2026年北师大版中考物理三轮专题复习:电学综合计算题专练(一)
2026-06-25
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摘要:
**基本信息**
聚焦电学综合计算,通过生活情境题构建“公式应用-电路分析-安全评估”解题逻辑,强化物理观念与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础计算|1-4题|家庭电路用电器参数计算|欧姆定律与电功率公式综合应用|
|多挡位电路|5-9题|开关控制挡位功率分析|串联并联电路规律与功率挡位对应|
|传感器应用|10-18题|电阻变化类动态电路|电阻特性与电路动态分析|
内容正文:
2026年北师大版中考物理三轮专题复习:电学综合计算题专练(一)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:_________
1.某家庭厨房中用电器的相关信息如表1所示,表2为家庭电路中所用不同规格电线的参数,假定家庭电路的电压始终为。
表1
名称
数量
额定电压/V
额定功率/W
电饭锅
1
220
880
微波炉
1
220
1000
电磁炉
1
220
1800
抽油烟机
1
220
200
表2
横截面积/
6
4
2.5
1.5
额定电流/A
31
24
17
9
(1)求电饭锅正常工作时的电流。
(2)若该家庭厨房中干路电线的横截面积为,请你通过计算判断是否允许表1所列的用电器同时工作。
2.某科技小组同学设计的一款具有加热、保温两挡的烧水壶,其内部的简化电路图如图甲所示,和为发热丝,为总开关,为温控开关,1、2分别为开关的两个接触点。图乙为某次将满壶水从加热至沸腾并保温的过程中,电路总功率与加热时间的关系图像。
(1)画出图甲电路,保温挡的等效电路图。
(2)计算烧水壶在内消耗的电能。
(3)计算的阻值。
(4)图丙是采用发热丝和设计的另一款烧水壶内部简化电路,将满壶等量清水从加热至沸腾,甲、丙两种电路设计相比,写出丙图设计的一个主要优点。
3.如图所示是科技小组设计的模拟某电热毯工作电路的示意图。R0和R都是电热毯中的发热电阻丝,开关S的右端可分别处于a、b、c三个位置,当S的右端位于位置时,电热毯的开关处于断开状态,当S的右端分别位于b、c位置时,电热毯分别处于高温挡和低温挡。该电热毯接入电压恒为220V的电路中,电热毯处于高温挡时的功率为110W;电热毯处于低温挡时的功率为55W。忽略电阻随温度的变化。求:
(1)电热毯处于高温挡时,电路中的电流;
(2)电阻R的阻值。
4.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)
5.小明家新购了一款智能电热水壶,具有快速加热和节能保温两挡功能,其正常工作时电功率随时间变化的图像如图甲所示。
(1)求该电热水壶在节能保温挡时电路中的总电阻;
(2)求该电热水壶在快速加热挡工作8min消耗的电能;
(3)假设加热过程中能量的利用率为87.5%,则在快速加热挡工作8min可将多少kg、初温为 的水烧开?[,当地大气压为1个标准大气压]
(4)如图乙所示,电热水壶三脚插头的E脚比其他两脚长些,请从物理角度分析这样设计的目的。
6.某款迷你型家用电饭煲具有煮饭和保温两种功能,其电路图如图甲所示,蒸饭时其消耗的电能与时间的关系如图乙所示。求:
(1)电饭煲煮饭时的电功率;
(2)电阻R1的阻值;
(3)图丙为小安家的电能表,电饭煲保温时,再打开1台的空调和1台的洗衣机,请判断小安家里的空气开关是否跳闸。
7.传感器是指能感受到被测量的信息,并将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求,它是实现自动检测和自动控制的首要环节。由于用金属制成的电阻阻值会随着温度的升高而增大,因此用金属丝制作的感温电阻叫做热电阻,可用来做温度传感器。热电阻大都由纯金属材料制成,应用最多的是铂和铜。市面上有一种铜热电阻温度传感器Cu50(如图甲所示),铜热电阻封装在传感器的探头内。某物理兴趣小组查到了热电阻Cu50的阻值随温度变化的一些信息,并绘制出了如图乙所示图像。该小组想利用这种传感器制作一个温度计。他们准备的实验器材如下:电源(电压为3 V)、灵敏电流表(测量范围为0~50mA)、滑动变阻器R1,开关、导线若干。
(1)铜热电阻温度传感器Cu50是用________材料制成的,在1个标准大气压下将铜热电阻温度传感器Cu50放入冰水混合物中时,其阻值是_______Ω。
(2)该实验小组为了使温度从0℃开始测量。设计了如图丙所示的电路图,其中R为铜热电阻,R1为滑动变阻器,并进行了如下操作:①将传感器探头放入冰水混合物中,过一段时间后闭合开关,调节滑动变阻器R1,使电流表指针指在满刻度;②保持滑动变阻器的阻值不变,把传感器探头放入热水中,过一段时间后闭合开关,发现灵敏电流表的读数为40mA,则热水的温度为多少。
8.重庆一中物理小组自制了浮船质量仪如图甲所示,该仪器用电流表示数来反映质量大小,浮船是底面积为的圆柱形物体,其质量为1kg;船最下方有一力敏电阻,力敏电阻的受力面积为;力敏电阻所在的测量电路如图乙所示,该电路中电流表量程为0~0.6A,电源电压可调,力敏电阻阻值随压力大小变化情况如表所示;某次测量时,将测量电路的电压调至14.4V,调至某一阻值,随后将空载浮船放入水中电流表示数为0.3A,求:
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
33
30
27
24
21
18
15
12
9
6
3
(1)空载浮船所受重力大小;
(2)浮船空载放入水中,力敏电阻所受压力大小;
(3)该次测量质量仪的最大测量值;若物体质量略大于最大测量值,可怎样调节测量电路中的元件参数。(只说明不计算)
9.如图甲所示,这是一款多功能热菜板,该热菜板有高温挡和低温挡两个挡位,其电路原理如图乙所示,其中R1、R2为发热电阻。已知电源电压为220V,R1的阻值为44Ω,低温挡的功率为440W。求:
(1)低温挡工作时的电流;
(2)高温挡加热时的电功率;
(3)低温挡加热5min,电阻R1产生的热量;
(4)R2的阻值。
10.如图所示是某兴趣小组为某烘烤箱设计了一个加热电路图,其中,电阻丝。求:
(1)闭合开关S,该电路中的电流;
(2)该电路工作5min所产生的热量;
(3)兴趣小组想通过增加定值电阻和若干开关的方式对原有电路进行改进,增加一个低温挡,低温挡的功率为220W,如果你是小组成员,你将如何完成设计?(设计内容包括:①在虚方框中画出改进后的电路图;②通过计算得出增加的定值电阻的阻值;③说明该电路在开关处于什么状态时为低温挡。)
11.图甲为“探物”小组制作的“多挡位调光台灯”,图乙为其电路简图。电源电压U为且不变,小灯泡上标有“”字样,为定值电阻,R为调挡电阻,,忽略灯丝电阻随温度的变化。求:
(1)开关接2时,小灯泡恰好正常发光,的阻值;
(2)台灯在最亮的挡位工作时,电路消耗的功率。
12.随着我国潜水运动的普及,潜水员会佩戴深度表保障安全。如图乙所示是一款深度表的简化电路图,电源电压且恒定不变,定值电阻,RP是压敏电阻,如图丙所示是RP的阻值随海水深度变化的图像,RP允许通过的最大电流为0.24A。深度表由电压表(量程0~3V)改装。求:
(1)当海水深度为0m时,电路中的电流;
(2)电压表示数为1.8V时,潜水员下潜的深度;
(3)在电路安全的情况下,RP的最小值。
13.如图是小航设计的电子秤结构示意图,托盘质量不计,电子秤的表盘由测量范围为0~3 V的电压表改装而成。电源电压恒为4.5 V,定值电阻,力敏电阻的阻值随所称物体质量变化如下表所示。(g取10 N/kg)
质量
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
阻值
165
110
75
55
41
30
24.5
20
16
12.5
10
(1)电子秤的零刻度线对应的电压表示数为多少?
(2)将底面积为的圆柱体A放在水平托盘上,电压表示数为2 V,请计算圆柱体A对托盘的压强大小;
(3)小航想将该电子秤的最大称量质量变为原来的两倍,可用阻值多大的定值电阻来替换?请计算说明。
14.如图,L是标有“24V 60W”的灯泡,电源电压为34V。当灯泡正常工作时,求:
(1)电路中的电流;
(2)滑动变阻器连入电路中的阻值。
15.我市中考体育考试立定跳远项目统一进行电子测试,立定跳远电子测试仪如图甲所示,图乙为其工作原理图,电源电压为12V,为定值电阻,为距离传感器的核心部件,图丙是阻值随测试者成绩变化的关系图像。当传感器测到男生测试者成绩达到2.5m时,语音播报器提醒测试已满分,不需要进行第二次测试,此时电路中电流为0.2A。
(1)此时的阻值;
(2)当测试者成绩为1.6m时,求的电功率。
16.创新小组设计了一个简易天然气浓度测试仪。图甲是其内部简化电路图,电源电压恒为4.5 V,定值电阻R0为40 Ω,R为气敏电阻,图乙是其电阻随天然气浓度变化的图像,用测量范围为0~3 V的电压表改装成显示天然气浓度的仪表。
(1)当电压表示数为3 V时,求通过R0的电流。
(2)求电压表最大刻度值处应标注的天然气浓度值。
17.小闽设计了一个动物自动饮水机,其结构如图甲所示。蓄水池里的水通过进水管流到饮水槽。在进水口正下方有一自动控制进水装置,内有一开口向下的圆柱形水杯,当饮水槽的水位下降时,水杯会下降使水通过进水口补充到饮水槽中;当饮水槽的水位上升到某高度时,水杯上升堵住进水口停止进水。为防止缺水,在蓄水池底A处装有压敏电阻监控水位,图乙是监控水位的电路,图丙是压敏电阻阻值RF随水深h变化的关系图像。
(1)若蓄水池中的水深为0.3m,求水在A处产生的压强大小;
(2)若图乙中电源电压恒为8.4V,定值电阻,当电压表示数达到7V时发出报警信号提醒加水,求此时蓄水池中的水深;
(3)已知进水口的横截面积为S1,水杯的横截面积为S2、质量为m,若进水口恰好不进水时,杯里气体的长度为d,水管管壁厚度、水杯杯壁厚度及杯内气体质量忽略不计。求此时饮水槽水面到蓄水池水面的高度L;(用物理量符号写出表达式,水的密度用ρ表示)
(4)若增大进水口到蓄水池的高度,请问需要对水杯做出怎样的调整。(提出一种方法即可)
18.如图甲所示的电路中,电源两端电压为且保持不变,闭合开关,调节滑动变阻器,通过定值电阻的电流随其两端电压变化的关系如图乙所示。当电压表示数为时,求:
(1)的阻值。
(2)滑动变阻器消耗的电功率。
(3)10 s内电流通过所做的功。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(1)4A
(2)不允许
【详解】(1)电饭锅正常工作时的电流
(2)用电器同时工作时干路电流
因为,所以不允许表1所列的用电器同时工作。
2.(1)
(2)
(3)
(4)丙图的加热档功率更高,加热速度更快。
【详解】(1)根据公式,电源电压不变,保温挡功率小,因此电路总电阻更大。甲图中,当闭合、接触点1时,与串联,总电阻最大,总功率最小,为保温挡,据此画出等效电路即可。
(2)由图乙可知,加热阶段功率,时间
保温阶段功率,时间
则15min内消耗的总电能
(3)当接触点2时,只有接入电路,总电阻小,功率大,为加热挡。根据得的阻值
保温挡时,与串联,总功率,总电阻
则的阻值
(4)丙图中与并联,总电阻更小,总功率更大,加热速度快,将满壶等量清水从加热至沸腾,所需时间更短。
3.(1)0.5A
(2)
【详解】(1)当开关S接位置时,电热毯为高温挡,此时电阻被短路,只有发热电阻接入电路。电路电流
(2)的阻值
当开关S接位置时,电热毯为低温挡,此时与串联,低温挡电路总电阻
的阻值
4.(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。
5.(1)
(2)
(3)
(4)插入插座时,先将电热水壶金属外壳接地;拔出插头时,后断开外壳与大地的连接,防止外壳漏电时发生触电事故
【解析】【小题1】由图甲可知,节能保温挡功率
由可知,在节能保温挡时电路中的总电阻
【小题2】由图甲可知,快速加热挡功率
工作8min消耗的电能
【小题3】由效率公式可得
标准大气压下水的沸点为,则水的质量为
【小题4】E脚是连接电热水壶金属外壳的接地脚,插入插头时,E脚先接通地线,使外壳先接地;拔出插头时,E脚后断开地线,使外壳后脱离接地。若电热水壶漏电导致外壳带电,电流会始终通过地线导入大地,避免人体触电,保证用电安全。
6.(1)
(2)176Ω
(3)空气开关不会跳闸
【详解】(1)开关S接b时,只有R2接入电路,总电阻最小,电源电压U=220V不变,根据可知,此时功率最大,为煮饭状态。由图乙可知,0~30min内,电能消耗更快,为煮饭阶段。则煮饭的功率为
(2)R2的阻值
由图乙得,30min~60min为保温阶段,消耗电能
保温时间
则保温功率
开关S接a时,R1与R2串联,为保温状态,根据,电路总电阻
根据串联电路电阻规律
(3)电路总功率
由图丙可知,电能表允许通过的最大电流为20A,电路允许的最大总功率
因为,总功率小于允许的最大功率,所以空气开关不会跳闸。
7.(1) 导体 50
(2)75℃
【详解】(1)铜热电阻Cu50由金属铜制成,金属属于导体,因此材料为导体;1个标准大气压下冰水混合物的温度为,由图乙的图像可知,温度为时,铜热电阻的阻值为。
(2)当将传感器探头放入冰水混合物中(温度为0℃,此时),调节滑动变阻器R1使电流表指针指在满刻度(50mA),根据欧姆定律,此时电路总电阻
根据串联电路电阻特点,可得滑动变阻器阻值
保持滑动变阻器阻值不变,当电流表读数为时,此时电路总电阻
根据串联电路电阻特点可得此时铜热电阻的阻值
设电阻R与温度t的关系为(0℃时),把,代入可得
解得,即
把代入可得
解得,即热水的温度为75℃。
8.(1)
10N
(2)
1N
(3)
8kg;调节方法:降低电源电压,或增大变阻器的阻值
【详解】(1)空载浮船所受重力
(2)浮船空载在水中漂浮,浮力等于总重力,则
船底受到水的压强
力敏电阻在船的底部,受到水的压力
(3)空载时,查表得力敏电阻阻值,此时总电阻
可调电阻阻值
电流表量程,最大电流,此时最小总电阻
此时力敏电阻阻值
查表得对应最大压力,由液体内部同一深度处的压强相等可得代入数据解得
最大总重力
最大总质量
可测量的最大物体质量
物体质量更大时,力敏电阻阻值更小,电流会超过电流表量程。可采用增大的阻值,或降低电源电压来减小电路中的电流,使电路电流不超过电流表的量程。
9.(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)已知低温挡功率,电源电压,根据电功率公式 可得低温挡工作电流
(2)由电路图可知,当开关闭合,接时,电路为的简单电路,总电阻最小,电源电压不变,根据,电阻越小电功率越大,因此该状态为高温挡,代入数据计算高温挡的电功率
(3)低温挡时与串联,电路电流等于,加热时间
根据焦耳定律可得产生的热量
(4)低温挡时与串联,根据可得电路总电阻
根据串联电路电阻规律可得的阻值
10.(1)
(2)
(3)
①;②;③当开关闭合、断开时,电路为低温挡。
【详解】(1)由图可知,闭合开关S后,电路为的简单电路,电源电压,,根据欧姆定律,可得电路电流
(2)该电路为纯电阻电路,工作时间,电流产生的热量等于电路消耗的电能,即
(3)根据,电源电压不变时,功率越小总电阻越大,因此应将与串联,通过开关切换实现高低温挡:
低温挡功率,根据,可得低温挡总电阻
根据串联电路总电阻规律,可得
开关状态判断当闭合、断开时,与串联接入电路,总电阻最大,电源电压不变,由可知此时总功率最小,因此该状态为低温挡。
11.(1)
(2)
【详解】(1)开关接2时,小灯泡、、串联,小灯泡正常发光,因此电路电流等于小灯泡额定电流,即
小灯泡两端电压。根据串联电路电压规律,和的总电压
由欧姆定律得
已知,即,代入得
解得。
(2)电源电压不变,根据,总电阻越小,总功率越大,台灯越亮。因此最亮挡位为开关接1,此时只有小灯泡和串联,无额外电阻接入。
小灯泡电阻
电路总电阻
电路总功率
12.(1)
(2)接近20m
(3)
【详解】(1)由图乙可知,两个电阻串联,电压表和R0并联,由图丙可知h=0m时,,电路中定值电阻,故总电阻
此时电路中的电流为
(2)电压表与R0并联,示数为1.8V,则通过R0的电流
压敏电阻两端的电压为
由于两电阻串联,通过的电流相等,故此时压敏电阻的阻值为,
由图可得,接近20m。
(3)潜水的深度越大,压敏电阻越小,电路中的总电阻越小,由欧姆定律,电路的电流越大,电压表示数越大,根据电压表选用的量程是0~3V,定值电阻两端的电压为3V时,潜水深度达到最大。根据串联电路电压的规律,压敏电阻的电压最小为
此时电路中的电流为
由于此电流小于RP允许通过的最大电流0.24A,故在电路安全的情况下,最大电流为0.2A,此时压敏电阻允许接入电路的阻值最小,此最小阻值为
13.(1)
1.2V
(2)
(3)
20Ω
【详解】(1)由电路图可知,力敏电阻与定值电阻串联,电压表测量两端的电压。当托盘受到的压力为时,即电子秤零刻度时,由表格可知此时的阻值为,此时电路的总电阻
根据欧姆定律,可得此时电路中的电流
再根据,可得两端的电压
即电子秤的零刻度线对应的电压表示数为。
(2)当电压表示数为时,根据,可得电路中电流
根据串联电路两端的总电压等于各用电器两端的电压之和,可得力敏电阻两端的电压
根据,可得此时的阻值
由表格可知,此时托盘里物体的质量,则托盘受到的压力
根据压强公式,可得圆柱体对托盘的压强
(3)因为电子秤是由电压表改装而成的,当电子秤所测质量最大时,对应的电压表示数达到最大值。此时定值电阻两端的电压
根据,可得电路中的最大电流
根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和,可得力敏电阻两端分得的电压
再根据,可得此时压敏电阻的阻值
由表格可知,此时物体的最大质量
若将该电子秤的最大称量质量变为原来的两倍,则最大质量
由表格可知,此时压敏电阻的阻值
因电压表的量程不变,所以两端最大电压仍为,则电路中的最大电流变为
根据,可得替换后的阻值
14.(1)2.5A
(2)4Ω
【详解】(1)灯泡正常发光,电路中的电流等于灯泡的额定电流
(2)根据串联电路的电压规律,滑动变阻器两端的电压
滑动变阻器接入的阻值
15.(1)
(2)
【详解】(1)由图乙可知,定值电阻与传感器电阻串联,电流表测量电路中的电流。当测试成绩为时,由图丙可知此时,电流为0.2A。电路总电阻为
则此时的阻值为
(2)当测试成绩为时,由图丙可知此时。 根据串联电路电阻特点,此时电路总电阻
此时电路中的电流
因此的电功率
16.(1)
(2)
【详解】(1)通过的电流
(2)根据甲图可知,与串联,当电压表指针指到最大刻度3V时,通过气敏电阻电流
气敏电阻两端电压
气敏电阻的电阻
由乙图可知,此时天然气浓度为,所以电压表最大刻度值处应标注的天然气浓度值为。
17.(1)
(2)4cm
(3)
(4)减小水杯质量m/增大水杯的横截面积S2/增大杯内气体的长度d
【分析】(1)根据求水在A处产生的压强大小。
(2)根据串联电路压特点求出两端电压,根据得到电路中电流,再利用得到此时的阻值,通过图丙读出此时蓄水池中的水深。
(3)以水杯为研究对象,水杯处于静止状态,所以竖直方向合力为零。水杯受到竖直向下的重力mg、进水口处水柱对杯壁产生的压力F1、饮水槽中的水对杯底的压力F2、饮水槽中的水对杯内封闭气体产生的压力F3,相当于气体对杯的托力。受力分析得,从而得到蓄水池水面的高度L。
(4)根据(3)中的关系式判断调整方法。
【详解】(1)A处产生的压强
(2)图乙中,RF与R0串联,电压表测RF两端电压,当电压表示数达到7V时,由串联电路电压特点可知
根据欧姆定律可知电路中电流
则
由丙图得,当时,水深。
(3)方法一:水杯受力平衡时,设进水口到饮水槽水面的高度为H,进水口处水杯受到液柱产生压力为F1、饮水槽中的液柱对水杯杯底的压力为F2、饮水槽中的液柱对水杯杯内气体的压力为F3,则
进水口处水杯受到液柱产生压力
饮水槽中的液柱对水杯杯底的压力
饮水槽中的液柱对水杯杯内气体的压力
则
由上得
方法二:水杯受力平衡时,设蓄水池的水面到饮水槽水面间液柱对饮水槽水面的压力为F、封闭气体受到的浮力为F浮,则
因,
则
解得
(4)由(3)可知,因此若要增大进水口到蓄水池的高度,可以减小水杯质量m、增大水杯的横截面积S2、增大杯内气体的长度d等。
18.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由欧姆定律可得,的阻值
(2)滑动变阻器两端电压
电路电流,滑动变阻器的电功率
(3)所做的功
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