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2025年中考物理题分类汇编---电
1、 (2025辽宁)某同学家中的电热水壶标有“220V;880W”。求:
(1)电热水壶的额定电流I;
(2)电热水壶的电阻R;
(3)电热水壶正常工作min消耗的电能W;
(4)1kg的水从升高到吸收的热量。[]
【答案】(1)4A (2)55Ω
(3)2.64×105J
(4)2.1×105J
【解析】
【小问1详解】
由电功率得,电热水壶的额定电流
【小问2详解】
由电功率得,电热水壶的电阻
【小问3详解】
由得,热水壶正常工作
消耗的电能
【小问4详解】
水吸收的热量
2、 (2025陕西A卷)2025年5月15日,全国最大光伏能源双燃料汽车运输船,在广州南沙正式命名为“远海口”轮,并交付首航,如图所示。该船采用先进(液化天然气)双燃料主机,日常运行时,使用天然气,燃油作为应急补充。该船还配备峰值输出功率302.8千瓦的分布式太阳能光伏并网系统,为目前同类船舶装载的最大光伏发电系统。
(1)太阳能光伏并网系统利用太阳能的方式是将太阳能转化为________能。
(2)阳光每天中午平均照射3h,该船上的太阳能光伏并网系统以峰值功率能发电多少度?太阳能电池板的光电转换效率约为20%,一块太阳能电池板的面积为2.5,中午时太阳能电池板接收到的太阳辐射的功率为1200,船上至少铺设了多少块太阳能电池板?
(3)若运输量相同的传统燃油汽车运输船某次航行需要消耗1000t燃油,“远海口”号双燃料汽车运输船航行相同的航线,燃料全部用天然气,需要消耗液化天然气的质量为620t。已知宣传“远海口”号主机可节省不少于20%的能耗(能耗指的是燃料完全燃烧时放出的总热量),请你通过计算判断对该主机的宣传是否真实?(燃油的热值为,液化天然气的热值为)
【答案】(1)电 (2);
(3)是真实的
【解析】
【小问1详解】
太阳能光伏发电消耗太阳能,同时为电路提供电能,所以是将太阳能转化为电能。
【小问2详解】
已知分布式太阳能光伏并网系统的峰值输出功率为302.8千瓦,所以阳光照射3h能发电的度数为
一块太阳能电池板接收到的太阳辐射功率
一块太阳能电池板的发电功率
船上的太阳能电池板的块数
所以船上至少铺设了505块太阳能电池板。
【小问3详解】
已知,运输船航行相同的航线,消耗燃油的质量为
消耗液化天然气的质量为
所以,传统燃油汽车运输船运输过程中完全燃烧燃油产生的能量为
双燃料汽车运输船运输过程中完全燃烧天然气产生的能量为
则新型汽车运输船比传统燃油汽车运输船能节省能耗率为
可见,对该主机的宣传是真实的。
3、 (2025甘肃)如图所示的电路中,电源电压恒为3V,电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S时,电流表的示数为0.2A。求:
(1)电阻R2的阻值;
(2) 电压表的示数U2;
(3)电流在100s内通过电阻R2所做的功W2。
【答案】(1)5Ω (2)1V
(3)20J
【解析】
【小问1详解】
两个电阻是串联的,电压表测量的是定值电阻R2两端的电压U2;电路中的总电阻为
电阻R2的阻值
【小问2详解】
电压表的示数为
【小问3详解】
电流在100s内通过电阻R2所做的功为
4、(2025青海)随着人工智能的兴起,小文和屈原在AI视频对话时,屈原问到“圜则九重,孰营度之?”随即“问天”兴趣小组畅想未来有一天人类能够登陆火星,他们为航天员设计了一款航天服,既能保温又能照明。其简化电路如图所示,若电源电压恒为24V,发热电阻R的阻值为6Ω,小灯泡标有“24V12W”。小灯泡的电阻随温度的变化可忽略不计,闭合开关S1、S2。
(1)通过发热电阻R的电流是多少?
(2)小灯泡的电阻是多少?
(3)发热电阻R电功率是多少?
(4)为了节约用电,兴趣小组的同学将开关S2更换为光敏开关,当光照强度大于50Lux时,开关会自动断开(光照强度是指单位面积上所接受可见光的光通量)。假设某时段火星表面的光照强度随时间的变化如图所示,则从0-100s内航天服消耗的电能是多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
由电路图可知,发热电阻R和小灯泡并联,根据并联电路的电压特点,电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和,则
由可得,通过发热电阻R的电流为
【小问2详解】
由题意可知,小灯泡的电阻随温度的变化可忽略不计,由可得,小灯泡的电阻为
【小问3详解】
由可得,发热电阻R的电功率为
【小问4详解】
由题意可知,0-40s内,开关S1和S2闭合,小灯泡和发热电阻一起工作,40-100s内,光照强度大于50Lux,开关S2断开,电路中仅有发热电阻R工作 ;
由可得,0-40s内航天服消耗的电能为
40-100s内航天服消耗的电能为
则0-100s内,航天服消耗的总电能是
5、 (2025广州)图a所示的电热加湿器,其内部结构及电路简图如图b,通电后,发热电阻R使加热仓中的水沸腾变成水蒸气喷出,增加环境湿度。已知水的比热容为、密度为,沸点为100℃;
(1)加热仓中的水变成水蒸气属于______(选填“液化”“汽化”)现象:
(2)已知R阻值为550Ω,求电热加湿器的功率______;
(3)若消耗电能,可使加热仓内的水从20℃加热至沸腾,求:
①加热仓内水吸收的热量______;
②电热加湿器的加热效率______。
【答案】(1)汽化 (2)
(3) ①. ②. 84%
【解析】
【小问1详解】
水变成水蒸气属于汽化,从液态变为了气态。
【小问2详解】
电热加湿器的功率
【小问3详解】
[1]加热仓内水吸收的热量
[2]电热加湿器的加热效率
6、(2025内蒙古)海龟性别由孵化温度决定。某种海龟在温度℃时,孵化出来的几乎全为雌性;温度℃时,几乎全为雄性。因气候变暖导致自然界雌海龟数量远多于雄海龟。为能在外界环境温度高于30℃的情况下孵化雄海龟,需要设计一个自动温控孵化箱:要求箱内的最高温度为28℃,且最低温度不得低于25℃。科技小组利用如下器材:控制电路电源(电压为)、热敏电阻(阻值随温度变化曲线如图甲所示)、电磁继电器(当电磁铁线圈电流时,吸下衔铁;当时,弹开衔铁;线圈电阻忽略不计)、降温元件(额定电压,额定功率)、开关及导线若干,设计了孵化箱电路如图乙所示。
请你解决下列问题:
(1)求降温元件正常工作时电流;
(2)通过计算说明设计的孵化箱是否符合要求;
(3)使用一段时间后,控制电路的电源电压降低,孵化箱内的最高温度会如何变化并分析说明。(其它因素均不变)
【答案】(1)0.2A (2)符合要求
(3) 由 得,电源电压降低,在电流一定时,电阻变小,最高温度变大,使孵化箱内的最高温度大于28℃
【解析】
【小问1详解】
降温元件额定电压220 V,额定功率44 W,正常工作时的电流
【小问2详解】
当箱内温度达到28℃时,由图甲可知,热敏电阻的阻值为300Ω,此时控制电路电流
电磁铁线圈吸下衔铁,动触点与下方的静触点接触,降温元件工作,开始降温,当温度降低到25℃时,由图甲可知,热敏电阻的阻值为500Ω,此时控制电路电流
电磁铁线圈弹开衔铁,动触点与上方的静触点接触,降温元件停止工作,停止降温,所以孵化箱符合要求。
【小问3详解】
由得,电源电压降低,为保证控制电路的电流0.04A不变,则电阻变小,即最高温度变大,会使最高温度大于28℃,不符合要求。
7、 (2025广东深圳)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
【解析】
【小问1详解】
只闭合S2,通过R的电流
【小问2详解】
只闭合S1,灯泡L的电阻
【小问3详解】
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
8、 (2025山东威海)采摘机器人在智慧农业中广泛使用,兴趣小组设计的某采摘机器人部分工作原 理如图所示,可以“前进”“后退”“照明”;开关S1、S2用绝缘柄相连,可同时连接触点“1”或“2”,电动机均正常工作。部分元件参数:电动机(24V 96W),灯泡L(18V 5.4W),滑动变阻器R(50Ω 1A),电流表(0~0.6A)。
(1)通过控制开关S1、S2,可实现前进、后退,原因是什么?
(2)电动机(线圈电阻为2Ω)正常工作5min消耗的电能和产生的热量分别为多少?
(3)闭合S3,调节灯泡亮度时,为保证各元件安全,R连入电路的最小阻值为多少?(灯丝电阻随温度变化忽略不计)
【答案】(1)见解析 (2),
(3)
【解析】
【小问1详解】
由图可知开关S1、S2同时接1,电动机中电流方向为从右到左;开关S1、S2同时接2,电动机中电流方向为从左到右;所以通过控制开关S1、S2,改变通过电动机中电流的方向可实现前进、后退。
【小问2详解】
电动机正常工作5min消耗的电能
电动机正常工作电流为
产生的热量为
【小问3详解】
灯泡正常工作的电流为
则电路中最大电流为0.3A,由题意可知电动机正常工作,则电源电压为24V,根据欧姆定律和串联电路特点可知此时R连入电路的最小阻值为
9、(2025吉林)如图所示的电路中,电源电压恒定,R2的阻值为15Ω。闭合开关S,电流表A的示数为1.2A,电流表A1的示数为0.4A。求:
(1)电阻R2的电流
(2)电源电压。
【答案】(1)0.8A
(2)12V
【解析】
【小问1详解】
由电路图可知R1与R2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测R1的电流,根据并联电路电流规律可得,电阻R2的电流为I2=I-I1=1.2A-0.4A=0.8A
【小问2详解】
根据并联电路电压规律和欧姆定律可得,电源电压U=U2=I2R2=0.8A×15Ω=12V
10、 (2025湖南长沙)冬天,为了给鱼缸内的水加热,小星购买了标有“220V 440W”的电热丝和标有“220V 275W”的电热丝各一根,电热丝的电阻不随温度变化。
(1)求电热丝正常工作时的电流;
(2)将和串联接入电路中,求与两端的电压之比;
(3)为了给鱼缸提供适宜的水温,小星想设计的加热电路需要满足以下要求:
(a)当水温低于20℃时,启动高挡快速加热,功率为440W;
(b)当水温在20℃至30℃之间时,启动低挡保温;
(c)当水温高于30℃时,断开整个电路。
为此,他找到了4个温控开关(功能见下表),从中选择两个开关设计了如图所示的电路。
元件类型 符号 功能
温控开关 温度低于20℃时闭合,高于20℃时断开
温度低于20℃时断开,高于20℃时闭合
温度低于30℃时闭合,高于30℃时断开
温度低于30℃时断开,高于30℃时闭合
①请在电路图相应的位置标出电热丝和所选开关的符号;
②按设计连好电路后,为调整功率,小星取下某一根电热丝,剪掉一截后接回原电路。再启动低挡,测得其中一根电热丝两端的电压为99V,请计算此时电路的总功率。
【答案】(1)2A (2)5∶8
(3)①;②见解析
【解析】
【小问1详解】
电热丝正常工作时的电流
【小问2详解】
电阻丝的电阻
电阻丝的电阻
串联时,电阻丝两端的电压为,电阻丝两端的电压为,通过它们的电流相等,与两端的电压之比
【小问3详解】
①由图可知,两个开关闭合,只有一个电阻接入电路,电路的总电阻最小,由可知,电路的总功率最大,处于高温挡,当水温低于20℃时,启动高挡快速加热,功率为440W,所以这个电阻是R2,当水温低于20℃时,两个开关都闭合,当水温在20℃至30℃之间时,启动低挡保温,与R2并联的开关断开,另一个开关闭合,两个电阻串联,电路的总电阻最大,由可知,电路的总功率最小,处于低温挡,另一个电阻是R1,S1的功能是温度低于20℃时闭合,高于20℃时断开,与R2并联的开关是S1;当水温高于30℃时,断开整个电路,另一个开关断开,S3的功能是温度低于30℃时闭合,高于30℃时断开,所以另一个开关是S3,如图所示:
②未剪前,低挡和串联,两端的电压
两端的电压
情况一:若剪短的是,将减小,将增大,都不可能变为99V;
情况二:若剪短的是,将减小,将增大,都有可能变为99V;
(i)若接回原电路后,若两端的电压
低挡时电路的实际电流
低挡总功率
(ii)若接回原电路后,两端的电压为,低挡时电路的实际电流
低挡总功率
11、 (2025黑龙江伊春市)小君家中有一个电热壶,这个电热壶的参数如下表所示。他想知道此电热壶的热效率,他将温度为20℃、1.8L的水倒入壶中,测量出水加热到100℃所需的时间为6min。请根据题中的信息计算:
额定容量 1.8L
额定电压 220V
额定功率 1850W
频率 50Hz
(1)电热壶中水质量。
(2)壶中水吸收的热量。[水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)]
(3)电热壶的热效率。
【答案】(1)1.8kg
(2)6.048×105J
(3)90.8%
【解析】
【详解】[1]水的体积,由可得,水的质量
[2]水吸收的热量
电水壶正常工作时的功率为1850W,6min消耗的电能
[3]该电水壶的效率
12. (2025广东)小明设计了可改变灯泡亮度的电路,如图电源电压U为6V,灯泡L标有“6V,0.5A”,定值电阻R为12Ω。
(1)拨到1处时,闭合开关,求L的电功率;
(2)拨到2处时,闭合开关,电流表示数为0.3A,求:
①R两端的电压;
②L工作100s消耗的电能。
【答案】(1)
(2)①,②
【解析】
【小问1详解】
拨到1处时,闭合开关,只有灯泡连入电路工作,此时灯泡两端电压等于电源电压
灯泡电压刚好达到额定电压,此时灯泡电流
灯泡的功率
【小问2详解】
①拨到2处时,闭合开关,灯泡L与定值电阻R串联,电流表示数为0.3A,则
R两端的电压
②根据串联分压可知,灯泡分得的电压为
L工作100s消耗的电能
13. (2025北京)某家庭厨房中用电器的相关信息如表中所示,它们用如图所示的插线板供电。插线板允许通过的最大电流为10A。已知家庭电路的电压为220V。
名称 数量 额定功率/W
电饭锅 1 880
电磁炉 1 1800
电风扇 1 100
电饼铛 1 1000
(1)求电饭锅正常工作时加热电阻的阻值。
(2)电风扇、电饭锅已在正常工作,在保证插线板安全使用的条件下,还可以再接入一个用电器,求这三个用电器同时正常工作时,通过插线板的总电流。
【答案】(1)55Ω (2)9A
【解析】
【小问1详解】
由表中信息可知,电饭锅的额定功率为880W,根据可知,电饭锅正常工作时加热电阻的阻值
【小问2详解】
由题意知,插线板允许通过的最大电流为10A,则允许使用的最大功率为P大=UI大=220V×10A=2200W
则电风扇、电饭锅已在正常工作,插线板还允许使用的最大功率为P允许=2200W-880W-100W=1220W
由表中信息可知,还可以接入一个电饼铛,此时通过插线板的总电流
14、(2025四川宜宾)中医药是中国传承几千年的文化瑰宝。如图甲是一款小型的电热煎药壶,额定电压为220V,有高温、低温两个挡位,其内部简化电路如图乙所示,当双触点选择开关接触A、B时为断开状态。、是两个阻值不变的电热丝,,,。
(1)判断并简要说明使用低温挡工作时开关应接触B、C还是C、D?
(2)计算使用低温挡工作时的功率是多少?
(3)计算使用高温挡工作1min,电流做功是多少?
(4)采用低温挡加热已煎好的某种中药液。已知该中药液比热容为,质量为200g,加热8min,温度从5℃升高到45℃。请计算此过程的加热效率(加热过程中药液蒸发的影响可忽略不计)。
【答案】(1)使用低温挡工作时开关应接触B、C (2)100W
(3) (4)66.6%
【解析】
【小问1详解】
由图乙可知,当双触点选择开关接触B、C时,R1接入电路,当双触点选择开关接触C、D时,R1、R2并联接入电路,根据并联电路电阻规律可知,R1、R2并联接入电路时,电路中的总电阻小于任意一个并联的电阻,所以R1、R2并联接入电路时,电路中的总电阻最小,由可知,电路的总功率最大,此时电热煎药壶处于高温挡,则当双触点选择开关接触B、C时,电热煎药壶处于低温挡。
【小问2详解】
当双触点选择开关接触B、C时,电热煎药壶处于低温挡,R1接入电路,由可知,低温挡工作时的功率
【小问3详解】
使用高温挡时,R1、R2并联接入电路,工作1min,根据并联电路特点可知电流做功
【小问4详解】
该中药液比热容为,质量为200g,温度从5℃升高到45℃,中药液吸收的热量
低温挡加热8min,消耗的电能
此过程的加热效率
15、(2025贵州)如图所示电路,电源两端电压恒为3V,定值电阻R1阻值为10Ω。闭合开关S,电流表示数为0.2A。
(1)通过电阻R1的电流为______A;
(2)求R1两端电压U1;
(3)求电路消耗的总功率P。
【答案】(1)0.2 (2)2V
(3)0.6W
【解析】
【小问1详解】
由图可知,开关S闭合,两电阻串联,串联电路各处电流都相等,电流表示数为0.2A,则通过电阻R1的电流为0.2A。
【小问2详解】
根据欧姆定律可得,R1两端电压
【小问3详解】
电路消耗的总功率
16、 (2025黑龙江绥化)如图甲所示的电路中,电源电压可调,灯泡L的额定功率未知(不考虑灯丝电阻变化),电压表的量程是0~15V,电流表的量程是0~3A。在保证电路各元件安全的前提下:先将电源电压调为U,只闭合开关S,把滑动变阻器R的滑片P从最右端滑动到最左端的过程中,电流表与电压表的示数关系图象如图乙。求:
(1)滑动变阻器R的最大阻值;
(2)电源电压U和的电阻值;
(3)保持(2)中电源电压U不变,滑动变阻器的滑片P在最右端时,通电1min电阻产生的热量;
(4)断开开关,再将电源电压调为U,闭合开关,当滑动变阻器的滑片P在a点时,灯泡L正常发光,电压表的示数为6V,灯泡L消耗的电功率为P;当滑片P滑动到某位置时,电路消耗的电功率最小,电流表的示数为0.25A,灯泡L消耗的实际功率,求:灯泡L的额定功率。
【答案】(1)
(2),
(3)6J (4)9W
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,滑动变阻器电阻最大,电流最小,滑动变阻器两端电压为14V,滑动变阻器R的最大阻值
【小问2详解】
闭合开关,断开开关,与滑动变阻器R串联;由题意可知,滑动变阻器的滑片P在最左端时,电压表的示数为0V,电流表的示数为1.5A,则电源电压①
滑动变阻器的滑片P在最右端时,电压表的示数为14V,电流表的示数为0.1A,则电源电压②
由①②解得,
【小问3详解】
由焦耳定律可得,R产生热量
【小问4详解】
断开开关,闭合开关S2,灯泡L与滑动变阻器R串联;由题意可知,若滑动变阻器完全接入电路中时,滑动变阻器的电压
所以,当电压表的示数为15V时,电路消耗的电功率最小,灯泡L的额定功率③
灯泡L消耗的实际功率④
电流表的示数为0.25A,灯泡L消耗的实际功率,则由③④可得
则灯泡L的电阻
则灯泡L的额定功率
17、 (2025黑龙江齐齐哈尔)中医药是中华优秀传统文化的瑰宝,在疾病治疗方面具有重要的作用。图甲是某品牌小型电中药锅,图乙是其工作电路简化的等效电路图,通过开关和的不同状态组合,可以实现三挡加热功能。定值电阻都是发热电阻,其中。该电中药锅部分参数如下表所示。已知:。求:
额定电压/V 220
额定功率/W 高温挡880
中温挡440
低温挡220
(1)当闭合开关,将开关接时,电中药锅使用的是______(选填“低温”“中温”或“高温”)挡;
(2)将药液从加热到的过程中,药液吸收的热量是多少?
(3)使用该电中药锅的中温挡正常工作,加热,消耗的电能是多少?
(4)的阻值是多少?
【答案】(1)高温 (2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
当闭合开关,将开关接时,定值电阻并联,此时总电阻最小,根据,总功率最大,为高温挡;当断开开关,将开关接时,串联,此时总电阻最大,根据,总功率最小,为低温挡;则当闭合开关,将开关接时,单独工作,为中温挡。
【小问2详解】
药液吸收的热量
【小问3详解】
加热,消耗的电能为
【小问4详解】
低温挡时,总电阻为
则的阻值
18、 (2025四川遂宁)小聪为学校的鱼池设计自动补水装置,实现鱼池中水位处在1.4m到1.6m之间,适宜鱼儿生长。他设计的装置如图甲,L为一根上端固定的轻质弹簧(可视为导线),弹簧拉力大小与伸长量的关系如图乙。塑料圆柱形密闭浮筒A的底面积,高0.2m,质量0.3kg。电源电压恒为6V,,为一根足够长的电阻丝,其阻值与接入电路中的长度成正比,滑片P可随浮筒A竖直上下移动。电压传感器(对电路无影响,未画出)监测两端的电压,当两端电压达到4V,传感器控制注水阀门打开;当两端电压低于2V时,传感器控制注水阀门关闭。通过调试:当水位降到最低1.4m时,浮筒A底部刚好接触水面,滑片P位于的某一位置,注水阀门打开:当水位上升到最高1.6m时,注水阀门关闭。(,g取10N/kg)求:
(1)浮筒A的重力;
(2)水位最低1.4m时的阻值;
(3)到达最高水位1.6m时,浮筒A底部受到水的压强,以及接入电路中的总长度;
(4)小聪还想在电路中串联一个电流表,将其改装为一个水位计,请帮他找出水位高度在1.4m到1.6m时,电路中电流I(单位:A)与水位高度H(单位:m)的函数关系式。
【答案】(1)3N (2)5Ω
(3)500Pa,0.2m
(4)
【解析】
【小问1详解】
浮筒A的质量0.3kg,g取10N/kg,浮筒A的重力
【小问2详解】
当水位最低1.4m时,两端电压达到4V,因为与串联,电源电压恒为6V,所以两端电压
电路电流为
则
【小问3详解】
当到达最高水位1.6m时,设浮筒A上升距离为h,根据图乙可知此时弹簧拉力为
当浮筒A受到的浮力为
则有
即
解得
浮筒A底部受到水的压强
当水位上升到最高1.6m时,两端电压达到2V,因为与串联,电源电压恒为6V,所以两端电压
电路电流为
则
即滑片上升0.15m,阻值增加了
因为电阻丝阻值与接入电路中的长度成正比,则接入电路中的总长度为
【小问4详解】
由(3)可知,水位高度H 时有
解得
当水位高度为H 时,电路总电阻为
电路中电流其中()
19、 (2025四川眉山) 图甲为某款电热煲汤锅,其简化电路如图乙所示。S为手动开关,为自动温控开关,温度达到时,自动切换到保温状态,和均为阻值不变的电热丝。煲汤锅部分参数如下表,求:
额定电压 额定功率
220V 加热 保温
1100W 100W
(1)煲汤锅处于加热状态时,电路中的电流;
(2)电热丝的阻值;
(3)某次煲汤锅对初温为、质量为的汤汁加热(汤汁沸点),不考虑汤汁质量变化和热量损失,煲汤锅正常工作20min所消耗的电能。
【答案】(1)5A; (2);
(3)
【解析】
【小问1详解】
由得
【小问2详解】
当开关和均闭合时,短路,单独工作,电路阻值小,功率大,为加热挡。由得
当开关闭合,断开时,和串联,电路阻值大,功率小,为保温挡。此时电路总电阻
由串联电路的电阻关系可得
【小问3详解】
加热汤汁直到沸腾所需吸收的热量为
不考虑汤汁质量变化和热量损失,则加热消耗的电能
加热需要的时间
正常工作20分钟,则保温的时间为
保温消耗的电能为
则煲汤锅正常工作20min所消耗的电能
20、(2025四川德阳) 在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,电阻的阻值为。闭合开关,断开开关,电流表的示数如图乙所示;闭合开关和,电流表的示数为,求:
(1)电源电压;
(2)闭合开关和,电阻的电功率;
(3)闭合开关和,通电,电路消耗的电能。
【答案】(1)6V (2)5.4W
(3)864J
【解析】
【小问1详解】
当闭合开关,断开开关,电路中只有R1的简单电路,电流表测量通过R1的电流,由图乙知,电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表的示数,电源电压
【小问2详解】
闭合开关和,电路中、并联,干路电流,通过的电流
的电功率
【小问3详解】
闭合开关和,通电,电路消耗的电能
21、(2025·泸州)小飞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,铭牌如下表,原理如下图, R1、R2是储水箱中加热器内的电阻,S1为漏电保护开关,S2为温控开关。已知c水=4.2x103J/(kg℃)
额定加热功率 2000W 额定电压 220V
额定保温功率 400W 防水等级 JPX4
温度范围 室温 额定容量 5OL
加热方式 双管加热 内胆材质 金属板搪瓷
(1)求保温档正常工作2小时消耗的电能:
(2)求R1的阻值:
(3)该电热水器在加热状态下正常工作 40min,使额定容量的水温度开高20℃,求它的加热效率。
【答案】(1)解:保温档正常工作 2 小时消耗的电能 .
(2)解:分析电路可知, 闭合、 接 a 时,、 串联,此时总电阻较大,根据 ,总功率较小,为保温档,
则总电阻为 ;
闭合、 接 b 时, 单独工作,此时总电阻较小,根据 ,总功率较大,为加热档,
则 阻值为 ;
则 的阻值 。
(3)解: 额定容量的水质量为 。
则水吸收的热量为
消耗的电能为 。
则加热效率 、
【知识点】热量的计算;热机的效率;电阻的串联;电功率的计算
【解析】【分析】 (1)由表格中的数据可知电热水器的保温功率,根据W=Pt可求保温档正常工作2小时消耗的电能;
(2)闭合开关S1,将开关S2接a点时,电阻R1、R2接入电路中,将开关S2接b点时,电阻R2接入电路中,据此分析加热功率和保温功率电路的连接方式,并根据结合电阻串联的知识求出电阻R1的阻值;
(3)先根据密度公式求出电热水器内水的质量,再由Q吸=cmΔt求出水吸收的热量,根据W=Pt可求加热档正常工作40min消耗的电能;由热效率的公式解答此题。
22、(2025·南充)电动机已广泛应用于我们的生产和生活中,它实现了电能向其它形式能的转化,如:电风扇消耗的电能转化为内能和机械能。下表是某品牌电风扇的铭牌参数,若此电风扇正常工作1h,求:
品牌 某品牌 型号 **-35X67Bh7
额定电压 220V 额定功率 55W
送风模式 普通/睡眠/智能 控制方式 遥控/触摸按键
毛重 6.40kg 净重 5.46kg
(1)电风扇消耗的电能;
(2)电风扇的额定电流;
(3)电风扇线圈中电流产生的热量已知该品牌电风扇线圈电阻为32Ω)。
【答案】(1)解: 电风扇正常工作1h消耗的电能: ;
(2)解: 电风扇的额定电流: ;
(3)解: 风扇在 1h正常工作产生的热量: 。
【知识点】电功率的计算;焦耳定律的应用
【解析】【分析】(1)根据W=Pt得到电风扇消耗的电能;
(2)根据得到电风扇的额定电流;
(3)根据Q=I2Rt求出线圈中电流产生的热量。
23、 (2025天津)在比较不同物质吸热情况的实验中,用额定功率为300W的电加热器加热水,如图所示。在电加热器正常工作时,获得的数据如下表。
物质 质量/kg 初温/℃ 加热时间/s 末温/℃
水 0.3 20 120 40
已知c水=4.2×103J/(kg·℃),求:
(1)水吸收的热量;
(2)电加热器的效率。
【答案】(1)2.52×104J
(2)70%
【解析】
【小问1详解】
水吸收的热量
【小问2详解】
电加热器消耗的电能
电加热器的效率
24、 (2025陕西A卷)如图-1所示是小明家的蒸汽拖把。使用时,电热丝加热水,产生高温蒸汽从拖把头喷出,能高效清洁地面的同时杀灭地面上的细菌。该电热拖把的简化加热电路如图-2所示,有高低两个挡位,已知电热丝的阻值为33,低挡位的功率为550W。
(1)低挡位正常加热时电路中的电流为多大?
(2)电热丝的阻值为多少?
(3)已知拖把水箱内水的质量为0.55,假设电热丝放出的热量全部被水吸收,将水箱中的水从20加热到100需要多长时间?[水的比热容为]
(4)若想缩短高挡位加热水的时间,且不改变低挡位功率,在现有元件不变的前提下,可以对电路进行的改进是____________。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)将电热丝与互换位置
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,低挡位的功率为550W,由可得,低挡位加热时电路中的电流。
【小问2详解】
分析图-2可知,当开关接2时两电阻串联,电路中电阻较大,当开关接1时,为R1的简单电路,电路中电阻较小,根据可知,电阻大时电功率更小,故开关接2时为低挡位。低挡位加热时电路中的总电阻
根据串联电路的电阻规律可知,电热丝的阻值
【小问3详解】
将水加热到100需要吸收的热量
由可得,高挡位的加热功率
电热丝放出的热量全部被水吸收,需要电热丝放出的热量
由可得,需要加热的时间
【小问4详解】
由可知,要增大电功率,在电压不变时需要减小电阻,故可以将电热丝与互换位置。
25、 (2025陕西B卷)劳动实践小组为温室育苗基地制作了一个保温箱,其电路如图-1所示。
(1)电热丝R1的阻值为220Ω,则电路中的电流是多少?
(2)已知保温箱内空气的质量为11 kg,图-1所示电路工作300s产生的热量,可使保温箱内空气的温度升高多少?[不计热损失,空气的比热容为1.0×103J/(kg·℃)]
(3)现增加一个阻值为44Ω的电热丝R2,根据实际需求,利用电热丝R1与R2,为保温箱设计两个挡位,高温挡的电功率为1100W,低温挡的电功率为220W。请根据需求,在图-2的虚线框内将电路连接完整。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
电路中的电流是
【小问2详解】
图-1所示电路工作300s产生的热量为
不计热损失,则空气吸收的热量与电路产生的热量相等,保温箱内空气升高的温度为
【小问3详解】
高温挡的电功率为1100W,高温挡电路电阻为
低温挡的电功率为220W,低温挡电路电阻为
所以两个电阻并联接入电路,高温挡支路接电热丝R2,低温挡支路接电热丝R1,连接如下图所示:
26、 (2025山东)“五一”假期,小明随家人驾驶电动汽车前往营地据营。该车可对外供电。输出电压220V,最大输出功率3300W。家人将标有“220V 1000W”的电热水壶接入电动汽车供电电路,把1kg水从20℃加热至100℃用时6min。该车平均速度和每100km平均随耗的对应关系如下表。已知(c水=4.2×103J/(kg·℃)),求:
平均速度(km/h) 30 60 90 120
每100km平均能耗/(kW·h) 100 120 132 150
(1)电动汽车对外供电时的最大输出电流;
(2)加热过程电热水壶消耗的电能;
(3)加热过程电热水壶的效率;
(4)烧水消耗的电能可供电动汽车以30kmh的速度匀速行驶的路程。
【答案】(1)15A (2)0.1kW·h
(3)93.3% (4)0.1km
【解析】
【小问1详解】
已知输出电压220V,最大输出功率3300W,则最大输出电流
【小问2详解】
电热水壶功率 ,时间
加热过程电热水壶消耗的电能
【小问3详解】
水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J
加热过程电热水壶的效率
【小问4详解】
表格显示,车速30km/h时,每100km消耗电能100 kW·h,即每公里能耗1kW·h。可行驶路程
27、(2025湖北)为了解家中用电情况并提出安全用电、节约用电的建议,某同学对家庭电器用电情况调查如下,家庭电路电压为220V。
(1)求客厅空调正常工作时的电流。
(2)求电水壶正常工作时电阻。
(3)表中的厨房电器在调查时段内总共消耗的电能为多少kW·h?
(4)该同学利用掌握的电学知识,积极参与街道安全用电、节约用电宣传工作,请帮他完成宣传栏中①或②的提示语。
【答案】(1)12.5A
(2)
(3)
(4)①不同时使用多个大功率用电器;②不用湿手触摸开关和正在工作的用电器
【解析】
【小问1详解】
由可得空调消耗的正常工作时的电流
小问2详解】
由可得
【小问3详解】
电饭煲消耗的电能
灯消耗的电能
抽油烟机消耗的电能
厨房电器在调查时段内总共消耗的电能
【小问4详解】
由图可知,①提示语旁为同时使用多个大功率用电器,容易造成电流过大,引发火灾,所以①的提示语为不同时使用多个大功率用电器;②提示语旁为湿手触摸开关和正在工作的用电器,容易触电,所以②的提示语为不用湿手触摸开关和正在工作的用电器。
28、 (2025河南)图甲为一款测量液体密度的装置设计图。电源电压为12V,R 为一定值电阻,MN间是足够长的轻质导线,金属棒竖直固定且粗细均匀。一弹簧上端固定,滑片P固定在弹簧下端,与金属棒之间无摩擦且接触良好。已知金属棒接入电路的阻值R与弹簧所受拉力F的关系如图乙所示。容积为40cm 的小桶通过轻绳挂在弹簧下端,闭合开关S,桶内未装液体时,电流表示数为0.2A;测量密度时,需在桶内装满待测液体,通过读取电流表示数可得出液体密度。(不计弹簧、滑片及小桶的质量)
(1)闭合开关S,向桶内缓缓注入液体,此过程中电流表的示数______(填“增大”或“减小”)。
(2)电路中定值电阻R 的阻值为多少?
(3)当桶内装满某种液体时,电流表的示数为0.3A,该液体的密度为多少?(g取10N/kg)
(4)电路中的电源使用一段时间后,电源电压降低。用此装置测量液体密度时,若仍将电源电压视为12V,会导致所测液体的密度______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)增大 (2)
(3)
(4)偏小
【解析】
【小问1详解】
分析电路可知,和变阻器串联,电流表测电路中电流。闭合开关S,向桶内缓缓注入液体,此过程中滑片下移,变阻器接入电路的阻值变小,则总电阻变小,根据,电流表的示数增大。
【小问2详解】
桶内未装液体时,弹簧所受拉力为零,由图乙可知,此时变阻器接入电路的阻值为,总电阻为
则电路中定值电阻R 阻值为
【小问3详解】
当桶内装满某种液体时,电流表的示数为0.3A,此时总电阻为
则此时变阻器接入电路的阻值
由图乙可知,此时弹簧所受拉力为0.4N,则液体重力为,则液体的密度为多少
【小问4详解】
电路中的电源使用一段时间后,电源电压降低。用此装置测量液体密度时,若仍将电源电压视为12V,根据算出的总电阻偏大,则得到的变阻器接入电路的阻值偏大,则得到的弹簧所受拉力偏小,则测得的液体重力偏小,根据
可知,会导致所测液体的密度偏小。
29、(2025山西)为探索生命历程,生物小组的同学们要制作如图甲所示的孵化箱,观察鸡蛋孵化的过程,需要设计具有加热和保温两种功能的电路。小组同学们收集了电压为12V的蓄电池、两个开关S1和S2、两个阻值均为8Ω的电阻丝R1和R2、导线若干。
(1)请你帮助他们设计电路,并画在图乙虚线框内;
(2)求该孵化箱处于保温挡工作时,电路中的电流;
(3)求该孵化箱处于加热挡时,工作1min消耗的电能。
【答案】(1)## (2)0.75A##1.5A
(3)1080J##2160J
【解析】
【小问1详解】
解法一:设计具有加热和保温两种功能的电路,电源电压不变,根据可知,电阻丝R1和R2组成串联电路,如下图所示:
解法二:设计具有加热和保温两种功能的电路,电源电压不变,根据可知,电阻丝R1和R2组成并联的电路,如下图所示:
【小问2详解】
解法一:如图
当开关S1闭合、断开S2时,R1和R2串联,电路中电阻最大,根据可知,孵化器处于保温挡,电路中的电流
解法二:如图所示
只开关S1闭合,电路中电阻大,根据可知,孵化器处于保温挡,电路中的电流
【小问3详解】
解法一:如图
当开关S1和S2均闭合时,电路中只有R1工作,电路中电阻小,根据可知,该孵化箱处于加热挡,工作1min消耗电能
解法二:如图所示
当开关S1和S2均闭合时,R1和R2并联,电路中电阻小,根据可知,该孵化箱处于加热挡,工作1min消耗的电能
30、(2025新疆维吾尔自治区)如图所示的电路,电源电压保持不变,电阻。当开关S闭合后,通过R1的电流I1=1A,通过R2的电流I2=2A。求:
(1)干路电流I;
(2)电源电压U;
(3)通电20s,整个电路中电流做的功W。
【答案】(1)3A (2)4V
(3)240J
【解析】
【小问1详解】
如图,两个电阻并联,干路电流
【小问2详解】
电源电压
【小问3详解】
通电20s,整个电路中电流做的功
31、(2025河北)如图所示,电源电压不变,滑动变阻器标有“”,小灯泡标有“”字样。闭合开关,当滑片在某一位置时,电压表示数为,电流表示数为,小灯泡的图象如图所示。
(1)求小灯泡L正常发光时的电阻;
(2)求电源电压;
(3)将电源更换为可调电压电源,已知电流表量程,电压表量程。在保证电路安全的情况下,电源电压取某值后,闭合开关,移动滑片,发现通过小灯泡L的电流都可以在之间连续变化。求满足上述条件的电源电压的取值范围。
【答案】(1)12Ω (2)8V
(3)6~11V
【解析】
【小问1详解】
小灯泡L正常发光时的电阻
【小问2详解】
由电路图可知,灯泡和变阻器串联,电压表测量变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流,由图像可知,当灯泡两端的电压是6V时,通过灯泡的电流是0.5A,灯泡的额定电流是0.5A,此时灯泡正常发光,所以灯泡的电压是6V,电源电压U=UL+UR=6V+2V=8V
【小问3详解】
当电路中的电流最大是0.5A,变阻器连入电路的电阻为零,电源电压最小,最小电源电压Umin=UL=6V
当电路中的最小电流是0.2A,变阻器连入电路的电阻为最大值50Ω,变阻器两端的电压UR1=IminR大=0.2A×50Ω=10V<15V
此时电源电压最大,最大电源电压Umax=UL1+UR1=1V+10V=11V
电源电压的取值范围是6~11V。
32、 (2025福建)下图为科创小组测量大气压和海拔的简易装置原理图,为定值电阻,为力敏电阻,置于圆柱体容器底部,可自由滑动的活塞通过轻杆压在力敏电阻上。容器内抽成真空,装置气密性良好。该装置通过两电表示数分别转换测出大气压值和海拔,且示数均随测量值增大而增大。电源电压恒为6V,,的阻值与压力大小的关系为,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。活塞横截面积为,忽略摩擦,不计活塞质量。查阅资料,大气压与海拔的关系如下表。
海拔 0 100 200 300 400 500 …… 1000 2000 ……
大气压 101 100 99 98 97 96 …… 90 80 ……
(1)求时活塞受到压力。
(2)求时通过的电流。
(3)求该装置能测量的最高海拔。
(4)指出该装置测量时的一项不足之处,针对该不足,就电源和电流表中任选1个,提出相应问题的解决方案,并说明理由。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)见解析
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知当时,大气压,则活塞受到的压力为
【小问2详解】
当时,力敏电阻的阻值为
由图可知电路为串联电路,则电源电压为
串联电路电流处处相等,则通过的电流为
【小问3详解】
由题意可知,海拔越高,大气压越低,则活塞受到的压力越小,力敏电阻阻值越大,电路中电流减小,电流表示数减小,根据串联分压原理可知电压表示数变大,所以是选择电压表示数转换测出海拔。当电压表示数为3V时,所测的海拔最高为,则
电路中电流为
力敏电阻的阻值为
又
解得,此时大气压为
查表可知
【小问4详解】
问题:该装置所测的最高海拔太低。
方案:适当降低电源电压。
理由:根据欧姆定律和串联电路知识可知,得
①当电源电压降低到3V~6V时,最大值为3V不变,适当减小电源电压,可以增大,可测的气压减小,可测的海拔增加。
②当电源电压降低到3V以下时,最大值小于3V且在电压表量程内,可以继续增大,可测的气压减小,可测的海拔增加。
33、 (2025福建)某电水壶的部分参数如下表所示。该电水壶正常工作时,可将质量为1kg的水从20℃加热到100℃,用时420s。已知。求:
额定电压 220V
额定功率 1000W
(1)水吸收的热量。
(2)电水壶消耗的电能。
(3)电水壶的热效率。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
水吸收的热量
【小问2详解】
电水壶消耗的电能
【小问3详解】
电水壶的热效率
34、 (2025四川乐山)如图所示,电源电压恒定,灯泡L标有“6V 6W”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响),滑动变阻器R的最大阻值为。当S、、均闭合,滑动变阻器滑片移至a端时,灯泡正常发光,此时电流表示数为1.6A。求:
(1)电源电压;
(2)定值电阻的阻值;
(3)整个电路的最小电流。
【答案】(1)6V (2)
(3)0.2A
【解析】
【小问1详解】
当、、均闭合,滑动变阻器滑片移至a端时,L与并联,电流表测干路电流,由于灯泡正常发光,根据并联电路的特点可知,电源电压为
【小问2详解】
灯泡的电阻为
通过灯泡的电流为
通过的电流为
的电阻为
【小问3详解】
当、闭合,断开,滑动变阻器滑片移至b端时,R与串联,此时整个电路的电阻最大,电流最小,最小电流为
35、 (2025江苏扬州)某电水壶内部电路简化后如图。当开关都闭合,电水壶处于加热状态。水烧开后温控开关自动断开,电水壶处于保温状态。已知电阻为22Ω,保温时通过的电流为0.2A,。求:
(1)将质量为1kg、初温为20℃的水加热至70℃,水吸收的热量Q;
(2)电水壶处于加热状态时的电功率P;
(3)电水壶处于保温状态时,1min消耗的电能W。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
水吸收的热量
【小问2详解】
当开关都闭合,电路中只有电阻,电水壶处于加热状态,则电水壶处于加热状态时的电功率
【小问3详解】
水烧开后温控开关自动断开,电路为两个电阻串联,保温时通过的电流为0.2A,则电路中电流为0.2A,此时电水壶处于保温状态,1min消耗的电能
36、(2025江苏苏州)如图所示电路中,灯泡L的规格为“”,闭合开关S,灯泡正常发光,电流表示数为。求:
(1)通过灯泡L的电流;
(2)电阻R的电功率;
(3)通电,电路消耗的电能。
【答案】(1)0.5A
(2)6W (3)1080J
【解析】
【小问1详解】
闭合开关S,灯泡和电阻R并联,电流表测干路电流。此时灯泡正常发光,则通过灯泡L的电流
【小问2详解】
根据并联电流规律,电阻R的电流
则电阻R的电功率
【小问3详解】
通电,电路消耗的电能
37、 (2025重庆)小渝家有一台旧式两挡位电炖锅,高温挡额定功率为550W,低温挡额定功率模糊不清,图甲是该电炖锅简化电路图,和是加热电阻丝,开关S2只能接触或,不计温度对电阻的影响。
(1)高温挡正常工作时的电流是多少安?
(2)小渝关闭家中其他用电器,读出电能表示数为,电炖锅高温挡正常工作0.8h、低温挡正常工作,炖煮结束时电能表示数如图乙所示,则的阻值是多少欧?
(3)为满足炖煮不同食材和防干烧的需求,现增加一个防干烧的温控开关S3,利用原电路元件,导线足够,请你在答图丙的方框内画一个至少有3个挡位且能防干烧的电路图。
【答案】(1)2.5A
(2)154Ω (3)见解析
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,当开关S1闭合,S2接触a时,两电阻串联,电路的总电阻最大,根据可知,电功率最小,此时电炖锅处于低温挡;当开关S1闭合,S2接触b时,电路为R2的简单电路,电路的总电阻最小,根据可知,电功率最大,此时电炖锅处于高温挡。根据P=UI可得,高温挡正常工作时的电流是
【小问2详解】
由可得,的阻值是
电炖锅高温挡正常工作0.8h,消耗的电能为
小渝关闭家中其他用电器,读出电能表示数为,炖煮结束时电能表示数如图乙所示,此时电能表读数为,则整个过程消耗的电能为
所以,电炖锅低温挡正常工作消耗的电能为
根据可得
所以,的阻值是
【小问3详解】
根据题意可知,电炖锅的低温挡功率为
此时两电阻串联;为满足炖煮不同食材和防干烧的需求,现增加一个防干烧的温控开关S3,S3需接在干路上;当R2单独接入电路中时,根据串并联电路的电阻规律和可知,此时电炖锅可处于中温挡;电路图可设计如下:
当S2接a、S1和S3闭合时,此时只有R2接入电路中,电炖锅处于高温挡;当S2接a、S1断开、S3闭合时,两电阻串联,电炖锅处于低温挡;当S2接b、S1断开、S3闭合时,此时只有R1接入电路中,电炖锅处于中温挡;满足三个挡位的要求;且三个挡位工作时,温控开关S3都起到防干烧的功能,故以上设计的电路图符合题意。
38、 (2025重庆)重庆新增的小悲公交车让市民出行更加便捷,如图所示是某线路的纯电动小巷公交车,若其电池储存的最大电能为,行驶过程整车的平均电功率为,公交车的平均速度为。求:
(1)公交车以平均速度行驶的路程;
(2)充满电的情况下连续行驶多少时间耗尽电能。
【答案】(1)15km
(2)6h
【解析】
【小问1详解】
公交车的平均速度为30km/h,根据可得,公交车以平均速度行驶0.5h的路程为
【小问2详解】
最大电能为,行驶过程整车的平均电功率为12kW,根据可得,充满电的情况下耗尽电能连续行驶的时间为
39、(2025云南)如图所示的电路中,电源电压,电阻。闭合开关S,电流表的示数。求
(1)的阻值;
(2)电流表A的示数I;
(3)整个电路工作10s消耗的电能W。
【答案】(1)20Ω (2)1.5A
(3)90J
【解析】
【小问1详解】
如图,闭合开关,两个电阻并联,电流表A测量干路电流,电流表A1测量通过R1的电流,的阻值
【小问2详解】
通过电阻R2的电流
电流表A测量干路电流,电流表A的示数
【小问3详解】
整个电路工作10s消耗的电能
40、(2025四川自贡)某种植基地安装了一款可以自动注水的喷淋系统,该系统由控制电路和工作电路两部分组成,其简化电路如图甲;图乙是工作电路总电流随时间变化的图像;图丙是与工作电路连接的电能表。控制电路的电源电压,为压敏电阻,放置在注水系统水箱底部,其阻值随压力的增大而减小。随着注水系统水箱内水量的增加,通过电磁铁线圈中的电流逐渐增大,当电流增大到0.15A时,衔铁恰好被吸下,注水系统停止工作。电磁铁线圈的电阻忽略不计。求:
(1)当衔铁恰好被吸下时,电阻的阻值;
(2)10min内与工作电路连接的电能表转盘转了多少转;
(3)注水系统的电功率。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
控制电路中,电阻和线圈串联,当衔铁恰好被吸下时,电阻的阻值
【小问2详解】
工作电路中,注水系统和喷淋系统并联,电能表在干路上,测整个工作电路消耗的电能。,由乙图可知,工作电路总电流为2A,工作电路总电流为0.5A,则10min内工作电路消耗的电能为
则电能表转盘转数为
【小问3详解】
衔铁没有被吸下时,注水系统和喷淋系统并联,总电流为2A,衔铁被吸下后,注水系统停止工作,喷淋系统单独工作,总电流为0.5A,根据并联电流规律,注水系统的电流为
则注水系统的电功率
41、 (2025四川凉山) 电热暖手宝是生活中常见的取暖设备。某款电热暖手宝的主要参数如下图所示,其正常工作4min,恰好将袋内液体从10℃加热至32℃[袋内液体的比热容取]。求:
(1)电热暖手宝正常工作时的电流;
(2)袋内液体从10℃加热至32℃吸收的热量;
(3)该过程中、电热暖手宝的加热效率。
【答案】(1)2.5A
(2)924×104J (3)70%
【解析】
【小问1详解】
根据参数可知,电热暖手宝正常工作时的电流为
【小问2详解】
袋内液体从10℃加热至32℃吸收的热量为
【小问3详解】
该过程中、电热暖手宝消耗的电能为
电热暖手宝的加热效率为
42、(2025四川广安)有同学提出:冬天写作业时光线较暗,手又冷,要是我们设计一款既能照明,又能暖手的桌垫就好了。他的想法得到了同学们的支持。经过多次改进,同学们设计了如图所示的电路,、为电热丝,其中,仅做照明的灯泡L标有“12V,0.3A”的字样。当开关S闭合时,灯泡L正常发光。求:
(1)灯泡L正常发光100s,流过灯泡L电流做的功;
(2)当开关S、断开,闭合时,电热丝的电功率;
(3)当开关S断开,、闭合时,总电功率为16W,电热丝的阻值。
【答案】(1)360J
(2)4W (3)
【解析】
【小问1详解】
灯泡正常发光时,电流所做的功
【小问2详解】
当开关S闭合时,灯正常发光,电源电压
当开关S、断开,闭合时,只有工作,则的电功率
【小问3详解】
当开关S断开,闭合时,与并联,则的电功率
的电阻
43、 (2025四川达州)如图所示,电源电压恒定不变,定值电阻,灯泡L标有“6V 3W”字样(不考虑灯丝电阻变化)。只闭合,灯泡L正常发光;再闭合,电流表示数变化了0.25A。请计算:
(1)灯泡L正常发光时的电流;
(2)电阻的阻值;
(3)通过控制开关通断,整个电路消耗的最小功率。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
灯泡L正常发光时的电流
【小问2详解】
只闭合,灯泡单独工作,电流表测电路电流,此时灯泡L正常发光,则电源电压为
再闭合,灯泡和并联,电流表测干路电流。电流表示数变化了0.25A,根据并联电流规律可知,电流为0.25A,则电阻的阻值
【小问3详解】
灯泡电阻为
只闭合时,灯泡和串联,此时总电阻最大,根据,整个电路消耗的功率最小为
44、 (2025四川成都)教室灯光改造需要检测室内光照强度(简称照度,单位为Lux)。小成利用身边器材设计了一个测量照度的电路,如图甲所示。电源电压取值范围0~12V;电压表量程0~3V;R1为阻值范围10kΩ~30kΩ的电阻箱;R2为光敏电阻,其阻值随光照度变化的规律如图乙所示。
(1)若电源电压为3V,为15kΩ,电压表读数为0.75V,求此时的照度大小。
(2)调节阻值,使电路能测量7Lux的照度,求电源电压的最大值。
【答案】(1)3Lux
(2)7.5V
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知两个电阻串联,电压表测量两端电压,电路中电流为
根据串联电路电压特点和欧姆定律可得R2的阻值为
由图乙可知此时光照强度为3Lux。
【小问2详解】
电路能测量7Lux的照度,由图乙可知R2的阻值为,电压表量程0~3V,电压表示数最大为3V,R1为阻值范围10kΩ~30kΩ的电阻箱,根据串联分压原理有
即
由于为3V、为且都为定值,则当阻值最小时,电源电压最大,即的阻值为10kΩ,则电路中电流为
最大电源电压为
45、(2025山东烟台)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) ①. A ②. D
(2)0.036,减小滑动变阻器R1接入的阻值
(3)4.32×107J
(4)2200J
【解析】
【小问1详解】
[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,电压一定是,电路变大,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。
【小问2详解】
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。
【小问3详解】
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=(ΔP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
【小问4详解】
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×20N=200J
所以推力F做功为W=W有用+W额外=2000J+200J=2200J
46、(2025江西)如图所示,电源电压恒为9V,R1为定值电阻,为电阻箱(能够表示出阻值的变阻器)。
(1)闭合、断开,电流表的示数为,求的阻值和工作100s产生的热量;
(2)把电阻箱的阻值调为,闭合和,电流表的示数为,求两端的电压和通过的电流。
【答案】(1),
(2),
【解析】
【小问1详解】
闭合、断开,只有R1和电流表接入电路中,的阻值
工作100s产生热量
【小问2详解】
闭合和,R1与并联,电流表测量干路中的电流,两端电压
由并联电路的特点可知通过R1的电流不变,由并联电路电流的规律得到通过的电流
47、(2025江西)如图所示,是某同学“测量小灯泡的电功率”的实物电路。已知电源电压恒为,小灯泡标有“2.5V”字样,假设小灯泡的电阻不随温度的变化而变化。闭合开关,移动滑动变阻器滑片至某一位置时,电压表和电流表示数分别如图甲、乙所示。
(1)请写出电压表、电流表的读数;
(2)求此时小灯泡的实际功率;
(3)求小灯泡的额定功率。
【答案】(1),
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知电压表接小量程,分度值为0.1V,示数为2V;由图乙可知电流表接小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A。
【小问2详解】
小灯泡的实际功率
【小问3详解】
小灯泡的电阻为
小灯泡的电阻不随温度的变化而变化,小灯泡的额定功率
48、 (2025江苏连云港)如图是某种家用电暖器的铭牌。求这种电暖器:
XXX牌电暖器
额定电压
额定频率
额定功率
(1)正常工作时的电流;
(2)正常工作时内部电热丝的电阻;
(3)在额定电压下工作产生的热量。
【答案】(1)5A (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
已知电暖器工作时的电功率是1100W,则正常工作时的电流为
【小问2详解】
正常工作时内部电热丝的电阻为
【小问3详解】
在额定电压下工作产生的热量为
49、 (2025甘肃武威)小新家有阻值为50Ω的发热电阻R一个、额定电压为220V的小型电动机(带有风扇叶)一个、开关两个和导线若干,他想利用这些器材制作一个风干机,风干机要有“吹冷风”和“吹热风”两种模式,吹冷风时只有电动机工作;吹热风时发热电阻和电动机同时工作,但不能出现发热电阻单独工作的情况。
(1)请在下图所示虚线框内的电路图中补画开关和导线,帮小新完成风干机的电路原理图;
(2)按以上电路原理图完成风干机制作后,小新发现发热电阻的功率偏大,存在安全隐患,他想在保留原发热电阻基础上,让发热总功率减小为原来的,请问:
①他需要购买一个新的发热电阻与原发热电阻__________(选填“串联”或“并联”);
②通过计算说明,需要购买的发热电阻的阻值是多少_______?
【答案】(1) (2) ①. 串联 ②.
【解析】
【小问1详解】
由题意知,内部电路是由一个发热电阻、一个电动机和两个开关组成的并联电路,且发热电阻不能单独工作出现“干烧”现象,因此发热电阻与电动机并联,一个开关在干路控制整个电路,另一个开关与发热电阻串联,控制发热电阻,如图所示:
【小问2详解】
[1]根据可知,电阻越大功率越小,电阻越小功率越大,因此要想让发热总功率减小为原来的,根据串并联电路电阻的特点可知,应与原发热电阻串联一个新的发热电阻来增大电路的总电阻。
[2]原发热电阻电功率为
串联后新旧电阻总阻值为
需要购买新电阻阻值为
50、(2025年上海)在图示电路中,电源电压保持不变,电压表示数为6伏,电阻R1阻值为6欧。
(1)现在将一个R2接入电路中,若两电表示数都改变,则电压表与电流表的乘积_______(选填“变大”、“不变”、“变小”),请画出此时的电路图_______;
(2)现在将一个R2接入电路中,若只有一个电表的示数改变,且电压表与电流表的乘积的变化量为4.5瓦,求R2的阻值。
【答案】(1) ①. 变小 ②. (2)8Ω或18Ω
【解析】
【小问1详解】
[1][2]由于将一个R2接入电路中,两电表示数都改变,所以不能将电阻R1与R2并联,否则电压表示数不变;所以将电阻R1与R2串联,不能用电压表测量电阻R1与R2两端的总电压,否则电压表示数不变,故电阻R1与R2串联,电压表测量电阻R1两端电压,电流表测量串联电路中电流;由串联分压特点可知,电压表示数变小;由于电路中总电阻变大,所以电路中电流变小,则电压表与电流表的乘积变小;此时的电路图如下图所示:
【小问2详解】
①将一个R2接入电路中,若只有一个电表的示数改变,则可以将电阻R1与R2并联,电压表示数不变,电流表测量干路中电流,则电压表与电流表的乘积的变化量为电阻R2的电功率
解得
②将一个R2接入电路中,若只有一个电表的示数改变,则可以将电阻R1与R2串联,电压表测量电阻R1与R2两端的总电压,电压表示数不变,电流表测量串联电路中电流,则电压表与电流表的乘积的变化量为
解得
51、 (2025安徽)如图所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器的最大阻值为,、均为定值电阻,其中。当开关闭合,开关断开,滑动变阻器的滑片移至最左端时,电压表的示数为,电流表的示数为。
(1)求电阻两端的电压;
(2)求电阻的阻值;
(3)闭合开关、,将滑动变阻器的滑片P移至某一位置,此时整个电路消耗的电功率为,求滑动变阻器消耗的电功率。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
分析电路可知,当开关闭合,开关断开,滑动变阻器的滑片移至最左端时,、和滑动变阻器的最大阻值串联,电压表测、总电压,电流表测电路电流。则电阻两端的电压
【小问2详解】
、总电阻为
则电阻的阻值
【小问3详解】
根据串联电压规律,电源电压
闭合开关、,滑动变阻器和串联,将滑动变阻器的滑片P移至某一位置,此时整个电路消耗的电功率为,则此时电路中电流为
此时两端电压为
由串联电路电压规律可得滑动变阻器两端电压为
则滑动变阻器消耗的电功率
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2025年中考物理题分类汇编---电
1、 (2025辽宁)某同学家中的电热水壶标有“220V;880W”。求:
(1)电热水壶的额定电流I;
(2)电热水壶的电阻R;
(3)电热水壶正常工作min消耗的电能W;
(4)1kg的水从升高到吸收的热量。[]
2、 (2025陕西A卷)2025年5月15日,全国最大光伏能源双燃料汽车运输船,在广州南沙正式命名为“远海口”轮,并交付首航,如图所示。该船采用先进(液化天然气)双燃料主机,日常运行时,使用天然气,燃油作为应急补充。该船还配备峰值输出功率302.8千瓦的分布式太阳能光伏并网系统,为目前同类船舶装载的最大光伏发电系统。
(1)太阳能光伏并网系统利用太阳能的方式是将太阳能转化为________能。
(2)阳光每天中午平均照射3h,该船上的太阳能光伏并网系统以峰值功率能发电多少度?太阳能电池板的光电转换效率约为20%,一块太阳能电池板的面积为2.5,中午时太阳能电池板接收到的太阳辐射的功率为1200,船上至少铺设了多少块太阳能电池板?
(3)若运输量相同的传统燃油汽车运输船某次航行需要消耗1000t燃油,“远海口”号双燃料汽车运输船航行相同的航线,燃料全部用天然气,需要消耗液化天然气的质量为620t。已知宣传“远海口”号主机可节省不少于20%的能耗(能耗指的是燃料完全燃烧时放出的总热量),请你通过计算判断对该主机的宣传是否真实?(燃油的热值为,液化天然气的热值为)
3、 (2025甘肃)如图所示的电路中,电源电压恒为3V,电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S时,电流表的示数为0.2A。求:
(1)电阻R2的阻值;
(2) 电压表的示数U2;
(3)电流在100s内通过电阻R2所做的功W2。
4、(2025青海)随着人工智能的兴起,小文和屈原在AI视频对话时,屈原问到“圜则九重,孰营度之?”随即“问天”兴趣小组畅想未来有一天人类能够登陆火星,他们为航天员设计了一款航天服,既能保温又能照明。其简化电路如图所示,若电源电压恒为24V,发热电阻R的阻值为6Ω,小灯泡标有“24V12W”。小灯泡的电阻随温度的变化可忽略不计,闭合开关S1、S2。
(1)通过发热电阻R的电流是多少?
(2)小灯泡的电阻是多少?
(3)发热电阻R电功率是多少?
(4)为了节约用电,兴趣小组的同学将开关S2更换为光敏开关,当光照强度大于50Lux时,开关会自动断开(光照强度是指单位面积上所接受可见光的光通量)。假设某时段火星表面的光照强度随时间的变化如图所示,则从0-100s内航天服消耗的电能是多少?
5、 (2025广州)图a所示的电热加湿器,其内部结构及电路简图如图b,通电后,发热电阻R使加热仓中的水沸腾变成水蒸气喷出,增加环境湿度。已知水的比热容为、密度为,沸点为100℃;
(1)加热仓中的水变成水蒸气属于______(选填“液化”“汽化”)现象:
(2)已知R阻值为550Ω,求电热加湿器的功率______;
(3)若消耗电能,可使加热仓内的水从20℃加热至沸腾,求:
①加热仓内水吸收的热量______;
②电热加湿器的加热效率______。
6、(2025内蒙古)海龟性别由孵化温度决定。某种海龟在温度℃时,孵化出来的几乎全为雌性;温度℃时,几乎全为雄性。因气候变暖导致自然界雌海龟数量远多于雄海龟。为能在外界环境温度高于30℃的情况下孵化雄海龟,需要设计一个自动温控孵化箱:要求箱内的最高温度为28℃,且最低温度不得低于25℃。科技小组利用如下器材:控制电路电源(电压为)、热敏电阻(阻值随温度变化曲线如图甲所示)、电磁继电器(当电磁铁线圈电流时,吸下衔铁;当时,弹开衔铁;线圈电阻忽略不计)、降温元件(额定电压,额定功率)、开关及导线若干,设计了孵化箱电路如图乙所示。
请你解决下列问题:
(1)求降温元件正常工作时电流;
(2)通过计算说明设计的孵化箱是否符合要求;
(3)使用一段时间后,控制电路的电源电压降低,孵化箱内的最高温度会如何变化并分析说明。(其它因素均不变)
7、 (2025广东深圳)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。
8、 (2025山东威海)采摘机器人在智慧农业中广泛使用,兴趣小组设计的某采摘机器人部分工作原 理如图所示,可以“前进”“后退”“照明”;开关S1、S2用绝缘柄相连,可同时连接触点“1”或“2”,电动机均正常工作。部分元件参数:电动机(24V 96W),灯泡L(18V 5.4W),滑动变阻器R(50Ω 1A),电流表(0~0.6A)。
(1)通过控制开关S1、S2,可实现前进、后退,原因是什么?
(2)电动机(线圈电阻为2Ω)正常工作5min消耗的电能和产生的热量分别为多少?
(3)闭合S3,调节灯泡亮度时,为保证各元件安全,R连入电路的最小阻值为多少?(灯丝电阻随温度变化忽略不计)
9、(2025吉林)如图所示的电路中,电源电压恒定,R2的阻值为15Ω。闭合开关S,电流表A的示数为1.2A,电流表A1的示数为0.4A。求:
(1)电阻R2的电流
(2)电源电压。
10、 (2025湖南长沙)冬天,为了给鱼缸内的水加热,小星购买了标有“220V 440W”的电热丝和标有“220V 275W”的电热丝各一根,电热丝的电阻不随温度变化。
(1)求电热丝正常工作时的电流;
(2)将和串联接入电路中,求与两端的电压之比;
(3)为了给鱼缸提供适宜的水温,小星想设计的加热电路需要满足以下要求:
(a)当水温低于20℃时,启动高挡快速加热,功率为440W;
(b)当水温在20℃至30℃之间时,启动低挡保温;
(c)当水温高于30℃时,断开整个电路。
为此,他找到了4个温控开关(功能见下表),从中选择两个开关设计了如图所示的电路。
元件类型 符号 功能
温控开关 温度低于20℃时闭合,高于20℃时断开
温度低于20℃时断开,高于20℃时闭合
温度低于30℃时闭合,高于30℃时断开
温度低于30℃时断开,高于30℃时闭合
①请在电路图相应的位置标出电热丝和所选开关的符号;
②按设计连好电路后,为调整功率,小星取下某一根电热丝,剪掉一截后接回原电路。再启动低挡,测得其中一根电热丝两端的电压为99V,请计算此时电路的总功率。
11、 (2025黑龙江伊春市)小君家中有一个电热壶,这个电热壶的参数如下表所示。他想知道此电热壶的热效率,他将温度为20℃、1.8L的水倒入壶中,测量出水加热到100℃所需的时间为6min。请根据题中的信息计算:
额定容量 1.8L
额定电压 220V
额定功率 1850W
频率 50Hz
(1)电热壶中水质量。
(2)壶中水吸收的热量。[水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)]
(3)电热壶的热效率。
12. (2025广东)小明设计了可改变灯泡亮度的电路,如图电源电压U为6V,灯泡L标有“6V,0.5A”,定值电阻R为12Ω。
(1)拨到1处时,闭合开关,求L的电功率;
(2)拨到2处时,闭合开关,电流表示数为0.3A,求:
①R两端的电压;
②L工作100s消耗的电能。
13. (2025北京)某家庭厨房中用电器的相关信息如表中所示,它们用如图所示的插线板供电。插线板允许通过的最大电流为10A。已知家庭电路的电压为220V。
名称 数量 额定功率/W
电饭锅 1 880
电磁炉 1 1800
电风扇 1 100
电饼铛 1 1000
(1)求电饭锅正常工作时加热电阻的阻值。
(2)电风扇、电饭锅已在正常工作,在保证插线板安全使用的条件下,还可以再接入一个用电器,求这三个用电器同时正常工作时,通过插线板的总电流。
14、(2025四川宜宾)中医药是中国传承几千年的文化瑰宝。如图甲是一款小型的电热煎药壶,额定电压为220V,有高温、低温两个挡位,其内部简化电路如图乙所示,当双触点选择开关接触A、B时为断开状态。、是两个阻值不变的电热丝,,,。
(1)判断并简要说明使用低温挡工作时开关应接触B、C还是C、D?
(2)计算使用低温挡工作时的功率是多少?
(3)计算使用高温挡工作1min,电流做功是多少?
(4)采用低温挡加热已煎好的某种中药液。已知该中药液比热容为,质量为200g,加热8min,温度从5℃升高到45℃。请计算此过程的加热效率(加热过程中药液蒸发的影响可忽略不计)。
15、(2025贵州)如图所示电路,电源两端电压恒为3V,定值电阻R1阻值为10Ω。闭合开关S,电流表示数为0.2A。
(1)通过电阻R1的电流为______A;
(2)求R1两端电压U1;
(3)求电路消耗的总功率P。
16、 (2025黑龙江绥化)如图甲所示的电路中,电源电压可调,灯泡L的额定功率未知(不考虑灯丝电阻变化),电压表的量程是0~15V,电流表的量程是0~3A。在保证电路各元件安全的前提下:先将电源电压调为U,只闭合开关S,把滑动变阻器R的滑片P从最右端滑动到最左端的过程中,电流表与电压表的示数关系图象如图乙。求:
(1)滑动变阻器R的最大阻值;
(2)电源电压U和的电阻值;
(3)保持(2)中电源电压U不变,滑动变阻器的滑片P在最右端时,通电1min电阻产生的热量;
(4)断开开关,再将电源电压调为U,闭合开关,当滑动变阻器的滑片P在a点时,灯泡L正常发光,电压表的示数为6V,灯泡L消耗的电功率为P;当滑片P滑动到某位置时,电路消耗的电功率最小,电流表的示数为0.25A,灯泡L消耗的实际功率,求:灯泡L的额定功率。
17、 (2025黑龙江齐齐哈尔)中医药是中华优秀传统文化的瑰宝,在疾病治疗方面具有重要的作用。图甲是某品牌小型电中药锅,图乙是其工作电路简化的等效电路图,通过开关和的不同状态组合,可以实现三挡加热功能。定值电阻都是发热电阻,其中。该电中药锅部分参数如下表所示。已知:。求:
额定电压/V 220
额定功率/W 高温挡880
中温挡440
低温挡220
(1)当闭合开关,将开关接时,电中药锅使用的是______(选填“低温”“中温”或“高温”)挡;
(2)将药液从加热到的过程中,药液吸收的热量是多少?
(3)使用该电中药锅的中温挡正常工作,加热,消耗的电能是多少?
(4)的阻值是多少?
18、 (2025四川遂宁)小聪为学校的鱼池设计自动补水装置,实现鱼池中水位处在1.4m到1.6m之间,适宜鱼儿生长。他设计的装置如图甲,L为一根上端固定的轻质弹簧(可视为导线),弹簧拉力大小与伸长量的关系如图乙。塑料圆柱形密闭浮筒A的底面积,高0.2m,质量0.3kg。电源电压恒为6V,,为一根足够长的电阻丝,其阻值与接入电路中的长度成正比,滑片P可随浮筒A竖直上下移动。电压传感器(对电路无影响,未画出)监测两端的电压,当两端电压达到4V,传感器控制注水阀门打开;当两端电压低于2V时,传感器控制注水阀门关闭。通过调试:当水位降到最低1.4m时,浮筒A底部刚好接触水面,滑片P位于的某一位置,注水阀门打开:当水位上升到最高1.6m时,注水阀门关闭。(,g取10N/kg)求:
(1)浮筒A的重力;
(2)水位最低1.4m时的阻值;
(3)到达最高水位1.6m时,浮筒A底部受到水的压强,以及接入电路中的总长度;
(4)小聪还想在电路中串联一个电流表,将其改装为一个水位计,请帮他找出水位高度在1.4m到1.6m时,电路中电流I(单位:A)与水位高度H(单位:m)的函数关系式。
19、 (2025四川眉山) 图甲为某款电热煲汤锅,其简化电路如图乙所示。S为手动开关,为自动温控开关,温度达到时,自动切换到保温状态,和均为阻值不变的电热丝。煲汤锅部分参数如下表,求:
额定电压 额定功率
220V 加热 保温
1100W 100W
(1)煲汤锅处于加热状态时,电路中的电流;
(2)电热丝的阻值;
(3)某次煲汤锅对初温为、质量为的汤汁加热(汤汁沸点),不考虑汤汁质量变化和热量损失,煲汤锅正常工作20min所消耗的电能。
20、(2025四川德阳) 在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,电阻的阻值为。闭合开关,断开开关,电流表的示数如图乙所示;闭合开关和,电流表的示数为,求:
(1)电源电压;
(2)闭合开关和,电阻的电功率;
(3)闭合开关和,通电,电路消耗的电能。
21、(2025·泸州)小飞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,铭牌如下表,原理如下图, R1、R2是储水箱中加热器内的电阻,S1为漏电保护开关,S2为温控开关。已知c水=4.2x103J/(kg℃)
额定加热功率 2000W 额定电压 220V
额定保温功率 400W 防水等级 JPX4
温度范围 室温 额定容量 5OL
加热方式 双管加热 内胆材质 金属板搪瓷
(1)求保温档正常工作2小时消耗的电能:
(2)求R1的阻值:
(3)该电热水器在加热状态下正常工作 40min,使额定容量的水温度开高20℃,求它的加热效率。
22、(2025·南充)电动机已广泛应用于我们的生产和生活中,它实现了电能向其它形式能的转化,如:电风扇消耗的电能转化为内能和机械能。下表是某品牌电风扇的铭牌参数,若此电风扇正常工作1h,求:
品牌 某品牌 型号 **-35X67Bh7
额定电压 220V 额定功率 55W
送风模式 普通/睡眠/智能 控制方式 遥控/触摸按键
毛重 6.40kg 净重 5.46kg
(1)电风扇消耗的电能;
(2)电风扇的额定电流;
(3)电风扇线圈中电流产生的热量已知该品牌电风扇线圈电阻为32Ω)。
23、 (2025天津)在比较不同物质吸热情况的实验中,用额定功率为300W的电加热器加热水,如图所示。在电加热器正常工作时,获得的数据如下表。
物质 质量/kg 初温/℃ 加热时间/s 末温/℃
水 0.3 20 120 40
已知c水=4.2×103J/(kg·℃),求:
(1)水吸收的热量;
(2)电加热器的效率。
24、 (2025陕西A卷)如图-1所示是小明家的蒸汽拖把。使用时,电热丝加热水,产生高温蒸汽从拖把头喷出,能高效清洁地面的同时杀灭地面上的细菌。该电热拖把的简化加热电路如图-2所示,有高低两个挡位,已知电热丝的阻值为33,低挡位的功率为550W。
(1)低挡位正常加热时电路中的电流为多大?
(2)电热丝的阻值为多少?
(3)已知拖把水箱内水的质量为0.55,假设电热丝放出的热量全部被水吸收,将水箱中的水从20加热到100需要多长时间?[水的比热容为]
(4)若想缩短高挡位加热水的时间,且不改变低挡位功率,在现有元件不变的前提下,可以对电路进行的改进是____________。
25、 (2025陕西B卷)劳动实践小组为温室育苗基地制作了一个保温箱,其电路如图-1所示。
(1)电热丝R1的阻值为220Ω,则电路中的电流是多少?
(2)已知保温箱内空气的质量为11 kg,图-1所示电路工作300s产生的热量,可使保温箱内空气的温度升高多少?[不计热损失,空气的比热容为1.0×103J/(kg·℃)]
(3)现增加一个阻值为44Ω的电热丝R2,根据实际需求,利用电热丝R1与R2,为保温箱设计两个挡位,高温挡的电功率为1100W,低温挡的电功率为220W。请根据需求,在图-2的虚线框内将电路连接完整。
26、 (2025山东)“五一”假期,小明随家人驾驶电动汽车前往营地据营。该车可对外供电。输出电压220V,最大输出功率3300W。家人将标有“220V 1000W”的电热水壶接入电动汽车供电电路,把1kg水从20℃加热至100℃用时6min。该车平均速度和每100km平均随耗的对应关系如下表。已知(c水=4.2×103J/(kg·℃)),求:
平均速度(km/h) 30 60 90 120
每100km平均能耗/(kW·h) 100 120 132 150
(1)电动汽车对外供电时的最大输出电流;
(2)加热过程电热水壶消耗的电能;
(3)加热过程电热水壶的效率;
(4)烧水消耗的电能可供电动汽车以30kmh的速度匀速行驶的路程。
27、(2025湖北)为了解家中用电情况并提出安全用电、节约用电的建议,某同学对家庭电器用电情况调查如下,家庭电路电压为220V。
(1)求客厅空调正常工作时的电流。
(2)求电水壶正常工作时电阻。
(3)表中的厨房电器在调查时段内总共消耗的电能为多少kW·h?
(4)该同学利用掌握的电学知识,积极参与街道安全用电、节约用电宣传工作,请帮他完成宣传栏中①或②的提示语。
28、 (2025河南)图甲为一款测量液体密度的装置设计图。电源电压为12V,R 为一定值电阻,MN间是足够长的轻质导线,金属棒竖直固定且粗细均匀。一弹簧上端固定,滑片P固定在弹簧下端,与金属棒之间无摩擦且接触良好。已知金属棒接入电路的阻值R与弹簧所受拉力F的关系如图乙所示。容积为40cm 的小桶通过轻绳挂在弹簧下端,闭合开关S,桶内未装液体时,电流表示数为0.2A;测量密度时,需在桶内装满待测液体,通过读取电流表示数可得出液体密度。(不计弹簧、滑片及小桶的质量)
(1)闭合开关S,向桶内缓缓注入液体,此过程中电流表的示数______(填“增大”或“减小”)。
(2)电路中定值电阻R 的阻值为多少?
(3)当桶内装满某种液体时,电流表的示数为0.3A,该液体的密度为多少?(g取10N/kg)
(4)电路中的电源使用一段时间后,电源电压降低。用此装置测量液体密度时,若仍将电源电压视为12V,会导致所测液体的密度______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
29、(2025山西)为探索生命历程,生物小组的同学们要制作如图甲所示的孵化箱,观察鸡蛋孵化的过程,需要设计具有加热和保温两种功能的电路。小组同学们收集了电压为12V的蓄电池、两个开关S1和S2、两个阻值均为8Ω的电阻丝R1和R2、导线若干。
(1)请你帮助他们设计电路,并画在图乙虚线框内;
(2)求该孵化箱处于保温挡工作时,电路中的电流;
(3)求该孵化箱处于加热挡时,工作1min消耗的电能。
30、(2025新疆维吾尔自治区)如图所示的电路,电源电压保持不变,电阻。当开关S闭合后,通过R1的电流I1=1A,通过R2的电流I2=2A。求:
(1)干路电流I;
(2)电源电压U;
(3)通电20s,整个电路中电流做的功W。
31、(2025河北)如图所示,电源电压不变,滑动变阻器标有“”,小灯泡标有“”字样。闭合开关,当滑片在某一位置时,电压表示数为,电流表示数为,小灯泡的图象如图所示。
(1)求小灯泡L正常发光时的电阻;
(2)求电源电压;
(3)将电源更换为可调电压电源,已知电流表量程,电压表量程。在保证电路安全的情况下,电源电压取某值后,闭合开关,移动滑片,发现通过小灯泡L的电流都可以在之间连续变化。求满足上述条件的电源电压的取值范围。
32、 (2025福建)下图为科创小组测量大气压和海拔的简易装置原理图,为定值电阻,为力敏电阻,置于圆柱体容器底部,可自由滑动的活塞通过轻杆压在力敏电阻上。容器内抽成真空,装置气密性良好。该装置通过两电表示数分别转换测出大气压值和海拔,且示数均随测量值增大而增大。电源电压恒为6V,,的阻值与压力大小的关系为,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。活塞横截面积为,忽略摩擦,不计活塞质量。查阅资料,大气压与海拔的关系如下表。
海拔 0 100 200 300 400 500 …… 1000 2000 ……
大气压 101 100 99 98 97 96 …… 90 80 ……
(1)求时活塞受到压力。
(2)求时通过的电流。
(3)求该装置能测量的最高海拔。
(4)指出该装置测量时的一项不足之处,针对该不足,就电源和电流表中任选1个,提出相应问题的解决方案,并说明理由。
33、 (2025福建)某电水壶的部分参数如下表所示。该电水壶正常工作时,可将质量为1kg的水从20℃加热到100℃,用时420s。已知。求:
额定电压 220V
额定功率 1000W
(1)水吸收的热量。
(2)电水壶消耗的电能。
(3)电水壶的热效率。
34、 (2025四川乐山)如图所示,电源电压恒定,灯泡L标有“6V 6W”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响),滑动变阻器R的最大阻值为。当S、、均闭合,滑动变阻器滑片移至a端时,灯泡正常发光,此时电流表示数为1.6A。求:
(1)电源电压;
(2)定值电阻的阻值;
(3)整个电路的最小电流。
35、 (2025江苏扬州)某电水壶内部电路简化后如图。当开关都闭合,电水壶处于加热状态。水烧开后温控开关自动断开,电水壶处于保温状态。已知电阻为22Ω,保温时通过的电流为0.2A,。求:
(1)将质量为1kg、初温为20℃的水加热至70℃,水吸收的热量Q;
(2)电水壶处于加热状态时的电功率P;
(3)电水壶处于保温状态时,1min消耗的电能W。
36、(2025江苏苏州)如图所示电路中,灯泡L的规格为“”,闭合开关S,灯泡正常发光,电流表示数为。求:
(1)通过灯泡L的电流;
(2)电阻R的电功率;
(3)通电,电路消耗的电能。
37、 (2025重庆)小渝家有一台旧式两挡位电炖锅,高温挡额定功率为550W,低温挡额定功率模糊不清,图甲是该电炖锅简化电路图,和是加热电阻丝,开关S2只能接触或,不计温度对电阻的影响。
(1)高温挡正常工作时的电流是多少安?
(2)小渝关闭家中其他用电器,读出电能表示数为,电炖锅高温挡正常工作0.8h、低温挡正常工作,炖煮结束时电能表示数如图乙所示,则的阻值是多少欧?
(3)为满足炖煮不同食材和防干烧的需求,现增加一个防干烧的温控开关S3,利用原电路元件,导线足够,请你在答图丙的方框内画一个至少有3个挡位且能防干烧的电路图。
38、 (2025重庆)重庆新增的小悲公交车让市民出行更加便捷,如图所示是某线路的纯电动小巷公交车,若其电池储存的最大电能为,行驶过程整车的平均电功率为,公交车的平均速度为。求:
(1)公交车以平均速度行驶的路程;
(2)充满电的情况下连续行驶多少时间耗尽电能。
39、(2025云南)如图所示的电路中,电源电压,电阻。闭合开关S,电流表的示数。求
(1)的阻值;
(2)电流表A的示数I;
(3)整个电路工作10s消耗的电能W。
40、(2025四川自贡)某种植基地安装了一款可以自动注水的喷淋系统,该系统由控制电路和工作电路两部分组成,其简化电路如图甲;图乙是工作电路总电流随时间变化的图像;图丙是与工作电路连接的电能表。控制电路的电源电压,为压敏电阻,放置在注水系统水箱底部,其阻值随压力的增大而减小。随着注水系统水箱内水量的增加,通过电磁铁线圈中的电流逐渐增大,当电流增大到0.15A时,衔铁恰好被吸下,注水系统停止工作。电磁铁线圈的电阻忽略不计。求:
(1)当衔铁恰好被吸下时,电阻的阻值;
(2)10min内与工作电路连接的电能表转盘转了多少转;
(3)注水系统的电功率。
41、 (2025四川凉山) 电热暖手宝是生活中常见的取暖设备。某款电热暖手宝的主要参数如下图所示,其正常工作4min,恰好将袋内液体从10℃加热至32℃[袋内液体的比热容取]。求:
(1)电热暖手宝正常工作时的电流;
(2)袋内液体从10℃加热至32℃吸收的热量;
(3)该过程中、电热暖手宝的加热效率。
42、(2025四川广安)有同学提出:冬天写作业时光线较暗,手又冷,要是我们设计一款既能照明,又能暖手的桌垫就好了。他的想法得到了同学们的支持。经过多次改进,同学们设计了如图所示的电路,、为电热丝,其中,仅做照明的灯泡L标有“12V,0.3A”的字样。当开关S闭合时,灯泡L正常发光。求:
(1)灯泡L正常发光100s,流过灯泡L电流做的功;
(2)当开关S、断开,闭合时,电热丝的电功率;
(3)当开关S断开,、闭合时,总电功率为16W,电热丝的阻值。
43、 (2025四川达州)如图所示,电源电压恒定不变,定值电阻,灯泡L标有“6V 3W”字样(不考虑灯丝电阻变化)。只闭合,灯泡L正常发光;再闭合,电流表示数变化了0.25A。请计算:
(1)灯泡L正常发光时的电流;
(2)电阻的阻值;
(3)通过控制开关通断,整个电路消耗的最小功率。
44、 (2025四川成都)教室灯光改造需要检测室内光照强度(简称照度,单位为Lux)。小成利用身边器材设计了一个测量照度的电路,如图甲所示。电源电压取值范围0~12V;电压表量程0~3V;R1为阻值范围10kΩ~30kΩ的电阻箱;R2为光敏电阻,其阻值随光照度变化的规律如图乙所示。
(1)若电源电压为3V,为15kΩ,电压表读数为0.75V,求此时的照度大小。
(2)调节阻值,使电路能测量7Lux的照度,求电源电压的最大值。
45、(2025山东烟台)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。
46、(2025江西)如图所示,电源电压恒为9V,R1为定值电阻,为电阻箱(能够表示出阻值的变阻器)。
(1)闭合、断开,电流表的示数为,求的阻值和工作100s产生的热量;
(2)把电阻箱的阻值调为,闭合和,电流表的示数为,求两端的电压和通过的电流。
47、(2025江西)如图所示,是某同学“测量小灯泡的电功率”的实物电路。已知电源电压恒为,小灯泡标有“2.5V”字样,假设小灯泡的电阻不随温度的变化而变化。闭合开关,移动滑动变阻器滑片至某一位置时,电压表和电流表示数分别如图甲、乙所示。
(1)请写出电压表、电流表的读数;
(2)求此时小灯泡的实际功率;
(3)求小灯泡的额定功率。
48、 (2025江苏连云港)如图是某种家用电暖器的铭牌。求这种电暖器:
XXX牌电暖器
额定电压
额定频率
额定功率
(1)正常工作时的电流;
(2)正常工作时内部电热丝的电阻;
(3)在额定电压下工作产生的热量。
49、 (2025甘肃武威)小新家有阻值为50Ω的发热电阻R一个、额定电压为220V的小型电动机(带有风扇叶)一个、开关两个和导线若干,他想利用这些器材制作一个风干机,风干机要有“吹冷风”和“吹热风”两种模式,吹冷风时只有电动机工作;吹热风时发热电阻和电动机同时工作,但不能出现发热电阻单独工作的情况。
(1)请在下图所示虚线框内的电路图中补画开关和导线,帮小新完成风干机的电路原理图;
(2)按以上电路原理图完成风干机制作后,小新发现发热电阻的功率偏大,存在安全隐患,他想在保留原发热电阻基础上,让发热总功率减小为原来的,请问:
①他需要购买一个新的发热电阻与原发热电阻__________(选填“串联”或“并联”);
②通过计算说明,需要购买的发热电阻的阻值是多少_______?
50、(2025年上海)在图示电路中,电源电压保持不变,电压表示数为6伏,电阻R1阻值为6欧。
(1)现在将一个R2接入电路中,若两电表示数都改变,则电压表与电流表的乘积_______(选填“变大”、“不变”、“变小”),请画出此时的电路图_______;
(2)现在将一个R2接入电路中,若只有一个电表的示数改变,且电压表与电流表的乘积的变化量为4.5瓦,求R2的阻值。
51、 (2025安徽)如图所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器的最大阻值为,、均为定值电阻,其中。当开关闭合,开关断开,滑动变阻器的滑片移至最左端时,电压表的示数为,电流表的示数为。
(1)求电阻两端的电压;
(2)求电阻的阻值;
(3)闭合开关、,将滑动变阻器的滑片P移至某一位置,此时整个电路消耗的电功率为,求滑动变阻器消耗的电功率。
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