻值为,加热时,电路总电流为。求:
(1)闭合时,通过的电流;
(2)保温时的电功率;
(3)加热,电路消耗的电能。
32.(2026·广东深圳·二模)小真为加热器设计了如图甲和图乙两种电路,电源电压均恒为12V。电热丝、的图像如图丙所示。
(1)由图丙可得___________;
(2)已知图甲中两端电压为8V,求通过的电流;
(3)闭合,求图乙电路的总功率。
33.(2026·广东深圳·二模)如图甲,为某温控生物实验室培育舱内的简化电路,电路分为工作电路和控制电路两部分。控制电路中,电源电压恒为,定值电阻,热敏电阻的阻值随温度变化的图像如图乙,当控制电路温度低于时衔铁会被释放,工作电路启动,大功率发热电阻开始加热,当控制电路电流为时,衔铁会被电磁铁吸下,工作电路停止工作。求:
(1)工作电路启动时,的阻值和控制电路中的电流;
(2)工作电路启动时,控制电路的总电功率;
(3)工作电路停止工作时,培育舱内的温度。
34.(2026·广东深圳·二模)小圳对可调光台灯的电路进行深入探究,如图所示。灯泡L标有“6V 3W”字样,当开关S闭合,滑片P在中点时,电压表示数为6V,灯泡恰好正常发光(假定灯泡电阻不随温度变化)。求:
(1)灯泡的电阻;
(2)该电路的电源电压;
(3)当滑动变阻器全部接入时,闭合开关,该电路的电功率。
35.(2025·广东肇庆·一模)如图所示的电路中,电源电压恒定不变,灯泡L标有“12V”字样,额定功率字迹不清,R1是定值电阻。不考虑温度对灯丝电阻的影响。
(1)当闭合开关S2,断开开关S、S1时,灯泡L恰好正常发光,电流表A2的示数是0.4A。求:
①电源电压;
②灯泡L的额定电功率。
(2)当只闭合开关S,断开开关S1、S2,并且将滑动变阻器的滑片滑至最右端时,电流表A1的示数为0.1A。求定值电阻R1的阻值。
36.(2025·广东茂名·二模)如图甲所示的是某款家用电热器的简化电路,能通过智能系统能实现高温、低温挡自动切换。R1、R2为阻值一定的电热丝。该电热器接入电压恒为220V的电路中。图乙为该电热器在正常工作30min内功率随时间变化的图像。求:
(1)低温挡时通过电路的电流;
(2)电热丝R2的阻值;
(3)电热器正常工作30min产生的热量。
37.(2025·广东深圳·模拟预测)如图甲所示的电热水瓶是指一种加热、保温除氯等多功能电加热器其铭牌如图乙所示,简化的工作电路如图丙所示,其中、为定值电阻某次该热水瓶装满初温为20℃的水,接在家庭电路中,通电恰好将一壶水烧开(外界大气压为1个标准大气压)。求:
(1)当开关S、均闭合时,电热水瓶处于什么状态?此时电阻的阻值是多少?
(2)傍晚用电高峰期,若实际电压只有200V时,电热水瓶保温状态下的实际功率是多少?(保留整数)
(3)电热水瓶通电15min恰好将一壶水烧开,则加热时电热水瓶的热效率是多少?[水的比热容是]
38.(2025·广东深圳·三模)图甲是利用热敏电阻制作的电子温度计,由电压表的示数显示温度,电路原理图如图乙,是热敏电阻,其阻值与温度的关系图像如图丙,电源电压恒为6V,。求:
(1)当环境温度为20℃时,电路中的电流为多少;
(2)当环境温度为20℃时,该电路100s产生的热量为多少;
(3)当电压表的示数为2.4V时,此时的环境温度为多少。
39.(2025·广东深圳·三模)如图甲所示,这是一款电加热煮茶壶,其额定电压为220V。图乙为其简化工作原理图,、均为阻值不变的加热丝,通过改变旋钮开关的位置,可实现“加热”“保温”两挡的调节。已知保温挡的额定功率为242W,。求:
(1)煮茶壶在保温挡正常工作时电路中的电流;
(2)电阻丝的阻值;
(3)在某次用电高峰期使用加热挡将0.5kg的茶水从40℃刚好加热到100℃,用时150s,该煮茶壶加热时的效率为80%。求
①茶水吸收的热量;②煮茶壶此次工作的实际电功率。
[茶水的比热容]
40.(2026·广东深圳·一模)小林同学家的浴室使用储水式电热水器,其内部简化电路如图甲所示,由控制电路和加热电路组成。
(一)控制电路:电源电压恒为12V,电流鉴别器相当于电流表,R0为定值电阻(阻值为250Ω),Rt为热敏电阻,其阻值随水温的变化关系如图乙所示。
(二)加热电路:电压为220V,加热电阻R1的阻值为24.2Ω。当热水器中水温降到40℃时,鉴别器中电流为0.03A,开关S2闭合,加热电路开始加热;当水温升至某温度时,鉴别器中电流为0.04A,开关S2断开,加热电路停止加热。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]求:
(1)该热水器的加热功率;
(2)停止加热时水的温度;
(3)不计热损失,该电热水器将10kg的水从40℃开始加热至停止所需的时间。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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专题11(押深圳15题)电学计算
押题探究
今年深圳中考的题型一大变化是总分笔试70分,实验操作10分,计入总分,整体难度适中。在中考物理中,计算题是考前集训得分最快的题型,本专题以深圳历年中考真题为母题题源,紧握中考高频考点,以广东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·广东深圳·中考真题)某简易植物工厂,为了给植物提供光和热,君君、辉辉、阳阳共同设计了如图所示的电路图。小灯泡L的规格是“12V,6W”。电源电压为12V,R为加热电阻,阻值大小为6Ω,求:
(1)请帮助君君同学算出只闭合S2通过R的电流;
(2)请帮助辉辉同学算出只闭合S1灯泡L的电阻;
(3)阳阳同学闭合S1、S2后,通电10min,求R产生的热量和电路消耗的总电能。
【答案】(1)2A
(2)24Ω
(3)1.44×104J;1.8×104J
【详解】(1)只闭合S2,通过R的电流
(2)只闭合S1,灯泡L的电阻
(3)阳阳同学闭合S1、S2后,通电10min,R产生的热量
灯泡支路的电流
干路中的电流I=IL+IR=0.5A+2A=2.5A
电路消耗的总电能W=UIt=12V×2.5A×10×60s=1.8×104J
2.(2024·广东深圳·中考真题)图甲是某款鸡蛋孵化器,底部装有加热器。通电后,加热器对水加热,水向上方鸡蛋传递热量,提供孵化所需能量。孵化器简化电路如图乙,R1、R2都是发热电阻,孵化器相关参数如下表所示。
(1)孵化器在保温挡正常工作,通过R2的电流是多少?
(2)R2的阻值是多少?
(3)孵化器在加热挡正常工作5min消耗电能是多少?芳芳同学算出水在这段时间吸收热量2.16×104J,则孵化器对水加热的效率是多少?
额定电压
220V
额定功率
加热挡
80W
保温挡
22W
【答案】(1)0.1A;(2)2200Ω;(3)2.4×104J,90%
【详解】解:(1)孵化器在保温挡正常工作,通过R2的电流
(2)由图乙可知,闭合开关S,只有R2的简单电路,电路的总电阻较大,由可知电路的总功率较小,处于保温挡,R2的阻值
(3)孵化器消耗的电能
W=P加t=80W×5×60s=2.4×104J
孵化器对水加热的效率
答:(1)孵化器在保温挡正常工作,通过R2的电流是0.1A;
(2)R2的阻值是2200Ω;
(3)孵化器在加热挡正常工作5min消耗电能是2.4×104J,思考乐芳芳同学算出水在这段时间吸收热量2.16×104J,则孵化器对水加热的效率是90%。
3.(2023·广东深圳·中考真题)R是一个随推力F变化而变化的电阻,F与R的关系如图甲所示。现有如图乙,丙的两个电路,为定值电阻,阻值为20Ω,电源电压恒为6V,电流表量程为0~0.6A。
(1)当小白同学推力为0时,求电阻R的阻值;
(2)用300N的力推电阻,求的电功率(图乙);
(3)图丙中,当干路电流不超过电流表量程时,小白同学推力F的最大值。
【答案】(1)40Ω;(2)0.8W;(3)200N
【详解】解:(1)由题图甲可知,当推力为0时,电阻R的阻值为40Ω。
(2)用300N的力推电阻时,电阻R的阻值为10Ω,电路中的电流
的电功率
(3)图丙电路中,通过的电流
电流表允许通过的最大电流为0.6A,因为R与并联,则通过R的最大电流
根据欧姆定律可得,R的阻值最小
由题图甲可知,此时的推力为200N,随着推力的增大,R的阻值减小,故最大推力为200N。
答:(1)推力为0时,电阻R的阻值为40Ω;
(2)图乙中的电功率为0.8W;
(3)小白同学推力F的最大值为200N。
押题冲关
一、计算题
1.(2026·广东梅州·一模)如图所示,电路中电源电压为6V,闭合开关S后,电流表A的示数为0.9A,电流表A1的示数为0.6A,求:
(1)电阻R2的电流;
(2)电阻R2的阻值;
(3)电阻R1的电功率。
【答案】(1)0.3A
(2)20Ω
(3)3.6W
【详解】(1)如图所示,电路是并联的,电流表A测量干路电流,则干路电流,电流表A1测量通过R1的电流,则通过R1的电流,由并联电流规律可得,通过R2的电流
(2)电阻R2两端电压
电阻R2的阻值
(3)电阻R1两端电压
电阻R1的电功率
2.(2026·广东江门·一模)如图甲所示的一种迷你养生壶,有加热和保温两种功能。其简化原理图如图乙,开关接1时为加热挡,功率220 W,开关接2时为保温挡。求:
(1)开关接1时,通过的电流;
(2)电阻的阻值;
(3)若,当开关接2时,该电器工作200 s消耗的电能。
【答案】(1)
1A
(2)
220Ω
(3)
【详解】(1)开关接1时,只有接入电路,通过的电流
(2)电阻的阻值
(3)开关接2时,只有接入电路,消耗的电能
3.(2025·广东深圳·模拟预测)图甲为超声波加湿器内部湿度监测装置的简化电路图,图乙是传感器电阻的阻值随湿度变化图像。已知:电源电压保持不变,定值电阻。某次测量时,只闭合开关,电流表示数为,再闭合开关,电流表示数为。求:
(1)电源电压;
(2)此时空气中的湿度;
(3)空气中的湿度为时,电阻消耗的电功率是多少?
【答案】(1)20V
(2)60%
(3)1W
【详解】(1)只闭合开关,单独接入电路,电流表测电路电流。则电源电压为
(2)再闭合开关,、并联,电流表测干路电流。根据并联电流规律,电流为
则阻值为
由图乙可知,此时空气中的湿度为60%。
(3)由图乙可知,空气中的湿度为时,电阻阻值为,则电阻消耗的电功率
4.(2026·广东江门·一模)下图所示的电路中,电源电压恒为24V,和均为定值电阻,且。
(1)只闭合开关S,求通过的电流;
(2)同时闭合开关S、,通过干路的电流为1.6A,求的阻值和10min电路消耗的电能
【答案】(1)
(2);
【详解】(1)只闭合S时,断开,支路不通,只有接入电路,电源电压。 可得通过的电流
(2)同时闭合S、时,与并联,并联电路中各支路电压等于电源电压,且支路工作互不影响,因此的电流仍为。 根据并联电路电流规律,可得通过的电流
再由欧姆定律得的阻值
时间
根据总电能
5.(2026·广东广州·模拟预测)电动机铭牌上标有“”的字样,控制电路的电源电压为,为定值电阻,人体红外传感器的阻值随人体到大门距离的变化关系如图丙所示:当电磁铁线圈中的电流为时,衔铁刚好被吸下,触发电动机工作,大门打开。(不计电磁铁线圈的电阻)
(1)若电动机实际工作时通过的电流为,实际功率为,求电动机两端的实际电压?
(2)经测试时刚好触发电动机工作,则的阻值为多少?
(3)若要使人离得更远一些就可以触发电动机工作,可以采取的措施。
【答案】(1)
180V
(2)
170Ω
(3)
减小定值电阻R1的阻值/增大控制电路电源电压
【详解】(1)电动机两端的实际电压为
(2)控制电路中R1与R串联,刚好触发电动机工作时,电路总电阻为
当时,由图丙可知,红外传感器的阻值为130Ω,根据串联电路电阻规律,可得R1的阻值为
(3)人离大门越远,人体红外传感器的阻值R越大;触发电动机工作需要电磁铁线圈电流达到120mA不变,若保持控制电路电源电压不变,电路中的总电阻不变,R增大后,需要减小R1的阻值才能让电流达到触发值,因此可减小定值电阻R1的阻值;若保持R1不变,增大控制电路的电源电压,也可以让电流达到触发值。
6.(2026·广东东莞·一模)某烘干机简化电路如图。阻值不变的加热电阻,电动机铭牌“220V100W”,接入220V的电路中,闭合开关,求:
(1)通过R的电流、发热功率;
(2)工作100s,电动机消耗的电能。
【答案】(1)4A;880W
(2)
【详解】(1)由电路图可知,电动机M与加热电阻R并联,并联电路中各支路两端电压等于电源电压,则通过R的电流
R的功率
(2)由题意可知,工作100s,电动机消耗的电能
7.(2026·广东东莞·一模)小明家购买了一个新电水壶如图1所示,有加热和保温功能,其内部电路如图2所示,其中、为电热丝,S是电源开关,是温控开关(水温达到会自动断开,由加热状态切换为保温状态),该电水壶的部分重要参数如表所示。已知电源电压为220V。求:
(1)保温状态下,通过电热水壶的电流是多少A?
(2)装满一壶水,从加热到,水吸收的热量是多少J?【水的比热容为】
(3)若电水壶的加热效率为80%,则加热这壶水需要多少时间?
××牌电水壶
额定电压
220V
最大装水量
2kg
加热功率
1750W
保温功率
44W
【答案】(1)0.2A
(2)
(3)480s
【详解】(1)保温状态下,通过电热水壶的电流
(2)水吸收的热量
(3)电水壶加热消耗的电能
加热时间
8.(2026·广东东莞·一模)人形机器人的内部配有距离传感器来调整动作。如图,甲图是其简化电路图,其中电阻为距离传感器。阻值随传感器到障碍物距离变化关系如图乙所示,当电流表示数达到设定的最大值时,机器人就会停止运动。已知电源电压为50V,只闭合开关,电流表示数。求:
(1)闭合、,设定当电流表示数达到4.05A时,机器人就会停止运动,求此时通过的电流、的电阻和机器人与障碍物的距离。
(2)工作人员搬离障碍物用时20s,在这段时间内,电阻产生的热量。
【答案】(1)
,,
(2)
【详解】(1)由题意得,只闭合S1时,只有电动机接入电路,因此通过电动机的电流。闭合、后,电动机与并联,电流表测干路电流,并联支路互不影响,通过电动机的电流仍为。根据并联电路电流规律,通过的电流为
根据并联电路电压规律,两端电压等于电源电压,即,根据欧姆定律可得,的阻值
结合图乙的阻值与距离的关系可知,当时,机器人与障碍物的距离为0.5m。
(2)内产生的热量
9.(2026·广东河源·模拟预测)市面上有一款调温饭菜保温板,其内部电路简化如图所示。已知电源电压恒定不变,、均为定值发热电阻。当开关和都闭合时,电路中的总电流,已知,求:
(1)通过的电流是多少?
(2)通电5min,电阻产生的热量是多少?
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由题意可知,当开关、都闭合时,与并联,干路电流,电源电压,即
通过的电流
则通过的电流是
(2)时间
是纯电阻,产生的热量等于电流所做的功为
10.(2026·广东茂名·二模)如图所示的电路中,电阻R1的阻值为20,电源电压不变。当S1、S2断开,S3闭合时,电流表的示数为0.6A;S1断开,S2、S3闭合时,电流表的示数为0.9A求:
(1)电源电压。
(2)R2的阻值。
(3)闭合S1,断开S2、S3时,电阻R1的电功率是多少?
【答案】(1)12V
(2)40Ω
(3)0.8W
【详解】(1)当S1、S2断开,S3闭合时,只有R1与电流表串联在电路中,且电流表的示数为0.6A,所以电源电压为
(2)S1断开,S2、S3闭合时,R1与R2并联在电路中,电流表测干路电流,且电流表的示数为0.9A,则通过R2的电流为
R2的阻值为
(3)闭合S1,断开S2、S3时,R1与R2串联在电路中,电路中的电流为
电阻R1的电功率是
11.(2026·广东清远·一模)小明家买了一辆汽车,车上座椅具有电加热功能,如图甲所示。该座椅垫有“高温”、“低温”和“关”三个挡位,该座椅垫加热部分的电路简图如图乙所示,电源电压为24V,S为挡位切换开关,R1和R2为电热丝,R1阻值为16Ω,“低温”挡功率为24W,求:
(1)高温挡时通过座椅垫的电流是多少;
(2)电热丝R2的阻值是多少;
(3)高温挡座椅垫工作100s产生的热量是多少。
【答案】(1)
(2)
(3)3600J
【详解】(1)高温挡时,电路中只有组成的简单电路,此时通过座椅垫的电流为
(2)低温挡时,电路由和组成的串联电路,此时电路中电流为
电路的总电阻为
电热丝的阻值为
(3)高温挡座椅垫工作100s产生的热量是
12.(2026·广东东莞·一模)如图甲所示是同学们自制的调光小台灯,图乙是台灯的电路原理图。电源电压为3V,R是调节亮度的变阻器,最大阻值为10Ω。灯L标有“2.5V,0.5W”字样。忽略温度对电阻的影响。求:
(1)灯L正常发光时的电阻;
(2)灯L正常发光10min消耗的电能;
(3)电源电压降为2.25V后,灯L的最小实际电功率。
【答案】(1)12.5Ω
(2)300J
(3)0.125W
【详解】(1)由题意得,灯L正常发光时,两端电压等于额定电压,功率等于额定功率,则灯L正常发光的电阻
(2)灯L正常发光时功率等于额定功率,工作时间
消耗的电能
(3)当滑动变阻器接入最大阻值时,电路总电阻最大,电流最小,根据,灯的实际功率最小。此时电路总电阻
电路最小电流
则灯L的最小实际电功率
13.(2026·广东·二模)图甲为某款家用电饼铛,其上、下烤盘的规格均为“220V1100W”,它的简化电路如图乙所示,上、下烤盘的电阻、保持不变。将电饼铛接入220V的电路中,求:
(1)电阻的大小;
(2)开关,均闭合时,电路中的总电流。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)电阻的阻值为
(2)闭合开关、时,电阻为和的两个电阻器并联,
通过电阻的电流为
由题意得,则,电路中的总电流为
14.(2025·广东深圳·三模)潮州饮茶风俗可追溯至唐朝。如图是一款具有烧水、煮杯消毒和保温功能的电茶盘,其部分参数如下表。茶盘正常工作时(两端电压为220V),求:
功能
烧水
功能
煮杯
容量
0.9kg
容量
0.6L
额定加热功率
1000W
额定消毒功率
500W
额定保温功率
50W
消毒时间
6min
(1)每次消毒,消耗的电能;
(2)烧水壶中盛满水,加热使水温升高50℃,水吸收的热量;[]
(3)烧水时,加热电阻的阻值。
【答案】(1)
(2)
(3)48.4Ω
【详解】(1)根据公式,已知额定消毒功率,消毒时间
代入公式可得,每次消毒,消耗的电能
(2)水温升高50℃,水吸收的热量为
(3)由可得加热电阻的阻值
15.(2026·广东深圳·一模)如图是小林同学家里厨房安装的轨道插座,支持在轨道上自由移动或增减插座模块。为保障电路安全,为轨道插座安装了一个保险装置,当轨道插座干路电流超过20A时,保险装置会自动切断电源。(家庭电路的电压)
(1)轨道插座上的不同电器以______联方式接入家庭电路中;
(2)将电饭锅接入轨道插座中,测得加热模式下通过的电流为4A,则其加热电阻是多少?
(3)在电饭锅煮饭过程中,妈妈在该插座上插入一个电烤箱(正常工作电流8A),则在此基础上,能否在此插座上再接入一个额定功率为2200W的电磁炉?(通过计算说明)
【答案】(1)并
(2)55Ω
(3)不能
【详解】(1)家庭电路中,不同用电器工作时互不影响,都需要在额定电压220V下工作,因此是以并联方式接入电路的。
(2)根据欧姆定律 得加热电阻
(3)根据得电磁炉额定电流
电路总电流
保险装置会切断电源,因此不能再接入电磁炉。
16.(2026·广东深圳·一模)人形机器人的内部配有距离传感器来调整动作。图甲是其简化电路图,其中电阻R2为距离传感器,其阻值随传感器到障碍物距离变化关系如图乙所示,已知电源电压为50V,只闭合开关S1,电流表示数为。求:
(1)电动机的功率
(2)闭合S1、S2,设定当电流表示数达到4.05A时,机器人就会停止运动,求此时机器人与障碍物的距离。
(3)工作人员搬离障碍物用时20s,在这段时间内,电阻R2产生的热量。
【答案】(1)200W
(2)0.5m
(3)50J
【详解】(1)由图可知,只闭合S1,电路为电动机的简单电路,电源电压为,电路电流为,则电动机的功率为
(2)当闭合S1、S2时,电动机与电阻R2并联,电流表测量干路电流,通过电动机的电流仍是4A,由并联电路电流特点可知,通过R2的电流为
由并联电路电压特点可知,
由欧姆定律可知,R2的阻值为
由图乙可知,对应的距离是0.5m。
(3)由焦耳定律的变形公式可知,电阻R2产生的热量为
17.(2026·广东佛山·一模)“围炉煮茶”是现代人喜爱的休闲方式。某款煮茶器简化电路如甲所示。和均为电热丝(阻值不随温度变化)。S拨1处时,煮茶器处于加热状态;S拨2处时,煮茶器处于保温状态。已知某次加热和保温全过程中的电功率随时间变化图像如图乙。求:
(1)加热过程中电路中的电流;
(2)加热10min煮茶器消耗的电能;
(3)①的阻值;②煮茶器保温状态的电功率。
【答案】(1)4A
(2)
(3)55Ω,88W
【详解】(1)S拨1处时,煮茶器处于加热状态,此时单独工作;S拨2处时,煮茶器处于保温状态,此时和串联。由图乙可知,加热状态下,功率为880W,则加热过程中电路中的电流为
(2)加热10min煮茶器消耗的电能为
(3)R1的阻值
由图乙可知,保温状态下,功率为8.8W,根据,电路中的电流为
则煮茶器保温状态的电功率为
18.(2026·广东深圳·一模)一辆新能源电动汽车具有车速提醒功能,当车速过快时,提醒驾驶员需要减速。如图甲所示为该车提醒功能的简化电路图,电源电压为,定值电阻R为,为阻值随车速变化的电阻,其阻值随车速变化的关系图像如图乙所示。当车速达到时,观察到电压表示数为,且报警铃声响起。该车驶入某高速服务区充电,充电后电桩显示屏的信息为:充电电压,充电电流,时间。求:
(1)本次充电消耗的电能;
(2)当车速达到时,的阻值;
(3)车速为0时,内定值电阻R产生的热量。
【答案】(1)1.296×108J
(2)50Ω
(3)36J
【详解】(1) 已知时间
本次充电消耗的电能
(2)当车速达到时,电压表示数为,电源电压为,则定值电阻两端的电压
此时电路中的电流
的阻值
(3)由图乙可知,当车速为时,,与串联,总电阻
电路中的电流
则内定值电阻产生的热量
19.(2026·广东深圳·一模)小马和他所在的“求知”兴趣小组制作了一款小型电火锅模型,具有高、中、低三挡控温功能,如图是它的简化电路图。开关S2可接触点1或2,R1、R2为加热电阻且R1=R2(阻值不随温度的变化而变化)。电火锅的部分参数如表所示,。求:
电源电压/V
220
低温挡功率/W
——
中温挡功率/W
550
高温挡功率/W
1100
(1) R1的阻值;
(2)电火锅在低温挡工作时的电流;
(3)在标准大气压下,使用高温挡将质量为2kg、初温为20℃的水烧开需要的时间(不计热量损失,结果精确到1s)。
【答案】(1)88Ω
(2)1.25A
(3)611s
【详解】(1)由可知,在电压一定时,电阻越小,功率越大;由电路图知,当断开S1,S2接1时,R1、R2串联,电路总电阻最大,功率最小,为低温挡;当闭合S1,S2接1时,只有R1接入电路,为中温挡;当闭合S1,S2接2时,R1、R2并联,电路总电阻最小,功率最大,为高温挡;中温挡时只有R1接入电路,R1的阻值
(2)由题意可知,R2=R1=88Ω,低温挡时R1、R2串联,电火锅在低温挡工作时的电流
(3)在标准大气压下,水的沸点是100℃,则将水烧开时需吸收的热量
不计热量损失,则需要的时间
20.(2026·广东深圳·模拟预测)小明家响应国家家电“以旧换新”惠民政策,置换了一台储水式电热水器,其铭牌如下表,工作原理如下图,、是储水箱中加热器内的电阻,为漏电保护开关,为温控开关。已知,。求:
额定加热功率
2000W
额定电压
220V
额定保温功率
400W
防水等级
IPX4
温度范围
室温
额定容量
50L
加热方式
双管加热
内胆材质
金属板搪瓷
(1)该电热水器保温挡正常工作2小时消耗的电能;
(2)电阻的阻值;
(3)该电热水器在加热状态下正常工作40min,恰好使额定容量的水温度升高20℃,求此过程它的加热效率。
【答案】(1)0.8kW·h
(2)24.2Ω
(3)87.5%
【详解】(1)电热水器保温挡正常工作2小时消耗的电能
(2)当闭合、接b时,被短路,只有接入电路,总电阻最小,电源电压不变,根据可知,此时总功率最大,为加热挡。电阻R2的阻值
(3)额定容量的水的质量
此过程中水吸收的热量
加热过程中消耗的电能
此过程它的加热效率
21.(2026·广东深圳·一模)如图甲所示为一款两挡电火锅,其简化电路原理图如图乙所示,和均为发热电阻,S为电源开关,为温控开关,额定电压为220V,它的高温挡的额定功率为2200W,低温挡的额定功率为440W。[]求:
(1)电火锅将2kg水从20℃加热至100℃,水吸收的热量;
(2)电火锅高温挡正常工作5min消耗的电能;
(3)电阻的阻值。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)水吸收的热量为
(2)工作时间
电火锅高温挡正常工作5min消耗的电能为
(3)电源电压不变,根据,电阻越小功率越大。当S闭合、闭合时,被短路,只有接入电路,电阻最小,为高温挡;当S闭合、断开时,与串联,总电阻最大,为低温挡。
则的阻值为
低温挡的总电阻为
电阻的阻值为
22.(2025·广东揭阳·一模)如图甲为一款双挡位手持式电煮锅,其内部电路简化图如图乙所示,已知低温挡功率为220W,电阻的阻值为,求:
(1)低温挡工作时的电流;
(2)当同时接入电路时为高温挡,求高温挡的功率;
(3)使用高温挡加热5min,电流通过产生的热量为?
【答案】(1)1A
(2)660W
(3)1.32×105J
【详解】(1)由可得,低温挡工作时的电流
(2)当R1和R2并联时,为高温挡,R1功率与低温挡时相等,R2功率
高温挡的功率
(3)电流通过R2产生的热量等于消耗电能
23.(2026·广东深圳·一模)某型号家用电暖器具有高温和低温两挡加热功率,其简化电路如图所示。、均为电热丝,且,电源电压恒为220V。求:
(1)当开关闭合、断开时,此时电路中的电流;
(2)当开关、均闭合时,此时电路的总电功率;
(3)在高温挡加热状态下,使用该电暖器对一间房间进行取暖,工作5min,若电暖器的加热效率为80%,可使室内空气温度升高多少摄氏度?[室内空气质量约为40kg,取]
【答案】(1)4A
(2)1760W
(3)8.8℃
【详解】(1)当S1闭合、S2断开时,R1与R2串联,总电阻
电路电流
(2)当S1、S2都闭合时,R2被S2短路,电路只有R1接入,此时电路的总电功率
此时电阻更小、功率更大,为高温挡。
(3)高温挡工作时间
电暖器消耗的总电能
空气吸收的有效热量
温度变化
24.(2026·广东深圳·一模)图甲为某煮茶器的实物图,图乙为其电路原理图,表格中是该煮茶器的主要参数,和为电阻不变的电热丝,S为总开关,为温控开关,该煮茶器可以通过控制S、两个开关的通断实现加热、保温两个挡位的变化,将煮茶器接入电源电压为220V的电路中。求:
额定电压
加热功率
保温功率
220V
1210W
110W
(1)煮茶器处于加热挡时的电流;
(2)煮茶器处于保温挡时,持续工作10min,产生的热量;
(3)的阻值。
【答案】(1)5.5A
(2)
(3)400Ω
【详解】(1)由表可知,煮茶器处于加热挡时的电流
(2)煮茶器处于保温挡时,持续工作时间
煮茶器产生的热量等于消耗的电能
(3)由图乙可知,当S闭合、S1闭合时,R1被短路,只有R2接入电路;当S闭合、S1断开时,R1与R2串联,总电阻;电源电压不变,由可知,电路中的总电阻越大,功率越小。所以当S闭合、S1闭合时,煮茶器功率较大,为加热挡;当S闭合、S1断开时,煮茶器功率较小,为保温挡。当煮茶器处于加热挡时,只有R2接入电路,则R2的阻值
当煮茶器处于保温挡时,R1与R2串联,此时电路中的总电阻
则R1的阻值
25.(2026·广东深圳·二模)如图甲所示是一款无线3D打印笔,相关参数如下表。它通过加热,挤出热熔的塑料,然后在空气中冷却凝固成形。此打印笔有快慢两挡,其内部简化电路如图乙所示,R1和R2是用于发热的电阻,只闭合开关S时为慢挡。塑料条的比热容,求:
额定工作电压
6V
慢挡打印功率
9W
快挡打印功率
12W
(1)的阻值大小;
(2)快挡打印1min消耗的电能;
(3)某次打印将30g的塑料条从加热到,共消耗了的电能,求打印笔的能效比η(能效比:塑料条吸收热量与消耗的电能之比)。
【答案】(1)4Ω
(2)720J
(3)75%
【详解】(1)由题意可知,只闭合开关S时为慢挡,此时只有接入电路,则的阻值大小为
(2)快挡打印1min消耗的电能为
(3)塑料条的质量为
塑料条从加热到吸收的热量为
打印笔的能效比为
26.(2026·广东深圳·二模)小柑同学尝试自己设计电热水壶。他找来两根电热丝及其他元件,设计了甲、乙(如图)两个电路,其中,通过控制开关可实现水壶的加热和保温功能,求:
(1)甲、乙两个电路中加热功率更高的是______;
(2)小柑发现常用电器工作时,电能表(图丙)在1min转了110圈,求常用电器的总功率;
(3)为确保电路安全,小柑查阅了入户处保险装置的参数(图丁),通过计算分析小柑能否在常用电器工作的同时,再将(1)中加热功率更高的电热水壶以加热状态接入家庭电路。
【答案】(1)乙
(2)
(3)不能
【详解】(1)家庭电路电压不变,根据,总电阻越小,加热功率越大。甲电路最大功率时只有接入,总电阻;乙电路加热时两电阻并联,总电阻
因此乙的加热功率更高。
(2)电能表参数表示:每消耗电能,转盘转3000圈,转盘转110圈消耗的电能
总功率
(3)乙加热状态下,、并联,电热水壶的加热功率
电路总功率
电路总电流
已知保险丝熔断电流为,,保险丝会熔断,因此不能同时接入该电热水壶。
27.(2026·广东深圳·二模)深圳某公司研发的智能消毒机器人内置消毒液加热器以及测温报警电路。测温报警简化电路如图甲所示,电源电压恒为,为定值电阻,为热敏电阻,其阻值随温度变化如图乙所示,当电流表示数时,报警器触发。已知机器人内消毒液质量为,比热容为,加热器加热功率为。
(1)当温度达到40℃时电路恰好报警,求的阻值:
(2)加热器在内将消毒液从20℃加热至35℃,求加热器的热效率(结果保留到小数点后一位)。
【答案】(1)
(2)
83.3%
【详解】(1)由图可知,与并联,电流表测干路电流,电源电压,恰好报警时干路电流
由图乙可知,温度为时,热敏电阻阻值
并联电路中各支路电压等于电源电压,则通过的电流
并联电路干路电流等于各支路电流之和,因此通过的电流
则的阻值
(2)消毒液温度变化
消毒液吸收的热量为
加热器消耗的总电能
加热器的热效率
28.(2026·广东深圳·二模)如图是某型号电加热器的工作电路,其中R和R0是加热器内部的发热体。将电加热器接入电压为220V的家庭电路中,当开关S先后置于“1”挡和“2”挡时,电流表的示数分别为5A和0.1A。求:
(1)R0的阻值;
(2)当开关S置于“1”挡时,加热器的电功率;
(3)当开关S置于“2”挡时,加热器工作10分钟消耗的电能。
【答案】(1)
44Ω
(2)
1100W
(3)
1.32×104J
【详解】(1)由图可知,当开关S接“1”挡时,被短路,电路为只有的简单电路,电路电流较大为,则的阻值
(2)加热器的电功率
(3)当S接“2”挡时,与串联。电路电流较小为,加热器工作10分钟消耗的电能
29.(2026·广东深圳·二模)某款电热毛巾架的内部电路原理图如图甲所示,电源电压为220V,和均为发热电阻,可通过开关实现高温、低温挡的切换。图乙为该毛巾架在正常工作20min内电流随时间变化的图像,求:
(1)电阻的阻值
(2)电热毛巾架低温挡的功率
(3)电热毛巾架高温挡工作10min消耗的电能。
【答案】(1)250Ω
(2)26.4W
(3)132000J
【详解】(1)只闭合开关S2时,只有R1工作,此时电路中的电阻最大,由可知,电功率最小,电热毛巾架处于低温挡,由图乙可知,此时电路中的电流为。两个开关都闭合时,R1、R2并联,此时电路中的电阻最小,由可知,电功率最大,处于高温挡,此时电路中的总电流是1A,根据并联电路的电流规律可知,当R1、R2并联时,则通过R2的电流为
电阻R2的阻值
(2)根据图乙可知,低温挡工作时电路中的电流为,则毛巾架低温挡的功率为
(3)高温挡工作10min消耗的电能为
30.(2026·广东深圳·二模)深圳雨季湿度高,为监测深圳雨季仓储湿度,设计电路如图。电源电压恒为6V,R0为阻值1000的定值电阻,R为湿敏电阻。表格中是湿敏电阻阻值随空气相对湿度RH的变化关系。
空气相对湿度RH/%
20
30
40
50
60
70
湿敏电阻R/
5000
4000
3000
2000
1000
500
(1)当电流计示数为2mA时,求此时的空气相对湿度。
(2)若库房内空气相对湿度为20%,求电路工作100s定值电阻R0消耗的电能。
【答案】(1)50%
(2)0.1J
【详解】(1)根据欧姆定律,电路的总电阻为
此时湿敏电阻的阻值为
对照表格数据,阻值2000 Ω对应的空气相对湿度为50%。
(2)空气相对湿度为20%时,对照表格得湿敏电阻阻值,电路的总电阻为
电路中的电流为
定值电阻消耗的电能
31.(2026·广东深圳·二模)在深圳,智能外卖取餐柜已深入社区、医院等场所。为保障热餐外卖的品质,部分新型取餐柜配备了保温和加热功能。实现该功能的简化电路如图所示,电源电压恒为,定值电阻和都是发热体,阻值为,加热时,电路总电流为。求:
(1)闭合时,通过的电流;
(2)保温时的电功率;
(3)加热,电路消耗的电能。
【答案】(1)
1.5A
(2)
9W
(3)
7200J
【详解】(1)由电路图可知,仅S1闭合时,只有R1接入电路,电阻较大,由可知,电功率较小,为保温挡;S1、S2都闭合时,R1与R2并联,电阻最小,电功率最大,为加热挡。S1闭合后,R1两端电压等于电源电压,即
的电流
(2)保温时只有R1接入电路,此时电功率
(3)加热时总电流为2A,加热时间
加热10min电路消耗的电能
32.(2026·广东深圳·二模)小真为加热器设计了如图甲和图乙两种电路,电源电压均恒为12V。电热丝、的图像如图丙所示。
(1)由图丙可得___________;
(2)已知图甲中两端电压为8V,求通过的电流;
(3)闭合,求图乙电路的总功率。
【答案】(1)5
(2)
(3)
【详解】(1)由图丙可知,当两端电压时,通过的电流,
(2)图甲中与串联,两端电压
通过的电流
(3)图乙中与并联,由图丙可知,当两端电压时,通过的电流,
通过两电阻的电流分别为
根据并联电路电流规律,总电流
电路总功率
33.(2026·广东深圳·二模)如图甲,为某温控生物实验室培育舱内的简化电路,电路分为工作电路和控制电路两部分。控制电路中,电源电压恒为,定值电阻,热敏电阻的阻值随温度变化的图像如图乙,当控制电路温度低于时衔铁会被释放,工作电路启动,大功率发热电阻开始加热,当控制电路电流为时,衔铁会被电磁铁吸下,工作电路停止工作。求:
(1)工作电路启动时,的阻值和控制电路中的电流;
(2)工作电路启动时,控制电路的总电功率;
(3)工作电路停止工作时,培育舱内的温度。
【答案】(1),
(2)1.2W
(3)
【详解】(1)由题意知,工作电路刚启动时温度为,由图乙知此时热敏电阻的阻值为
控制电路总电阻为
由欧姆定律,控制电路中的电流为
(2)控制电路的总电功率为
(3)由题意知,当工作电路停止工作时,
此时控制电路的总电阻为
由串联电路的电阻规律知,此时热敏电阻的阻值为
由图乙可知,此时舱内温度为
34.(2026·广东深圳·二模)小圳对可调光台灯的电路进行深入探究,如图所示。灯泡L标有“6V 3W”字样,当开关S闭合,滑片P在中点时,电压表示数为6V,灯泡恰好正常发光(假定灯泡电阻不随温度变化)。求:
(1)灯泡的电阻;
(2)该电路的电源电压;
(3)当滑动变阻器全部接入时,闭合开关,该电路的电功率。
【答案】(1)
12Ω
(2)
12V
(3)
4W
【详解】(1)根据得灯泡电阻
(2)滑片P在中点时,灯泡正常发光,因此灯泡两端电压等于额定电压,即
已知此时滑动变阻器两端电压为6V,根据串联电路电压规律得电源电压
(3)灯泡正常发光时,可得此时电路电流等于灯泡额定电流
滑片P在中点,则滑动变阻器接入电阻
因此滑动变阻器总电阻
滑动变阻器全部接入时,电路总电阻
根据得电路总功率
35.(2025·广东肇庆·一模)如图所示的电路中,电源电压恒定不变,灯泡L标有“12V”字样,额定功率字迹不清,R1是定值电阻。不考虑温度对灯丝电阻的影响。
(1)当闭合开关S2,断开开关S、S1时,灯泡L恰好正常发光,电流表A2的示数是0.4A。求:
①电源电压;
②灯泡L的额定电功率。
(2)当只闭合开关S,断开开关S1、S2,并且将滑动变阻器的滑片滑至最右端时,电流表A1的示数为0.1A。求定值电阻R1的阻值。
【答案】(1)①12V;
②4.8W;
(2)90Ω
【详解】(1)[1]当闭合开关S2,断开开关S、S1时,电路为灯泡L的简单电路,电流表A2测量通过灯泡L的电流。 因为灯泡L恰好正常发光,所以灯泡两端的电压等于其额定电压,在简单电路中,电源电压等于用电器两端的电压,已知灯泡的额定电压为12V,故电源电压为
[2]灯泡正常发光时,通过灯泡的电流等于其额定电流。由题意可知,电流表A2的示数为0.4A,即灯泡的额定电流为0.4A。则灯泡L的额定电功率
(2)因为不考虑温度对灯丝电阻的影响,所以灯泡电阻是定值。根据欧姆定律可得:灯泡的阻值
当只闭合开关S,断开开关S1、S2,并且将滑动变阻器的滑片滑至最右端时,定值电阻与灯泡串联,且此时滑动变阻器接入电路的电阻为0,电流表A1测量串联电路的电流,示数为0.1A。根据串联电路的特点和欧姆定律,电路的总电阻
因为在串联电路中,总电阻等于各部分电阻之和,所以定值电阻R1的阻值
36.(2025·广东茂名·二模)如图甲所示的是某款家用电热器的简化电路,能通过智能系统能实现高温、低温挡自动切换。R1、R2为阻值一定的电热丝。该电热器接入电压恒为220V的电路中。图乙为该电热器在正常工作30min内功率随时间变化的图像。求:
(1)低温挡时通过电路的电流;
(2)电热丝R2的阻值;
(3)电热器正常工作30min产生的热量。
【答案】(1)0.5A
(2)55Ω
(3)7.26×105J
【详解】(1)由电路图甲可知,当开关S1闭合、S2断开时,只有电热丝R1工作,电路中总电阻最大。根据公式 可知,此时电路的总功率最小,电热器处于低温挡。由图乙可知,低温挡的电功率 ,电源电压 ,根据电功率公式 ,低温挡时通过电路的电流为
(2)由电路图甲可知,当开关S1、S2都闭合时,电热丝R1和R2并联,电路中总电阻最小。根据公式 可知,此时电路的总功率最大,电热器处于高温挡。由图乙可知,高温挡的电功率 。因为R1和R2并联,所以高温挡的总功率等于两个电热丝的功率之和,即
其中,只有电热丝R1的工作时为低温挡。P1为电热丝R1的功率,即低温挡的功率
则电热丝R2的功率为
由可知,R2的阻值
(3)由图乙可知,电热器在高温挡工作的时间
在低温挡工作的时间
电热器为纯电阻电路,产生的热量等于消耗的电能,即
电热器在30min内产生的总热量为
37.(2025·广东深圳·模拟预测)如图甲所示的电热水瓶是指一种加热、保温除氯等多功能电加热器其铭牌如图乙所示,简化的工作电路如图丙所示,其中、为定值电阻某次该热水瓶装满初温为20℃的水,接在家庭电路中,通电恰好将一壶水烧开(外界大气压为1个标准大气压)。求:
(1)当开关S、均闭合时,电热水瓶处于什么状态?此时电阻的阻值是多少?
(2)傍晚用电高峰期,若实际电压只有200V时,电热水瓶保温状态下的实际功率是多少?(保留整数)
(3)电热水瓶通电15min恰好将一壶水烧开,则加热时电热水瓶的热效率是多少?[水的比热容是]
【答案】(1)加热;24.2Ω
(2)331W
(3)93.3%
【详解】(1)[1]由电路图丙可知,当开关S、S1均闭合时,电阻R₂被短路,电路中只有电阻R1工作。此时电路的总电阻最小。根据电功率公式,在电源电压U不变的情况下,电功率P最大,电热水瓶处于加热状态。
由铭牌乙可知,电热水瓶的额定电压为220V,加热功率为2000W。根据电功率公式可得,电阻R1的阻值
(2)当开关S闭合、S1断开时,电阻R1和R2串联,电路总电阻最大,电功率最小,电热水瓶处于保温状态。由铭牌乙可知,保温功率为400W。保温状态下电路的总电阻
当实际电压为200V 时,总电阻121Ω不变。保温状态下的实际功率
(3)由铭牌乙可知,电热水瓶的容量
所以水的质量
水从初温20℃被加热到沸腾(末温100℃),吸收的热量
加热时间
加热时消耗的电能
电热水瓶的热效率
38.(2025·广东深圳·三模)图甲是利用热敏电阻制作的电子温度计,由电压表的示数显示温度,电路原理图如图乙,是热敏电阻,其阻值与温度的关系图像如图丙,电源电压恒为6V,。求:
(1)当环境温度为20℃时,电路中的电流为多少;
(2)当环境温度为20℃时,该电路100s产生的热量为多少;
(3)当电压表的示数为2.4V时,此时的环境温度为多少。
【答案】(1)0.1A
(2)60J
(3)30℃
【详解】(1)由电路图乙可知,热敏电阻与定值电阻串联。由图像丙可知,当环境温度为20℃时,热敏电阻的阻值,电路的总电阻
电路中的电流
(2)电路在100s内产生的总热量
(3)由电路图乙可知,电压表测量两端的电压,当电压表示数时,此时电路中的电流
根据串联电路电压的特点,此时热敏电阻两端的电压
此时热敏电阻的阻值
由图像丙可知,当热敏电阻的阻值为30Ω时,对应的环境温度为30℃。
39.(2025·广东深圳·三模)如图甲所示,这是一款电加热煮茶壶,其额定电压为220V。图乙为其简化工作原理图,、均为阻值不变的加热丝,通过改变旋钮开关的位置,可实现“加热”“保温”两挡的调节。已知保温挡的额定功率为242W,。求:
(1)煮茶壶在保温挡正常工作时电路中的电流;
(2)电阻丝的阻值;
(3)在某次用电高峰期使用加热挡将0.5kg的茶水从40℃刚好加热到100℃,用时150s,该煮茶壶加热时的效率为80%。求
①茶水吸收的热量;②煮茶壶此次工作的实际电功率。
[茶水的比热容]
【答案】(1)
1.1A
(2)
160Ω
(3)
①
②1000W
【详解】(1)已知煮茶壶保温挡的额定功率,额定电压。根据电功率公式,煮茶壶在保温挡正常工作时的电流
(2)由电路图可知,当开关S接“2”时,电阻和串联,电路总电阻最大。根据电功率公式
可知,在电源电压不变的情况下,电路的总功率最小,此时煮茶壶处于保温挡。保温挡电路的总电阻为
根据串联电路电阻的特点,的阻值为
(3)①由题意,茶水吸收的热量为
②由电路图可知,当开关S接“3”时,电阻被短路,只有接入电路,电路电阻最小,功率最大,处于加热挡。根据效率公式,煮茶壶消耗的电能为
煮茶壶此次工作的实际电功率为
40.(2026·广东深圳·一模)小林同学家的浴室使用储水式电热水器,其内部简化电路如图甲所示,由控制电路和加热电路组成。
(一)控制电路:电源电压恒为12V,电流鉴别器相当于电流表,R0为定值电阻(阻值为250Ω),Rt为热敏电阻,其阻值随水温的变化关系如图乙所示。
(二)加热电路:电压为220V,加热电阻R1的阻值为24.2Ω。当热水器中水温降到40℃时,鉴别器中电流为0.03A,开关S2闭合,加热电路开始加热;当水温升至某温度时,鉴别器中电流为0.04A,开关S2断开,加热电路停止加热。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]求:
(1)该热水器的加热功率;
(2)停止加热时水的温度;
(3)不计热损失,该电热水器将10kg的水从40℃开始加热至停止所需的时间。
【答案】(1)2000W
(2)80℃
(3)840s
【详解】(1)热水器的加热功率
(2)已知控制电路中电流为0.04A,开关S2断开,加热电路停止加热,此时控制电路总电阻
则此时热敏电阻阻值
由图乙可知停止加热时水的温度为。
(3)水从40℃开始加热至停止吸收的热量
不计热损失……①
……②
联立①②可得
试卷第1页,共3页
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