2024年初中科学重点题型复习-电学计算题（含解析）
文档属性
| 名称 | 2024年初中科学重点题型复习-电学计算题（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 913.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 浙教版 | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2024-04-30 16:38:53 | ||
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文档简介
2024年初中科学重点题型复习-电学计算题
1．在如图甲所示的电路中，小灯泡L的电流随两端电压的变化关系如图乙所示，当开关S、S1闭合，S2断开时，电压表的示数为6.0V；当开关S、S2闭合，S1断开时，电流表的示数为1.0A；当开关S闭合，S1、S2断开时，电压表的示数为3.0V。已知电源电压恒定不变，R1、R2为定值电阻。求：
(1)当开关S、S1闭合，S2断开时，5min内小灯泡L消耗的电能；
(2)当开关S闭合，S1、S2断开时，电阻R2的电功率；
(3)当开关S、S1、S2都闭合时，电流表的示数。
2．如图所示是家用电饭煲的原理图，它有加热、保温两挡，虚线框内为电饭煲的加热、保温装置。加热时，按下温控开关S与a、b接触，此时红灯亮；当达到一定温度时，温控开关S自动跳接到c，使电饭煲处于保温状态，此时绿灯亮。红灯标有“6V 1.5W”、绿灯标有“12V 3W”的字样，发热电阻R的阻值是80Ω，电饭煲工作中红、绿灯亮时均是正常发光。
（1）电阻R1的阻值是多大？
（2）电饭煲处于加热状态时的总功率是多少？
（3）若电饭煲的加热效率是84%，则在加热状态下，使3kg、15℃的水温度升高48.4℃需要多长时间？
3．图甲为小阳家的电热水壶，图乙是其电路原理图。R1和R2为阻值不变的电热丝，R1=44Ω，R2=1166Ω，S1为温控开关，可以实现“加热”和“保温”档的转换。为了测量电热水壶的实际电功率，小阳找来了一块标有“2000r/(kW·h)”字样的电能表，在电热水壶中加入1.5L温度为20℃的水后，把它单独通过电能表接入家庭电路中，将水加热到60℃用了5min。小阳根据电能表的参数和转盘转数，计算出电热水壶的实际电功率为900W。[ρ水=1.0×103 kg/m3，c水=4.2×103 J/(kg·℃)]求：
（1）水吸收的热量是多少
（2）电热水瓶正常工作时保温功率是多少
（3）在给水加热的过程中，电能表的转盘转了多少转
（4）电热水瓶的加热效率是多少 （保留到小数点后一位）
4．如图所示，电动机用轻绳将重物从地面沿斜面匀速拉到顶端。已知绳子的拉力为F=400N，斜面的高度h=4m，斜面的倾角θ=30°，物体质量m=55kg，沿斜面上升时间t=10s；电动机的工作电压U=220V，线圈内阻r=4.4Ω，电动机消耗的总功率P总=330W，忽略绳重和滑轮的摩擦。求此过程中：
（1）电动机的消耗的电能；
（2）绳子拉力所做的功；
（3）电动机线圈产生的热量；
（4）物体在斜面上升过程中受到的摩擦力大小和方向。
5．如图所示的电路中，电源电压为18V保持不变，电阻R1的阻值为15Ω，滑动变阻器标有“100Ω 2A”字样，电流表接0～3A量程，电压表接0～15V量程，闭合开关S后，移动滑动变阻器的滑片P，求：
（1）当电流表示数为0.1A时，电阻R1两端的电压U1；
（2）电流表A最大示数I；
（3）电压表示数达到最大15V时，滑动变阻器接入电路的电阻多大？
6．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡L标有“12V 6W”的字样，其电阻不随温度变化，R为定值电阻。当开关S闭合时，小灯泡L正常发光，电流表的示数如图乙所示。求：
（1）小灯泡L的电阻；
（2）电流表的示数；
（3）电阻R消耗的电功率。
7．李强家有一个标有“220V 10A”的插排（图甲所示），同时接入一个电加热坐垫和一台吸尘器（“220V 1100W”），家庭电路电压恒为220V。
（1）吸尘器工作10min消耗的电能是多少？
（2）现有一个电吹风机（“220V 880W”），若使3个用电器同时工作，请通过计算说明电加热坐垫的最大功率是多少？
（3）图乙是电加热坐垫的简化电路图，通过调控开关可实现保温和加热两个功能。电阻R1在调温盒内，电阻R2置于坐垫内用于加热，R2=2000Ω，求加热垫加热挡的功率。
8．一款电热水壶工作时有两挡，分别是加热挡和保温挡。其工作原理如图所示（虚线框内为电热水壶的发热部位）。已知R1=44Ω，R2=2156Ω，外界气压为一个标准大气压，g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/（kg·oC），求：
（1）当电热水壶处于加热挡时，它的功率是多大？
（2）保温状态下电路中的电流是多大？
（3）若将体积为1L，初温为20oC的水烧开需要7min，求电水壶的加热效率η。（结果保留一位小数）
9．如图所示的电路图中，电源电压为6V且保持不变，电流表量程是0～3A，电压表量程是0～15V，滑动变阻器R2的规格为“30Ω 1A”，小灯泡标有“6V 3W”字样，不考虑温度对灯丝电阻的影响。求：
（1）S1、S2都闭合，滑片P在R2最左端时，电流表示数为1.1A，通电10分钟R1产生的热量；
（2）S1闭合、S2断开时，在电路安全的情况下，电路的最大总功率；
（3）S1闭合、S2断开，小灯泡的实际功率为0.75W时，滑动变阻器R2连入电路的阻值。
10．森林火灾来势凶猛，森林防火警钟长鸣，森林火灾爆发时，“以火灭火”是一种全新的灭火方式，其主要原理是反向点火、以火制火（专业灭火，不许模仿）；灭火的关键是准确判断风的大小和方向；为此，乐乐设计了一个风力大小测定器如图甲所示，工作简化原理如图乙所示；风力传感器由测风板和一个压敏电阻R0连接而成，测量时让风垂直吹在测风板上；电源电压恒为4.5V，精密定值电阻R=2.0Ω，电压表量程为0~3V，电压表示数用来显示风力大小，且随风力的增大而增大，压敏电阻R0与测风板承受风力F的关系如图丙所示；求：
（1）请在图中适当位置画出电压表；
（2）风力为120N时，电压表的示数多少？
（3）该装置所能测量的最大风力是多少？
11．图甲为某款新型电饭煲，额定电压为220V，它采用了“聪明火”技术，智能化地控制不同时间段的烹饪温度，以得到食物最佳的营养和口感，图乙为其电路原理图，R1和R2为电阻不变的电热丝，S1是自动控制开关。将电饭煲接入220V电路中，在电饭煲工作的30min内，它消耗的电功率随时间变化的图像如图丙所示。求：
（1）电饭煲运行在高温档时，电路中的总电流；
（2）R2的阻值；
（3）0~30min电饭煲产生的总热量。
12．如图所示，电路的电源电压和灯泡电阻不变，，灯L标有“8V 10Ω”字样，滑动变阻器标有“45Ω 2A”字样。只闭合时，电流表示数为0.6A。
（1）求电源电压；
（2）求闭合、、，滑片移到b端时，滑动变阻器消耗的电功率；
（3）只闭合时，若电流表量程为0~3A，电压表的量程为0~3V，在保证电路安全的情况下，求滑动变阻器连入电路的阻值范围。
13．如图甲所示电路，电源电压恒为4.5V，闭合开关S后，滑片P由右向左滑动，因滑动变阻器某处发生断路，滑片P向左移动一段距离后电流表才有读数，当电流表开始有读数时，才闭合开关S1，此时电压表的示数为2.5V。电流表读数I与滑片P滑动距离x的关系如图乙所示。求：
（1）当电流表开始有读数时，R1接入电路的阻值；
（2）当滑片P移到x＝2cm处时，电阻R0在10 s内产生的热量；
（3）当滑片P移到x＝6cm处时，R1消耗的电功率；
（4）电压表的量程为“0~3V”，电流表的量程为“0~0.6A”。若R1未断路，且其最大阻值为30Ω，为保护电路安全，R0电功率的变化范围。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．(1)504J；(2)0.36W；(3)1.95A
【详解】(1)当开关S、S1闭合，S2断开时，从甲图可以看到，只有灯泡L接入电路，电压表的示数为6.0V，即灯泡L两端电压、电源电压是6.0V，从乙图可以看到，这时流过灯泡的电流是0.28A，那么5min内小灯泡L消耗的电能
5min内小灯泡L消耗的电能是504J。
(2)当开关S、S2闭合，S1断开时，只有定值电阻R1接入电路，电源电压是6.0V，电流表的示数为1.0A，根据可知
当开关S闭合，S1、S2断开时，电阻R1、R2、小灯泡L串联接在电路中，电压表的示数为3.0V，即小灯泡L两端电压是3.0V，从图乙可看到，电流是0.2A，这时灯泡的电阻
串联电路的总电阻
R2的电阻大小
这时电阻R2的电功率
电阻R2的电功率是0.36W。
(3)当开关S、S1、S2都闭合时，从甲图可以看到，电阻R1、R2、小灯泡L并联接在电路中，电流表测的是干路电流，大小
电流表的示数约是。
答：(1)当开关S、S1闭合，S2断开时，5min内小灯泡L消耗的电能是504J；(2)当开关S闭合，S1、S2断开时，电阻R2的电功率是0.36W；(3)当开关S、S1、S2都闭合时，电流表的示数约是1.95A。
2．（1）856Ω；（2）660W；（3）1200s
【详解】解：（1）由题和电路图知道，加热时，按下温控开关S与a、b接触，红灯与R1串联，再与发热电阻R并联；当加热时红灯指示灯正常发光，电流为
根据串联电路电压的规律知电阻R1两端的电压为
由知道，电阻R1的阻值为
（2）发热电阻R的功率为
红灯与R1串联后的总功率为
电饭煲处于加热状态时的总功率是
（3）水吸收的热量
由知道，电饭煲消耗的电能为
由题意可知加热时只有发热电阻R给水加热，由 知道，此电饭煲的加热的时间为
答：（1）电阻R1的阻值是856Ω；
（2）电饭煲处于加热状态时的总功率是660W；
（3）若电饭煲的加热效率是84%，则在加热状态下，使3kg、15℃的水温度升高48.4℃需要1200s。
3．（1）2.52×105J；（2）40W；（3）150r；（4）93.3%
【详解】解：（1）水的质量为
m水=ρ水V=1.0×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.5kg
水吸收的热量
Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg×(60℃-20℃)= 2.52×105J
（2）当开关S闭合，S1接a时，电路中只有R1接入电路，此时电路中电阻最小，由可知此时电路消耗的功率最大，则电热水瓶处于加热状态；当开关S闭合，S1接b时，电路中R1、R2串联，此时电路中电阻最大，由可知电路消耗的功率最小，此时电热水瓶处于保温状态，则电热水瓶正常工作时保温功率为
（3）电热水瓶加热时消耗的电能
在该过程中电能表转盘转动的转数
n=0.075kW·h×2000r/(kW·h)=150r
（4）电热水瓶的加热效率
答：（1）水吸收的热量是2.52×105J；
（2）电热水瓶正常工作时保温功率是40W；
（3）在给水加热的过程中，电能表的转盘转了150r；
（4）电热水瓶的加热效率是93.3%。
4．（1）3300J；（2）3200J；（3）99J；（4）125N，沿斜面向下
【详解】解：（1）电动机的消耗的电能
W电=P总t=330W×10s=3300J
（2）因为斜面倾角θ=30°，所以斜面长
l=2h=2×4m=8m
绳子拉力所做的功
WF=Fl=400N×8m=3200J
（3）流过电动机线圈的电流
电动机线圈产生的热量
（4）此过程中做的有用功
此过程中克服摩擦力做的功
受到的摩擦力大小
因为物体相对于斜面向上运动，则受到的摩擦力方向沿斜面向下。
答：（1）电动机的消耗的电能为3300J；
（2）绳子拉力所做的功为3200J；
（3）电动机线圈产生的热量为99J；
（4）物体在斜面上升过程中受到的摩擦力大小125N，方向沿斜面向下。
5．（1）1.5V；（2）1.2A；（3）75Ω
【详解】解：（1）闭合开关S后，R1、R2串联，电流表测量电路电流，电压表测量R2两端的电压。
当电流表示数为0.1A时，电阻R1两端的电压
（2）当滑动变阻器接入电路的阻值为0时，电路中的总电阻最小，根据欧姆定律可知电流最大为
（3）电压表示数达到最大15V时，R1两端的电压
根据欧姆定律可知电路中的电流
滑动变阻器接入电路的电阻
答：（1）当电流表示数为0.1A时，电阻R1两端的电压U1为1.5V；
（2）电流表A最大示数I为1.2A；
（3）电压表示数达到最大15V时，滑动变阻器接入电路的电阻为75Ω。
6．（1）24Ω；（2）0.8A；（3）3.6W
【详解】解：由甲图可知，小灯泡L和定值电阻R并联接入电路，电流表在干路上，测干流电流。
（1）当小灯泡L正常发光时，由得小灯泡L的电阻
（2）因并联电路中各支路两端的电压相等，且小灯泡L正常发光，所以电源电压
U=UL=12V
小灯泡正常发光时的电流为
由此可知，电流表的示数大于0.5A，则电流表连接的是0～3A，由图乙可以读出电流表的示数应为I=0.8A 。
（3）通过电阻R的电流
IR=I-IL=0.8A-0.5A=0.3A
电阻R的阻值
电阻R消耗的电功率为
PR=UIR=12V×0.3A=3.6W
答：（1）小灯泡L的电阻为24Ω；
（2）电流表的示数为0.8A；
（3）电阻R消耗的电功率为3.6W。
7．（1）6.6×105J；（2）220W；（3）24.2W
【详解】解：（1）由可知，吸尘器工作10min消耗的电能
W吸=P吸t=1100W×10×60s=6.6×105J
（2）插排允许的最大功率
P最大=UI最大=220V×10A=2200W
电加热坐垫的最大功率
P坐=P最大-P吸-P吹=2200W-1100W-880W=220W
（3）当开关S1、S2都闭合时，电路为R2的简单电路，当开关S1闭合、S2断开时，R1与R2串联，因为串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻，所以由
可知，电路为R2的简单电路，电路中的电阻最小，电功率最大，电加热坐垫为加热挡；R1、R2串联时，电路中的电阻最大，电功率最小，电加热坐垫为保温挡；则加热垫加热挡的功率
答：（1）吸尘器工作10min消耗的电能是6.6×105J；
（2）电加热坐垫的最大功率是220W；
（3）加热垫加热挡的功率是24.2W。
8．（1）1100W；（2）0.1A；（3）72.7%
【详解】解：（1）当开关接2位置时，R2被短路，只有R1接入电路，处于加热档。加热档的功率为
（2）当开关接1位置时R1与R2串联，处于保温状态。保温状态下电路中的电流为
（3）1L水的质量为
m水=ρ水V=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg
水吸收的热量为
Q=cmΔt=4.2×103J/（kg·℃）×1kg×(100℃－20℃)=3.36×105J
消耗的电能为
W=P加热t=1100W×420s=4.62×105J
则电热水壶的效率为
答：⑴当电热水壶处于加热挡时，它的功率是1100W；
⑵保温状态下电路中的电流是0.1A；
⑶电水壶的加热效率为72.7%。
9．（1）2160J；（2）3W；（3）12Ω
【详解】解：（1）S1、S2都闭合，滑片P在R2最左端时，R2被短路，灯泡与R1并联，电流表测量干路电流，通过R1的电流
通电10min时，R1产生的热量
（2）S1闭合、S2断开时，滑动变阻器R2与灯泡串联，电压表测量灯泡两端电压，因为
所以无论滑片在什么位置，电压表都是安全的；灯泡的额定电流
又因为
所以
电路消耗的最大功率
（3）S1闭合、S2断开时，滑动变阻器R2与灯泡串联，电压表测量灯泡两端电压，小灯泡的电阻
电路中的电流
灯泡两端的实际电压
滑动变阻器两端电压
滑动变阻器接入电路的阻值
答：（1）通电10分钟R1产生的热量为2160J；
（2）S1闭合、S2断开时，在电路安全的情况下，电路的最大总功率为3W；
（3）S1闭合、S2断开，且小灯泡的实际功率为0.75W时，滑动变阻器R2连入电路的阻值为12Ω。
10．（1）
（2）1.8V；（3）600N
【详解】解：（1）由电路图可知，R0与R串联，由图丙可知，当风力增大时，压敏电阻的阻值在减小，电路的总电阻减小，由可知，电路中的电流增大，R两端的电压增大，因串联电路中总电压等于各部分电路两端电压之和，所以，R0两端的电压减小，由电压表示数随风力的增大而增大可知，电压表并联在定值电阻R两端，如下图所示：
（2）由图丙可知，风力为F=120N时，压敏电阻的阻值为3Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流
由串联电路的电流规律可知，定值电阻R中的电流IR=I=0.9A，根据欧姆定律，可得R两端的电压
UR=IRR=0.9A×2.0Ω=1.8V
即电压表的示数为1.8V；
（3）当电压表示数为3V时，该装置所能测量风力最大，则压敏电阻两端的电压
U0=U-UR大=4.5V-3V=1.5V
所以，电路中的电流
因串联电路中各处的电流相等，所以通过R0的电流
I0=I′=1.5A
压敏电阻的阻值
由图丙可知，当压敏电阻的阻值为1Ω时，风力为600N。
答：（1）电压表位置如上图所示；
（2）风力为120N时，电压表的示数1.8V；
（3）该装置所能测量的最大风力是600N。
11．（1）4A；（2）220Ω；（3）
【详解】解：（1）当开关S和S1均闭合时，电阻R1与R2并联，电路的总电阻最小，由知电饭煲的电功率大，为高温档，由题图丙可知，此时电路的总功率P=880W，由P=UI可得，电路中的总电流为
（2）只闭合开关S、断开S1时，电路为R1的简单电路，电饭煲功率较小，为低温档，由题图丙可知，此时电路的功率，则电阻R2的电功率为
电阻R2的阻值为
（3）由题图丙可知，0~30 min内电饭煲功率最大时工作的时间和功率较小时的工作时间均为
t=15min=900s
则0~30 min电饭煲产生的总热量为
答：（1）电饭煲运行在高温档时，电路中的总电流是4A；
（2）R2的阻值是220Ω；
（3）0~30min电饭煲产生的总热量是。
12．（1）9V；（2）1.8W；（3）1.25Ω~5Ω
【详解】解：（1）只闭合S1时，灯L和R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，电源的电压为
（2）闭合S1、S2、S3时，灯泡短路，R1与滑动变阻器R2并联，电流表测量干路电流，电压表测电源电压，滑片移到b端时，滑动变阻器R2接入电路的电阻最大为45Ω，由并联电路的电压特点可知，此时滑动变阻器R2两端的电压为9V，则滑动变阻器R2消耗的电功率为
（3）只闭合S2时，灯L和滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流；由欧姆定律可知，灯泡的额定电流为
滑动变阻器允许通过的最大电流为2A，电流表的量程为0~3A，由串联电路的电流特点可知，为了电路安全，电路中的最大电流为0.8A，由欧姆定律可知，电路中总的最小电阻为
由串联电路的电阻特点可知，滑动变阻器接入电路的最小电阻为
因为电压表的量程为0~3V，所以滑动变阻器两端的最大电压：U2大=3V，由串联电路的电压特点可知，灯泡两端最小电压为
则电路中的最小电流为
此时滑动变阻器接入电路的电阻为
因此滑动变阻器连入电路的阻值范围为1.25Ω~5Ω。
答：（1）电源电压为9V；
（2）闭合、、，滑片移到b端时，滑动变阻器消耗的电功率为1.8W；
（3）在保证电路安全的情况下，滑动变阻器连入电路的阻值范围为1.25Ω~5Ω。
13．（1）12.5Ω；（2）4J；（3）0.2W；（4）0.225W~2.025W
【详解】解：（1）由图乙和题意可知，当电流表开始有读数即I=0.2A时，滑片P移动的距离x=2cm，此时电压表的示数U1=2.5V，由
可得，R1接入电路的阻值
（2）当x=2cm时，R0两端的电压
电阻R0的阻值
电阻R0在10s内产生的热量
（3）当x=6cm时，由图乙可知，此时电路中的电流I′=0.4A，R0两端的电压
R1两端的电压
R1消耗的电功率
（4）若R1未断路，则当滑动变阻器接入电路的电阻为零时，此时电路中的电流最大
R0的最大电功率
当电压表的示数U1大=3V时，R1接入电路中的电阻最大，此时R0两端的电压
电路中的最小电流
R1的阻值为
在可调范围内，此时R0有最小电功率，为
故R0的电功率变化范围为0.225~2.025W。
答：（1）当电流表开始有读数时，R1接入电路的阻值12.5Ω；
（2）电阻R0在10s内产生的热量4J；
（3）R1消耗的电功率0.2W；
（4）R0电功率的变化范围是0.225W~2.025W。
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1．在如图甲所示的电路中，小灯泡L的电流随两端电压的变化关系如图乙所示，当开关S、S1闭合，S2断开时，电压表的示数为6.0V；当开关S、S2闭合，S1断开时，电流表的示数为1.0A；当开关S闭合，S1、S2断开时，电压表的示数为3.0V。已知电源电压恒定不变，R1、R2为定值电阻。求：
(1)当开关S、S1闭合，S2断开时，5min内小灯泡L消耗的电能；
(2)当开关S闭合，S1、S2断开时，电阻R2的电功率；
(3)当开关S、S1、S2都闭合时，电流表的示数。
2．如图所示是家用电饭煲的原理图，它有加热、保温两挡，虚线框内为电饭煲的加热、保温装置。加热时，按下温控开关S与a、b接触，此时红灯亮；当达到一定温度时，温控开关S自动跳接到c，使电饭煲处于保温状态，此时绿灯亮。红灯标有“6V 1.5W”、绿灯标有“12V 3W”的字样，发热电阻R的阻值是80Ω，电饭煲工作中红、绿灯亮时均是正常发光。
（1）电阻R1的阻值是多大？
（2）电饭煲处于加热状态时的总功率是多少？
（3）若电饭煲的加热效率是84%，则在加热状态下，使3kg、15℃的水温度升高48.4℃需要多长时间？
3．图甲为小阳家的电热水壶，图乙是其电路原理图。R1和R2为阻值不变的电热丝，R1=44Ω，R2=1166Ω，S1为温控开关，可以实现“加热”和“保温”档的转换。为了测量电热水壶的实际电功率，小阳找来了一块标有“2000r/(kW·h)”字样的电能表，在电热水壶中加入1.5L温度为20℃的水后，把它单独通过电能表接入家庭电路中，将水加热到60℃用了5min。小阳根据电能表的参数和转盘转数，计算出电热水壶的实际电功率为900W。[ρ水=1.0×103 kg/m3，c水=4.2×103 J/(kg·℃)]求：
（1）水吸收的热量是多少
（2）电热水瓶正常工作时保温功率是多少
（3）在给水加热的过程中，电能表的转盘转了多少转
（4）电热水瓶的加热效率是多少 （保留到小数点后一位）
4．如图所示，电动机用轻绳将重物从地面沿斜面匀速拉到顶端。已知绳子的拉力为F=400N，斜面的高度h=4m，斜面的倾角θ=30°，物体质量m=55kg，沿斜面上升时间t=10s；电动机的工作电压U=220V，线圈内阻r=4.4Ω，电动机消耗的总功率P总=330W，忽略绳重和滑轮的摩擦。求此过程中：
（1）电动机的消耗的电能；
（2）绳子拉力所做的功；
（3）电动机线圈产生的热量；
（4）物体在斜面上升过程中受到的摩擦力大小和方向。
5．如图所示的电路中，电源电压为18V保持不变，电阻R1的阻值为15Ω，滑动变阻器标有“100Ω 2A”字样，电流表接0～3A量程，电压表接0～15V量程，闭合开关S后，移动滑动变阻器的滑片P，求：
（1）当电流表示数为0.1A时，电阻R1两端的电压U1；
（2）电流表A最大示数I；
（3）电压表示数达到最大15V时，滑动变阻器接入电路的电阻多大？
6．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡L标有“12V 6W”的字样，其电阻不随温度变化，R为定值电阻。当开关S闭合时，小灯泡L正常发光，电流表的示数如图乙所示。求：
（1）小灯泡L的电阻；
（2）电流表的示数；
（3）电阻R消耗的电功率。
7．李强家有一个标有“220V 10A”的插排（图甲所示），同时接入一个电加热坐垫和一台吸尘器（“220V 1100W”），家庭电路电压恒为220V。
（1）吸尘器工作10min消耗的电能是多少？
（2）现有一个电吹风机（“220V 880W”），若使3个用电器同时工作，请通过计算说明电加热坐垫的最大功率是多少？
（3）图乙是电加热坐垫的简化电路图，通过调控开关可实现保温和加热两个功能。电阻R1在调温盒内，电阻R2置于坐垫内用于加热，R2=2000Ω，求加热垫加热挡的功率。
8．一款电热水壶工作时有两挡，分别是加热挡和保温挡。其工作原理如图所示（虚线框内为电热水壶的发热部位）。已知R1=44Ω，R2=2156Ω，外界气压为一个标准大气压，g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/（kg·oC），求：
（1）当电热水壶处于加热挡时，它的功率是多大？
（2）保温状态下电路中的电流是多大？
（3）若将体积为1L，初温为20oC的水烧开需要7min，求电水壶的加热效率η。（结果保留一位小数）
9．如图所示的电路图中，电源电压为6V且保持不变，电流表量程是0～3A，电压表量程是0～15V，滑动变阻器R2的规格为“30Ω 1A”，小灯泡标有“6V 3W”字样，不考虑温度对灯丝电阻的影响。求：
（1）S1、S2都闭合，滑片P在R2最左端时，电流表示数为1.1A，通电10分钟R1产生的热量；
（2）S1闭合、S2断开时，在电路安全的情况下，电路的最大总功率；
（3）S1闭合、S2断开，小灯泡的实际功率为0.75W时，滑动变阻器R2连入电路的阻值。
10．森林火灾来势凶猛，森林防火警钟长鸣，森林火灾爆发时，“以火灭火”是一种全新的灭火方式，其主要原理是反向点火、以火制火（专业灭火，不许模仿）；灭火的关键是准确判断风的大小和方向；为此，乐乐设计了一个风力大小测定器如图甲所示，工作简化原理如图乙所示；风力传感器由测风板和一个压敏电阻R0连接而成，测量时让风垂直吹在测风板上；电源电压恒为4.5V，精密定值电阻R=2.0Ω，电压表量程为0~3V，电压表示数用来显示风力大小，且随风力的增大而增大，压敏电阻R0与测风板承受风力F的关系如图丙所示；求：
（1）请在图中适当位置画出电压表；
（2）风力为120N时，电压表的示数多少？
（3）该装置所能测量的最大风力是多少？
11．图甲为某款新型电饭煲，额定电压为220V，它采用了“聪明火”技术，智能化地控制不同时间段的烹饪温度，以得到食物最佳的营养和口感，图乙为其电路原理图，R1和R2为电阻不变的电热丝，S1是自动控制开关。将电饭煲接入220V电路中，在电饭煲工作的30min内，它消耗的电功率随时间变化的图像如图丙所示。求：
（1）电饭煲运行在高温档时，电路中的总电流；
（2）R2的阻值；
（3）0~30min电饭煲产生的总热量。
12．如图所示，电路的电源电压和灯泡电阻不变，，灯L标有“8V 10Ω”字样，滑动变阻器标有“45Ω 2A”字样。只闭合时，电流表示数为0.6A。
（1）求电源电压；
（2）求闭合、、，滑片移到b端时，滑动变阻器消耗的电功率；
（3）只闭合时，若电流表量程为0~3A，电压表的量程为0~3V，在保证电路安全的情况下，求滑动变阻器连入电路的阻值范围。
13．如图甲所示电路，电源电压恒为4.5V，闭合开关S后，滑片P由右向左滑动，因滑动变阻器某处发生断路，滑片P向左移动一段距离后电流表才有读数，当电流表开始有读数时，才闭合开关S1，此时电压表的示数为2.5V。电流表读数I与滑片P滑动距离x的关系如图乙所示。求：
（1）当电流表开始有读数时，R1接入电路的阻值；
（2）当滑片P移到x＝2cm处时，电阻R0在10 s内产生的热量；
（3）当滑片P移到x＝6cm处时，R1消耗的电功率；
（4）电压表的量程为“0~3V”，电流表的量程为“0~0.6A”。若R1未断路，且其最大阻值为30Ω，为保护电路安全，R0电功率的变化范围。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．(1)504J；(2)0.36W；(3)1.95A
【详解】(1)当开关S、S1闭合，S2断开时，从甲图可以看到，只有灯泡L接入电路，电压表的示数为6.0V，即灯泡L两端电压、电源电压是6.0V，从乙图可以看到，这时流过灯泡的电流是0.28A，那么5min内小灯泡L消耗的电能
5min内小灯泡L消耗的电能是504J。
(2)当开关S、S2闭合，S1断开时，只有定值电阻R1接入电路，电源电压是6.0V，电流表的示数为1.0A，根据可知
当开关S闭合，S1、S2断开时，电阻R1、R2、小灯泡L串联接在电路中，电压表的示数为3.0V，即小灯泡L两端电压是3.0V，从图乙可看到，电流是0.2A，这时灯泡的电阻
串联电路的总电阻
R2的电阻大小
这时电阻R2的电功率
电阻R2的电功率是0.36W。
(3)当开关S、S1、S2都闭合时，从甲图可以看到，电阻R1、R2、小灯泡L并联接在电路中，电流表测的是干路电流，大小
电流表的示数约是。
答：(1)当开关S、S1闭合，S2断开时，5min内小灯泡L消耗的电能是504J；(2)当开关S闭合，S1、S2断开时，电阻R2的电功率是0.36W；(3)当开关S、S1、S2都闭合时，电流表的示数约是1.95A。
2．（1）856Ω；（2）660W；（3）1200s
【详解】解：（1）由题和电路图知道，加热时，按下温控开关S与a、b接触，红灯与R1串联，再与发热电阻R并联；当加热时红灯指示灯正常发光，电流为
根据串联电路电压的规律知电阻R1两端的电压为
由知道，电阻R1的阻值为
（2）发热电阻R的功率为
红灯与R1串联后的总功率为
电饭煲处于加热状态时的总功率是
（3）水吸收的热量
由知道，电饭煲消耗的电能为
由题意可知加热时只有发热电阻R给水加热，由 知道，此电饭煲的加热的时间为
答：（1）电阻R1的阻值是856Ω；
（2）电饭煲处于加热状态时的总功率是660W；
（3）若电饭煲的加热效率是84%，则在加热状态下，使3kg、15℃的水温度升高48.4℃需要1200s。
3．（1）2.52×105J；（2）40W；（3）150r；（4）93.3%
【详解】解：（1）水的质量为
m水=ρ水V=1.0×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.5kg
水吸收的热量
Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg×(60℃-20℃)= 2.52×105J
（2）当开关S闭合，S1接a时，电路中只有R1接入电路，此时电路中电阻最小，由可知此时电路消耗的功率最大，则电热水瓶处于加热状态；当开关S闭合，S1接b时，电路中R1、R2串联，此时电路中电阻最大，由可知电路消耗的功率最小，此时电热水瓶处于保温状态，则电热水瓶正常工作时保温功率为
（3）电热水瓶加热时消耗的电能
在该过程中电能表转盘转动的转数
n=0.075kW·h×2000r/(kW·h)=150r
（4）电热水瓶的加热效率
答：（1）水吸收的热量是2.52×105J；
（2）电热水瓶正常工作时保温功率是40W；
（3）在给水加热的过程中，电能表的转盘转了150r；
（4）电热水瓶的加热效率是93.3%。
4．（1）3300J；（2）3200J；（3）99J；（4）125N，沿斜面向下
【详解】解：（1）电动机的消耗的电能
W电=P总t=330W×10s=3300J
（2）因为斜面倾角θ=30°，所以斜面长
l=2h=2×4m=8m
绳子拉力所做的功
WF=Fl=400N×8m=3200J
（3）流过电动机线圈的电流
电动机线圈产生的热量
（4）此过程中做的有用功
此过程中克服摩擦力做的功
受到的摩擦力大小
因为物体相对于斜面向上运动，则受到的摩擦力方向沿斜面向下。
答：（1）电动机的消耗的电能为3300J；
（2）绳子拉力所做的功为3200J；
（3）电动机线圈产生的热量为99J；
（4）物体在斜面上升过程中受到的摩擦力大小125N，方向沿斜面向下。
5．（1）1.5V；（2）1.2A；（3）75Ω
【详解】解：（1）闭合开关S后，R1、R2串联，电流表测量电路电流，电压表测量R2两端的电压。
当电流表示数为0.1A时，电阻R1两端的电压
（2）当滑动变阻器接入电路的阻值为0时，电路中的总电阻最小，根据欧姆定律可知电流最大为
（3）电压表示数达到最大15V时，R1两端的电压
根据欧姆定律可知电路中的电流
滑动变阻器接入电路的电阻
答：（1）当电流表示数为0.1A时，电阻R1两端的电压U1为1.5V；
（2）电流表A最大示数I为1.2A；
（3）电压表示数达到最大15V时，滑动变阻器接入电路的电阻为75Ω。
6．（1）24Ω；（2）0.8A；（3）3.6W
【详解】解：由甲图可知，小灯泡L和定值电阻R并联接入电路，电流表在干路上，测干流电流。
（1）当小灯泡L正常发光时，由得小灯泡L的电阻
（2）因并联电路中各支路两端的电压相等，且小灯泡L正常发光，所以电源电压
U=UL=12V
小灯泡正常发光时的电流为
由此可知，电流表的示数大于0.5A，则电流表连接的是0～3A，由图乙可以读出电流表的示数应为I=0.8A 。
（3）通过电阻R的电流
IR=I-IL=0.8A-0.5A=0.3A
电阻R的阻值
电阻R消耗的电功率为
PR=UIR=12V×0.3A=3.6W
答：（1）小灯泡L的电阻为24Ω；
（2）电流表的示数为0.8A；
（3）电阻R消耗的电功率为3.6W。
7．（1）6.6×105J；（2）220W；（3）24.2W
【详解】解：（1）由可知，吸尘器工作10min消耗的电能
W吸=P吸t=1100W×10×60s=6.6×105J
（2）插排允许的最大功率
P最大=UI最大=220V×10A=2200W
电加热坐垫的最大功率
P坐=P最大-P吸-P吹=2200W-1100W-880W=220W
（3）当开关S1、S2都闭合时，电路为R2的简单电路，当开关S1闭合、S2断开时，R1与R2串联，因为串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻，所以由
可知，电路为R2的简单电路，电路中的电阻最小，电功率最大，电加热坐垫为加热挡；R1、R2串联时，电路中的电阻最大，电功率最小，电加热坐垫为保温挡；则加热垫加热挡的功率
答：（1）吸尘器工作10min消耗的电能是6.6×105J；
（2）电加热坐垫的最大功率是220W；
（3）加热垫加热挡的功率是24.2W。
8．（1）1100W；（2）0.1A；（3）72.7%
【详解】解：（1）当开关接2位置时，R2被短路，只有R1接入电路，处于加热档。加热档的功率为
（2）当开关接1位置时R1与R2串联，处于保温状态。保温状态下电路中的电流为
（3）1L水的质量为
m水=ρ水V=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg
水吸收的热量为
Q=cmΔt=4.2×103J/（kg·℃）×1kg×(100℃－20℃)=3.36×105J
消耗的电能为
W=P加热t=1100W×420s=4.62×105J
则电热水壶的效率为
答：⑴当电热水壶处于加热挡时，它的功率是1100W；
⑵保温状态下电路中的电流是0.1A；
⑶电水壶的加热效率为72.7%。
9．（1）2160J；（2）3W；（3）12Ω
【详解】解：（1）S1、S2都闭合，滑片P在R2最左端时，R2被短路，灯泡与R1并联，电流表测量干路电流，通过R1的电流
通电10min时，R1产生的热量
（2）S1闭合、S2断开时，滑动变阻器R2与灯泡串联，电压表测量灯泡两端电压，因为
所以无论滑片在什么位置，电压表都是安全的；灯泡的额定电流
又因为
所以
电路消耗的最大功率
（3）S1闭合、S2断开时，滑动变阻器R2与灯泡串联，电压表测量灯泡两端电压，小灯泡的电阻
电路中的电流
灯泡两端的实际电压
滑动变阻器两端电压
滑动变阻器接入电路的阻值
答：（1）通电10分钟R1产生的热量为2160J；
（2）S1闭合、S2断开时，在电路安全的情况下，电路的最大总功率为3W；
（3）S1闭合、S2断开，且小灯泡的实际功率为0.75W时，滑动变阻器R2连入电路的阻值为12Ω。
10．（1）
（2）1.8V；（3）600N
【详解】解：（1）由电路图可知，R0与R串联，由图丙可知，当风力增大时，压敏电阻的阻值在减小，电路的总电阻减小，由可知，电路中的电流增大，R两端的电压增大，因串联电路中总电压等于各部分电路两端电压之和，所以，R0两端的电压减小，由电压表示数随风力的增大而增大可知，电压表并联在定值电阻R两端，如下图所示：
（2）由图丙可知，风力为F=120N时，压敏电阻的阻值为3Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流
由串联电路的电流规律可知，定值电阻R中的电流IR=I=0.9A，根据欧姆定律，可得R两端的电压
UR=IRR=0.9A×2.0Ω=1.8V
即电压表的示数为1.8V；
（3）当电压表示数为3V时，该装置所能测量风力最大，则压敏电阻两端的电压
U0=U-UR大=4.5V-3V=1.5V
所以，电路中的电流
因串联电路中各处的电流相等，所以通过R0的电流
I0=I′=1.5A
压敏电阻的阻值
由图丙可知，当压敏电阻的阻值为1Ω时，风力为600N。
答：（1）电压表位置如上图所示；
（2）风力为120N时，电压表的示数1.8V；
（3）该装置所能测量的最大风力是600N。
11．（1）4A；（2）220Ω；（3）
【详解】解：（1）当开关S和S1均闭合时，电阻R1与R2并联，电路的总电阻最小，由知电饭煲的电功率大，为高温档，由题图丙可知，此时电路的总功率P=880W，由P=UI可得，电路中的总电流为
（2）只闭合开关S、断开S1时，电路为R1的简单电路，电饭煲功率较小，为低温档，由题图丙可知，此时电路的功率，则电阻R2的电功率为
电阻R2的阻值为
（3）由题图丙可知，0~30 min内电饭煲功率最大时工作的时间和功率较小时的工作时间均为
t=15min=900s
则0~30 min电饭煲产生的总热量为
答：（1）电饭煲运行在高温档时，电路中的总电流是4A；
（2）R2的阻值是220Ω；
（3）0~30min电饭煲产生的总热量是。
12．（1）9V；（2）1.8W；（3）1.25Ω~5Ω
【详解】解：（1）只闭合S1时，灯L和R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，电源的电压为
（2）闭合S1、S2、S3时，灯泡短路，R1与滑动变阻器R2并联，电流表测量干路电流，电压表测电源电压，滑片移到b端时，滑动变阻器R2接入电路的电阻最大为45Ω，由并联电路的电压特点可知，此时滑动变阻器R2两端的电压为9V，则滑动变阻器R2消耗的电功率为
（3）只闭合S2时，灯L和滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流；由欧姆定律可知，灯泡的额定电流为
滑动变阻器允许通过的最大电流为2A，电流表的量程为0~3A，由串联电路的电流特点可知，为了电路安全，电路中的最大电流为0.8A，由欧姆定律可知，电路中总的最小电阻为
由串联电路的电阻特点可知，滑动变阻器接入电路的最小电阻为
因为电压表的量程为0~3V，所以滑动变阻器两端的最大电压：U2大=3V，由串联电路的电压特点可知，灯泡两端最小电压为
则电路中的最小电流为
此时滑动变阻器接入电路的电阻为
因此滑动变阻器连入电路的阻值范围为1.25Ω~5Ω。
答：（1）电源电压为9V；
（2）闭合、、，滑片移到b端时，滑动变阻器消耗的电功率为1.8W；
（3）在保证电路安全的情况下，滑动变阻器连入电路的阻值范围为1.25Ω~5Ω。
13．（1）12.5Ω；（2）4J；（3）0.2W；（4）0.225W~2.025W
【详解】解：（1）由图乙和题意可知，当电流表开始有读数即I=0.2A时，滑片P移动的距离x=2cm，此时电压表的示数U1=2.5V，由
可得，R1接入电路的阻值
（2）当x=2cm时，R0两端的电压
电阻R0的阻值
电阻R0在10s内产生的热量
（3）当x=6cm时，由图乙可知，此时电路中的电流I′=0.4A，R0两端的电压
R1两端的电压
R1消耗的电功率
（4）若R1未断路，则当滑动变阻器接入电路的电阻为零时，此时电路中的电流最大
R0的最大电功率
当电压表的示数U1大=3V时，R1接入电路中的电阻最大，此时R0两端的电压
电路中的最小电流
R1的阻值为
在可调范围内，此时R0有最小电功率，为
故R0的电功率变化范围为0.225~2.025W。
答：（1）当电流表开始有读数时，R1接入电路的阻值12.5Ω；
（2）电阻R0在10s内产生的热量4J；
（3）R1消耗的电功率0.2W；
（4）R0电功率的变化范围是0.225W~2.025W。
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