1、2024年中考物理复习：电学计算 专项练习题汇编1. （2021衡阳）如图所示的电路中，电阻的阻值为，电阻的阻值为，闭合开关S，电流表A1的示数为。求：（1）电源电压；（2）电流表A的示数。2.（2022湖南郴州）如图所示，电源电压恒定，L为“6V 3.6W”的小灯泡（假设灯丝电阻不随温度变化）。当S1断开，S和S2闭合时，灯泡L正常发光；当S、S1、S2都闭合时，通过定值电阻R1、R2的电流之比为3：2；闭合开关S，在确保通过电阻R2的电流不为零的前提下，控制S1、S2的通断，R2消耗的最大功率和最小功率之比为9：1。求：（1）灯泡L的电阻；（2）电源电压；（3）R2消耗的最大功率。3.（2
2、023邵阳）贝贝在妈妈指导下用电熨斗熨烫衣服，她首先阅读说明书，知道电熨斗有“低温”“高温”两个档位，其简化电路如图所示。是电热丝，S为旋转式开关。（1）当旋转触片接触点1和2时，求电路中电流；（2）当旋转触片接触点2和3时，求电路消耗的总功率。 4.（2022娄底）小明的妈妈为奶奶买了一个电热足浴盆。其加热系统中加热电阻额定电压为220V，额定功率为1210W，问：（1）加热系统中加热电阻的阻值为多少？（2）小明帮奶奶泡脚时，向足浴盆中加入5kg初温为20的水，加热系统将水加热到40，此加热过程中水吸收的热量是多少？（3）足浴盆开启加热状态后，关闭其他用电器，如图所示的电能表铝盘在3min
3、内转了150 圈，求足浴盆的实际功率。5.（2022湖南长沙）某电热水壶有加热和保温两挡，简化电路如图所示。其中、为电热丝（不考虑其电阻变化）。已知该壶的额定电压为220V，只闭合开关时，电路中的电流为0.5A。（1）求电热丝的阻值；（2）只闭合开关时，求电热水壶的电功率；（3），求使用加热挡时电热水壶在10s内产生热量。6.（2022湖南常德）如图所示，电路中使用的是可调电压电源，电阻R13，R26，小灯泡L标有“12V 18W”的字样（不考虑温度对小灯泡电阻的影响）。（1）开关S1、S2、S3闭合，调节电源电压为6V时，求电流表A的示数；（2）开关S1、S2闭合，S3断开，调节电源电压为1
4、0V时，求小灯泡L的实际发光功率；（3）开关S1闭合，S2、S3断开，调节电源电压使小灯泡L正常发光时，求电路消耗的总功率。7.（2023岳阳）小明同学设计了一款自动控温烧水壶，其电路原理如图甲所示。S1为温控开关，当温度低于98时自动闭合，当温度达到100时自动断开。电源电压恒为220V，S为总开关。R为水壶的电热丝，其阻值是44。（1）求R工作时的电流；（2）求R工作时的电功率；（3）某次烧水过程中，壶的加热效率恒为75%，水的初温为20，质量视为不变。从开关S闭合到温控开关S1第一次断开水吸收的热量为2.64105J，S1每次断开的时间均为48s。将S1第一次断开时作为计时起点，作出此后
5、水的温度时间图像如图乙。求S1第一次断开后220s内电路消耗的总电能。 8（2021湘潭）图1是小亮家某品牌小厨宝（小体积快速电热水器）。某次正常加热工作中，其内胆装有5L的水，胆内水的温度随时间变化的图像如图2所示。已知小厨宝正常工作时的电压为220V，额定功率为2200W，水的比热容为c水4.2103J/（kg）。问：（1）该小厨宝内胆装有水的质量为 kg；（2）由图象可知，加热5min，水温升高了 ，吸收的热量为 J；（3）本次加热小厨宝消耗了 J的电能，该小厨宝的发热电阻阻值为多少？9. （2021怀化）如图甲所示，电源电压为6V，小灯泡L标有“4V 0.5A”的字样（忽略小灯泡电阻的
6、变化）。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，得出滑动变阻器的电功率P与其接入电路的阻值R间的关系如图乙所示。求：（1）小灯泡的电阻；（2）当时，滑动变阻器的电功率；（3）如图乙所示，当滑动变阻器接入电路的阻值分别为、时，滑动变阻器的电功率均为，则与的乘积是多少。10.（2021张家界）百善孝为先，我们可以从点点滴滴的小事做起。佳佳将自己的压岁钱省下来给奶奶买了一款足浴盆。这款足浴盆工作时的简化电路如图，它有加热功能和按摩功能。电动机线圈电阻为4，加热电阻正常工作时电功率为1kW，电源电压220V稳定不变。(1)启动按摩功能时，电动机启动，通过电动机线圈的电流为0.1A，按摩20min，电动机线圈产
7、生的热量是多少？(2)加热电阻正常工作时的电阻是多少？(3)在足浴盆中加入体积为4L、初温为20的水升高至40，水吸收的热量为多少？若加热时间为420s，它的电加热效率为多少？c水=4.2103J/(kg)11.（2022永州）小明为了控制灯泡的亮度，设计了如图甲所示的电路，已知电源电压恒定不变，灯泡L标有“6V 6W”字样（灯泡电阻不随温度变化），滑动变阻器R最大阻值为20。将滑片P置于a端，闭合开关S，缓慢移动滑片P，当滑片P位于b端时，灯泡恰好正常发光。（1）求电源电压U；（2）求灯泡L的电阻；（3）当电流表的示数为0.3A时，求此时滑动变阻器接入电路的电阻；（4）将滑动变阻器R连接成如
8、图乙所示电路，电源电压U3V，当滑片P位于a、b之间某一位置时（不包括a、b两点），电路消耗的电功率最小，求此最小电功率。12. （2021长沙）下图是小伟做课外实验的实物图，他闭合开关后，把滑动变阻器的滑片从一个端点A移到另一个端点B时，在下表中记录下滑片在这两个端点时电压表V1、V2的信息，滑片在A、B两点时，R1和R2的功率之和相差0.35W。已知灯泡上标有“2.5V 0.5A”的字样，灯的电阻随温度的变化忽略不计，电源电压恒定不变。求：（1）灯泡正常发光时的电阻；（2）灯泡正常发光100s消耗电能；（3）闭合开关，滑片从端点A移到端点B的过程中电路总功率的最小值。13.（2022湖南邵
9、阳）如图甲所示，是某种具有高、低温两挡的电烘箱内部的简化电路图，它的加热电阻是R1和R2，额定电压是220V，R2的电阻为180，当闭合S1、断开S2时,为低温挡，电烘箱低温挡的额定功率为220W。求：（1）低温挡正常工作时，电路中的电流；（2）加热电阻R1的阻值；（3）有一次，晶晶同学发现，电烘箱内温度比正常工作时低，她猜想可能是因为其工作时实际电压偏低所致。于是，她关闭家里所有用电器，只让电烘箱以高温挡工作，发现在1分钟内电能表的转盘转了10转。电能表的铭牌如图乙所示，请通过计算判断，晶晶同学的猜想是否正确。（不考虑电阻值随温度的变化）14.（2022湖南怀化）在抗击新冠肺炎疫情期间，中医
10、诊疗发挥了积极有效的作用，成为世界瞩目的“中国战法”重要组成部分。图甲为小明同学家的电中药壶，有高温和低温两个挡位，正常工作电路简化为图乙所示，其中S为挡位开关，R1、R2为定值电阻，A、B为阻值忽略不计的指示灯。已知电中药壶额定电压为220V，高温挡功率为1210W，低温挡功率为100W。（1）低温挡工作时是A灯还是B灯亮，并说明理由；（2）求R2的阻值；（3）一天晚上用电高峰期，小明用电中药壶给爷爷熬药，先用高温挡加热至沸腾后，再用低温挡慢熬，细心的小明发现在低温挡慢熬1h的过程中，家中的电能表（图丙所示）共转动了243转（电路中只有电中药壶工作），由此计算此过程中小明家的实际电压。15.
11、（2023株洲）图甲为家用储水式电热水器，容积为60L，功率为2kW，主要由箱体、制热、控制和进出水系统组成，其内部结构如图乙所示。解答下列问题。 （1）电热水器的外壳和内胆之间所用的保温材料，从节能方面看，应具有_（填“绝热”或“导热”）性能。储水腔内出水管的位置比进水管高，因热水密度比冷水小，故储水腔内_（填“热”或“冷”）水在上。在水压作用下，热水通过位置较高的出水管口不断流出；（2）储水腔储满水时，水的质量为_kg。要将这些水由20加热到预设温度70，需要吸收的热量为_J；已知水=1.0103kg/m3，c水=4.2103J/（kg），1L=1.010-3m3（3）制热系统工作0.5h
12、消耗_kWh的电能。16.（2022湖南岳阳）音乐喷泉是集光机电技术于一体的装置，让红、绿、蓝三种色灯照射到水柱上，通过电脑控制三种色灯功率的比例就能让水柱变换颜色，呈现美轮美奂的视觉效果。图甲是某段时间内红、绿两色灯功率随时间变化的图像。（1）第28s红灯两端的电压为100V，求此时通过红灯的电流；（2）请计算030s内红灯和绿灯消耗的总电能；（3）图乙是控制喷泉水柱工作的模拟电路。AB两端输入如图丙所示的周期性变化的电压UAB，定值电阻R=2，D为特殊电子元件。当UAB6V时，D两端的电压UD=UAB；当时，UD恒为6V不变当通过R的电流满足时，电路启动喷水，此时UAB至少为多少伏？该电路
13、工作l0min，其中喷水时间有多少秒？17.（2023株洲）图甲为一种汽车前大灯的外形，下端三个金属片为灯的三脚插头，可连接电源；图乙为灯管内部结构，三根导电支架分别与三个金属片相连，支架间接有两组灯丝，夜间行车时，可根据需要进行切换。已如两组灯丝L1和L2的额定电压均为12V，额定功率分别为100W和80W。 （1）两灯正常工作时，通过L2的电流为_A（结果保留两位小数），比通过L1的电流_（选填“大”或“小”）。（2）图丙中的A、B、C分别代表与图乙中左、中、右三个支架相连的三个金属片。根据图乙，在图丙中画出灯管内的电路图；_（3）灯丝L1的阻值是_。若将电源的两端分别连接金属片B、C，为
14、保证电路安全，电源电压不能超过多少伏？（不考虑灯丝以外的电阻，忽略温度对电阻的影响。）_18.（2023怀化）甲图是一款恒温箱的内部原理电路图，工作电压220V，电热丝的阻值为44；控制电路电源电压为8V，继电器线圈的电阻，滑动变阻器（调温电阻）的最大阻值为130；热敏电阻的阻值随温度t变化的关系如乙图所示。和均置于恒温箱中，当继电器线圈中电流达到50mA，继电器的衔铁会把弹簧片吸到左边，右边工作电路断电停止加热。求：（1）加热时，经过的电流?（2）当最高控温设置在时，滑动变阻器接人电路中的阻值应为多少?（3）利用恒温箱把1kg的牛奶从加热到，牛奶吸收多少热量?（牛奶的比热容（）（4）把1kg
15、的牛奶从加热到需要2min，则该恒温箱的加热效率为多少?（结果精确到0.1%） 19.（2022娄底）如图所示为大疆航拍无人机，由于体积小，操控安全方便，拍摄效果好，深受摄影爱好者喜欢，下表是它的部分技术参数。总质量（含电池及桨）900g四脚着地总面积5cm2最大上升速度8m/s电池容量5000mAh最大水平飞行速度21m/s正常工作电压15V最大上升高度8000m飞行时间约46min（1）该无人机重为多少牛顿；（2）无人机四脚着地平放在地面上时，对地面的压强为多少；（3）无人机以最大水平飞行速度匀速飞行420米所用时间是多少；（4）电池充满后储存的电能是多少焦耳；（5）某次航拍过程中，无人机
16、以8m/s的速度匀速竖直上升，正常工作时它将电能转化为机械能的效率为80%，则该过程中无人机电池工作电流多大。（不计空气阻力）20（2021湘潭）某安全设备厂研发了一种新型抗压材料，要求对该材料能承受的撞击力进行测试。如图甲所示，材料样品（不计质量）平放在压力传感器上，闭合开关S，将重物从样品正上方h5m处静止释放，撞击后重物和样品材料仍完好无损。从重物开始下落到撞击样品，并最终静止在样品上的过程中，电流表的示数I随时间t变化的图像如图乙所示，压力传感器的电阻R随压力F变化的图像如图丙所示。已知电源电压U12V，定值电阻R010，重物下落时空气阻力忽略不计。求：（1）重物下落时，重物作 速直线
17、运动，其重力势能转化为 能；（2）0t1时间内，重物在空中下落，电流表示数是 A，压力传感器的电阻是 ；（3）t1t3时间内，重物与样品撞击，通过电流表的最大电流是 A，样品受到的最大撞击力是 N；撞击后重物静止在样品上，定值电阻R0的功率是 W；（4）重物在空中下落的过程中，重力做功是多少？21. （2021衡阳）某兴趣小组为检测操场上的风力等级，设计了一台简易风速仪，其工作原理如图甲所示。装有挡风板和滑片P的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆上，滑杆上的摩擦力忽略不计，弹簧左端固定，右端与滑块相连。挡风板的挡风面积为0.2米，均匀电阻丝长为30厘米，阻值为15欧，电源电压恒为9伏，保护电阻为3欧，
18、电压表量程03伏。弹簧弹力与弹簧长度改变量的关系如图乙所示。无风时，滑片P在A处，有风时，滑块移动，稳定后读出电压表示数，计算并查阅下表数据可知风速及风级。（1）无风时，求通过的电流；（2）为保护电路安全，求出风速仪所测最大风力等级为几级；（3）某日从天气预报得知，第二天风力等级将会达到五级，风速预计为，在原有电路元件和电路基本连接方式均不变的基础上，电路将如何改进，在图丙的虚线框内将电路补充完整。小组成员还想计算出电路改进后电压表的示数，经查阅资料后得知，该挡风板所受的风压与风速的平方成正比，其关系式为，（其中为常量，数值为0.6），假设你为改小组成员，请你计算出风速为时，改进后的电路中电压
19、表的示数。参考答案1. （2021衡阳）如图所示的电路中，电阻的阻值为，电阻的阻值为，闭合开关S，电流表A1的示数为。求：（1）电源电压；（2）电流表A的示数。【答案】（1）6V；（2）0.3A【解析】（1）由图知道，R1与R2并联，电流A1测R1电流I1=0.6A，电流表A测干路电流I，并联电路中总电压与各支路电压相等U=U2=U1=I1R1=0.2A30=6V（2）电流A的表示数即干路上的电流答：（1）电源电压为6V；（2）电流表A的示数为0.3A。2.（2022湖南郴州）如图所示，电源电压恒定，L为“6V 3.6W”的小灯泡（假设灯丝电阻不随温度变化）。当S1断开，S和S2闭合时，灯泡L
20、正常发光；当S、S1、S2都闭合时，通过定值电阻R1、R2的电流之比为3：2；闭合开关S，在确保通过电阻R2的电流不为零的前提下，控制S1、S2的通断，R2消耗的最大功率和最小功率之比为9：1。求：（1）灯泡L的电阻；（2）电源电压；（3）R2消耗的最大功率。【答案】（1）10；（2）6V；（3）4.8W【解析】【详解】解：（1）由“6V 3.6W”可得，小灯泡L的电阻为（2）当S1断开、S和S2闭合时，R1、R2短路，只有L接入电路，小灯泡正常发光，即电源电压等于小灯泡两端的电压为6V。（3）当S、S1和S2都闭合时，L、R1、R2并联，此时功率最大为通过定值电阻R1、R2的电流之比为3：2
21、，由并联电路各支路两端电压相等可得当S闭合，S1，S2都断开时，L、串联，此时功率最小为由R2消耗的最大功率和最小功率之比为9：1，则可得，此时R2两端的电压为根据串联分压规律可得，此时R1两端的电压为小灯泡两端的电压为R2的阻值为则R2消耗的最大功率为答：（1）灯泡L的电阻10；（2）电源电压6V；（3）R2消耗的最大功率4.8W。3.（2023邵阳）贝贝在妈妈指导下用电熨斗熨烫衣服，她首先阅读说明书，知道电熨斗有“低温”“高温”两个档位，其简化电路如图所示。是电热丝，S为旋转式开关。（1）当旋转触片接触点1和2时，求电路中电流；（2）当旋转触片接触点2和3时，求电路消耗的总功率。 【答案】
22、（1）；（2）【解析】【详解】解：（1）如图所示，当旋转触片接触点1和2时，这是仅有的基础电路，此时电路中的电流为（2）如图，当旋转触片接触点2和3时，并联，根据并联电路中电压特点，每条支路电压相等，此时通过的电流不变，通过的电流为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，则通过干路的总电流为电路消耗的总功率为答：（1）当旋转触片接触点1和2时，电路中的电流为；（2）当旋转触片接触点2和3时，电路消耗的总功率为。4.（2022娄底）小明的妈妈为奶奶买了一个电热足浴盆。其加热系统中加热电阻额定电压为220V，额定功率为1210W，问：（1）加热系统中加热电阻的阻值为多少？（2）小明帮奶奶泡脚时，向足
23、浴盆中加入5kg初温为20的水，加热系统将水加热到40，此加热过程中水吸收的热量是多少？（3）足浴盆开启加热状态后，关闭其他用电器，如图所示的电能表铝盘在3min 内转了150 圈，求足浴盆的实际功率。【答案】（1）40；（2）4.2105J；（3）1000W【解析】【详解】解：（1）由可知，加热系统中加热电阻的阻值为（2）加热过程中水吸收的热量为（3）3min内足浴盆消耗的电能为足浴盆的实际功率为答：（1）加热系统中加热电阻的阻值为40；（2）加热过程中水吸收的热量为4.2105J；（3）足浴盆的实际功率为1000W。5.（2022湖南长沙）某电热水壶有加热和保温两挡，简化电路如图所示。其中
24、、为电热丝（不考虑其电阻变化）。已知该壶的额定电压为220V，只闭合开关时，电路中的电流为0.5A。（1）求电热丝的阻值；（2）只闭合开关时，求电热水壶的电功率；（3），求使用加热挡时电热水壶在10s内产生热量。【答案】（1）440；（2）110W；（3）12100J【解析】【详解】（1）只闭合开关时，此电路是只有R1的电路，电路中的电流为0.5A，根据欧姆定律I=可得 （2）根据电功率的计算公式P=UI，可得P=UI=220V0.5A=110W（3）开关S1、S2闭合，是加热挡，R1、R2并联，通过R2电流为通过R1的电流为0.5A，则并联电路的总电流为则并联电路的总电阻为根据焦耳定律可得答
25、：（1）电阻R1的阻值为440；（2）电热水壶的电功率110W；（3）电热水壶在10s内产生的热量为12100J。6.（2022湖南常德）如图所示，电路中使用的是可调电压电源，电阻R13，R26，小灯泡L标有“12V 18W”的字样（不考虑温度对小灯泡电阻的影响）。（1）开关S1、S2、S3闭合，调节电源电压为6V时，求电流表A的示数；（2）开关S1、S2闭合，S3断开，调节电源电压为10V时，求小灯泡L的实际发光功率；（3）开关S1闭合，S2、S3断开，调节电源电压使小灯泡L正常发光时，求电路消耗的总功率。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】解：（1）由灯泡的规格可知，灯泡的电阻为
26、由电路图可知，开关S1、S2、S3闭合时，电阻R1被短路，R2与灯泡L并联，电流表A测干路电流，由并联电路电流规律可知，电流表A的示数为（2）由电路图可知，开关S1、S2闭合，S3断开时，为灯泡L的简单电路，由可知，灯泡的实际功率为（3）由电路图可知，开关S1闭合，S2、S3断开时，R1与灯泡L串联，由灯泡的规格可知，小灯泡L正常发光时，通过电路的电流为由串联电路电压规律可知，电源电压为由可知，电路消耗的总功率为答：（1）开关S1、S2、S3闭合，调节电源电压为6V时，求电流表A的示数为；（2）开关S1、S2闭合，S3断开，调节电源电压为10V时，求小灯泡L的实际发光功率为；（3）开关S1闭合
27、，S2、S3断开，调节电源电压使小灯泡L正常发光时，求电路消耗的总功率为。7.（2023岳阳）小明同学设计了一款自动控温烧水壶，其电路原理如图甲所示。S1为温控开关，当温度低于98时自动闭合，当温度达到100时自动断开。电源电压恒为220V，S为总开关。R为水壶的电热丝，其阻值是44。（1）求R工作时的电流；（2）求R工作时的电功率；（3）某次烧水过程中，壶的加热效率恒为75%，水的初温为20，质量视为不变。从开关S闭合到温控开关S1第一次断开水吸收的热量为2.64105J，S1每次断开的时间均为48s。将S1第一次断开时作为计时起点，作出此后水的温度时间图像如图乙。求S1第一次断开后220s
28、内电路消耗的总电能。 【答案】（1）5A；（2）1100W；（3）35200J【解析】解：（1）电源电压恒为220V，水壶的电热丝的阻值是44，则工作时的电流为（2）电热丝电阻的电功率为（3）根据从开关S闭合到温控开关S1第一次断开水吸收的热量为2.64105J，可求水的质量为当把水从98加热至100，吸收的热量为则消耗的电能为那么需要加热的时间为所以当温控开关S1闭合到自动断开，所需要的时间为所以根据计算，可知S1第一次断开后220s内，电路中一共加热4次，由上述计算可知，加热一次需要消耗的电能为8800J，那么该次加热需要消耗的总电能为答：（1）R工作时的电流5A；（2）R工作时的电功率1
29、100W；（3）S1第一次断开后220s内电路消耗的总电能为35200J。8（2021湘潭）图1是小亮家某品牌小厨宝（小体积快速电热水器）。某次正常加热工作中，其内胆装有5L的水，胆内水的温度随时间变化的图像如图2所示。已知小厨宝正常工作时的电压为220V，额定功率为2200W，水的比热容为c水4.2103J/（kg）。问：（1）该小厨宝内胆装有水的质量为 kg；（2）由图象可知，加热5min，水温升高了 ，吸收的热量为 J；（3）本次加热小厨宝消耗了 J的电能，该小厨宝的发热电阻阻值为多少？【答案】（1）5；（2）30；6.3105；（3）6.6105；22。【解析】解：（1）根据密度公式知
30、水的质量为：m水V1.0103kg/m35103m35kg；（2）由图2可知，在5min的加热时间里，水的初温t020，末温t50，水升高的温度为：t502030，则水吸收的热量：Q吸c水mt4.2103J/（kg）5kg306.3105J；（3）根据P得消耗的电能为：WPt2200W560s6.6105J；根据P知该小厨宝的发热电阻阻值为：R22。9. （2021怀化）如图甲所示，电源电压为6V，小灯泡L标有“4V 0.5A”的字样（忽略小灯泡电阻的变化）。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，得出滑动变阻器的电功率P与其接入电路的阻值R间的关系如图乙所示。求：（1）小灯泡的电阻；（2）当时，滑动
31、变阻器的电功率；（3）如图乙所示，当滑动变阻器接入电路的阻值分别为、时，滑动变阻器的电功率均为，则与的乘积是多少。【答案】（1）；（2）；（3）10.（2021张家界）百善孝为先，我们可以从点点滴滴的小事做起。佳佳将自己的压岁钱省下来给奶奶买了一款足浴盆。这款足浴盆工作时的简化电路如图，它有加热功能和按摩功能。电动机线圈电阻为4，加热电阻正常工作时电功率为1kW，电源电压220V稳定不变。(1)启动按摩功能时，电动机启动，通过电动机线圈的电流为0.1A，按摩20min，电动机线圈产生的热量是多少？(2)加热电阻正常工作时的电阻是多少？(3)在足浴盆中加入体积为4L、初温为20的水升高至40，水
32、吸收的热量为多少？若加热时间为420s，它的电加热效率为多少？c水=4.2103J/(kg)【答案】解：(1)线圈产生的热量：Q=I2Rt=(0.1A)242060s=48J；(2)由电功率公式P=U2R可求得加热电阻阻值R=U2P=(220V)21000W=48.4；(3)4L=4103m3，由密度公式=mV得m=V=103kg/m34103m3=4kg，水吸收的热量为Q=c水mt=4.2103J/(kg)4kg(4020)=3.36105J，加热电阻所消耗的电能W=Pt=1000W420s=4.2105J，则足浴盆的加热效率=QW100%=3.36105J4.2105J100%=80%。答
33、：(1)按摩20min，电动机线圈产生的热量是48J；(2)加热电阻正常工作时的电阻48.4；(3)足浴盆的加热效率是80%。【解析】(1)由焦耳定律Q=I2Rt可求得线圈产生热量；(2)由电功率公式P=U2R可求得加热电阻阻值；(3)利用吸热公式Q=c水mt可计算出水升温所吸收的热量，利用电能公式W=Pt可计算出消耗的电能，然后即可计算加热效率。11.（2022永州）小明为了控制灯泡的亮度，设计了如图甲所示的电路，已知电源电压恒定不变，灯泡L标有“6V 6W”字样（灯泡电阻不随温度变化），滑动变阻器R最大阻值为20。将滑片P置于a端，闭合开关S，缓慢移动滑片P，当滑片P位于b端时，灯泡恰好正
34、常发光。（1）求电源电压U；（2）求灯泡L的电阻；（3）当电流表的示数为0.3A时，求此时滑动变阻器接入电路的电阻；（4）将滑动变阻器R连接成如图乙所示电路，电源电压U3V，当滑片P位于a、b之间某一位置时（不包括a、b两点），电路消耗的电功率最小，求此最小电功率。【答案】解：（1）由图加可知，当滑片P移动b端时，只有灯泡L工作，灯泡L正常发光，则电源电压UUL6V；（2）由P可知，灯泡L的电阻：RL6；（3）由图甲可知，滑动变阻器和灯泡L串联，电流表测量电路中的电流，当电流表的示数为I0.3A时，根据欧姆定律可知，电路中的总电阻R总20；根据串联电路的电阻特点可知，此时滑动变阻器接入电路的电
35、阻RR总RL20614；（4）由图乙可知，滑动变阻器分为两部分并联接入电路，假设上端为R，下端为R2，由题意可知，滑动变阻器RR1+R220则并联的总电阻R并；电路消耗的电功率：P，当R110时，电路消耗的电功率最小，P小1.8W。答：（1）电源电压U为6V；（2）灯泡L的电阻为6；（3）当电流表的示数为0.3A时，此时滑动变阻器接入电路的电阻为14；（4）将滑动变阻器R连接成如图乙所示电路，电源电压U3V，当滑片P位于a、b之间某一位置时（不包括a、b两点），电路消耗的电功率最小为1.8W。12. （2021长沙）下图是小伟做课外实验的实物图，他闭合开关后，把滑动变阻器的滑片从一个端点A移到
36、另一个端点B时，在下表中记录下滑片在这两个端点时电压表V1、V2的信息，滑片在A、B两点时，R1和R2的功率之和相差0.35W。已知灯泡上标有“2.5V 0.5A”的字样，灯的电阻随温度的变化忽略不计，电源电压恒定不变。求：（1）灯泡正常发光时的电阻；（2）灯泡正常发光100s消耗电能；（3）闭合开关，滑片从端点A移到端点B的过程中电路总功率的最小值。【答案】（1）；（2）；（3）13.（2022湖南邵阳）如图甲所示，是某种具有高、低温两挡的电烘箱内部的简化电路图，它的加热电阻是R1和R2，额定电压是220V，R2的电阻为180，当闭合S1、断开S2时,为低温挡，电烘箱低温挡的额定功率为220
37、W。求：（1）低温挡正常工作时，电路中的电流；（2）加热电阻R1的阻值；（3）有一次，晶晶同学发现，电烘箱内温度比正常工作时低，她猜想可能是因为其工作时实际电压偏低所致。于是，她关闭家里所有用电器，只让电烘箱以高温挡工作，发现在1分钟内电能表的转盘转了10转。电能表的铭牌如图乙所示，请通过计算判断，晶晶同学的猜想是否正确。（不考虑电阻值随温度的变化）【答案】（1）1A；（2）40；（3）晶晶同学的猜想是正确的，由电路图可知，当S1、S2都闭合时，R2被短路，电路是关于R1的简单电路，此时电阻较小，为高温挡。只让电烘箱以高温挡工作，在1分钟内电能表的转盘转了10转，消耗的电能为高温挡工作时的实际
38、功率为实际电压为由于220V220V，所以晶晶同学猜想是正确的。【解析】【详解】解：（1）当闭合S1、断开S2时,为低温挡，此时R1、R2串联，电烘箱低温挡的额定功率为220W，根据P=UI可知，低温挡正常工作时，电路中的电流为（2）当闭合S1、断开S2时，为低温挡，此时R1、R2串联，电路中电流为1A，则电路中的总电阻为由题意可知，R2的电阻为180，根据串联电路电阻规律可知，电阻R1的阻值为R1=R总-R2=220-180=40（3）由电路图可知，当S1、S2都闭合时，R2被短路，电路是关于R1的简单电路，此时电阻较小，为高温挡。只让电烘箱以高温挡工作，在1分钟内电能表的转盘转了10转，消
39、耗的电能为高温挡工作时的实际功率为实际电压为由于220V220V，所以晶晶同学猜想是正确的。答：（1）低温挡正常工作时，电路中的电流为1A；（2）加热电阻R1的阻值为40；（3）晶晶同学的猜想是正确的，计算过程见解析。14.（2022湖南怀化）在抗击新冠肺炎疫情期间，中医诊疗发挥了积极有效的作用，成为世界瞩目的“中国战法”重要组成部分。图甲为小明同学家的电中药壶，有高温和低温两个挡位，正常工作电路简化为图乙所示，其中S为挡位开关，R1、R2为定值电阻，A、B为阻值忽略不计的指示灯。已知电中药壶额定电压为220V，高温挡功率为1210W，低温挡功率为100W。（1）低温挡工作时是A灯还是B灯亮，
40、并说明理由；（2）求R2的阻值；（3）一天晚上用电高峰期，小明用电中药壶给爷爷熬药，先用高温挡加热至沸腾后，再用低温挡慢熬，细心的小明发现在低温挡慢熬1h的过程中，家中的电能表（图丙所示）共转动了243转（电路中只有电中药壶工作），由此计算此过程中小明家的实际电压。【答案】（1）B灯，根据可知，当电压一定时，电阻越大，功率越小，为低温挡，电阻越小，功率越大，为高温挡。由电路图可知，当挡位开关接N时，A灯与R1串联，电阻较小，功率较大，为高温挡；当挡位开关接M时，B灯与R2、R1串联，电阻较大，功率较小，为低温挡。故低温挡工作时是B灯亮。（2）444；（3）198V【解析】【详解】解：（1）根据
41、可知，当电压一定时，电阻越大，功率越小，为低温挡，电阻越小，功率越大，为高温挡。由电路图可知，当挡位开关接N时，A灯与R1串联，电阻较小，功率较大，为高温挡；当挡位开关接M时，B灯与R2、R1串联，电阻较大，功率较小，为低温挡。故低温挡工作时是B灯亮。（2）高温挡时，A灯与R1串联，功率为1210W，由于A灯阻值忽略不计，根据可得，则电路中的R1电阻为低温挡时，B灯与R2、R1串联，功率为100W，由于B灯阻值忽略不计，根据可得，电路中R1和R2的的总电阻为所以电阻R2的阻值为R2=R总-R1=484-40=444（3）低温挡慢熬1h的过程中，电能表消耗的电能为低温挡的功率为根据可知，实际电压
42、答：（1）低温挡工作时是B灯，理由见解析；（2）求R2的阻值为444。（3）此过程中小明家的实际电压为198V。15.（2023株洲）图甲为家用储水式电热水器，容积为60L，功率为2kW，主要由箱体、制热、控制和进出水系统组成，其内部结构如图乙所示。解答下列问题。 （1）电热水器的外壳和内胆之间所用的保温材料，从节能方面看，应具有_（填“绝热”或“导热”）性能。储水腔内出水管的位置比进水管高，因热水密度比冷水小，故储水腔内_（填“热”或“冷”）水在上。在水压作用下，热水通过位置较高的出水管口不断流出；（2）储水腔储满水时，水的质量为_kg。要将这些水由20加热到预设温度70，需要吸收的热量为_
43、J；已知水=1.0103kg/m3，c水=4.2103J/（kg），1L=1.010-3m3（3）制热系统工作0.5h消耗_kWh的电能。【答案】 . 绝热 . 热 . 60 . . 1【解析】（1）为了减少热量散失，电热水器的外壳和内胆之间所用的保温材料，应该具有绝热性能，以减少能量损耗。 因热水密度比冷水小，出水管的位置比进水管高，所以储水腔内应该是热水在上边。（2） 储水腔储满水时，水的质量为这些水需要吸收的热量为（3） 制热系统工作0.5h消耗的电能为16.（2022湖南岳阳）音乐喷泉是集光机电技术于一体的装置，让红、绿、蓝三种色灯照射到水柱上，通过电脑控制三种色灯功率的比例就能让水柱
44、变换颜色，呈现美轮美奂的视觉效果。图甲是某段时间内红、绿两色灯功率随时间变化的图像。（1）第28s红灯两端的电压为100V，求此时通过红灯的电流；（2）请计算030s内红灯和绿灯消耗的总电能；（3）图乙是控制喷泉水柱工作的模拟电路。AB两端输入如图丙所示的周期性变化的电压UAB，定值电阻R=2，D为特殊电子元件。当UAB6V时，D两端的电压UD=UAB；当时，UD恒为6V不变当通过R的电流满足时，电路启动喷水，此时UAB至少为多少伏？该电路工作l0min，其中喷水时间有多少秒？【答案】（1）2A；（2）6000J；（3）10V，200s【解析】【详解】解：（1）由图甲可知，第28s时红灯的功率
45、是200W，红灯两端的电压为100V，则此时通过红灯的电流为（2）如图甲所示，根据可知，要计算030s内红灯和绿灯消耗的总电能，即总电能大小为P-t图像与横坐标轴围成的面积大小。则030s内红灯消耗的电能为则030s内绿灯消耗的电能为则030s内红灯和绿灯消耗的总电能为（3）当UAB6V时，UD恒为6V不变当通过R的电流满足时，电路启动喷水，根据可知，喷水时R两端的电压至少为这个电压为能否喷水的临界电压，所以UAB对应的电压为由图丙可知，0-3s内AB两端的电压均匀增加，3s时到达15V，则2s时对应的电压为10V，即这个周期内的2-4s内，则在一个周期(周期为6s)内有三分之一的时间在喷水（一个周期内喷水的时间为2s），所以10min=600s，相当于100个周期，则有的时间在喷水。答：（1）此时通过红灯的电流为2A；（2）030s内红灯和绿灯消耗的总电能为6000J；（3）电路启动喷水，此时UAB至少为10V，该电路工作l0min，其中喷水时间有200s。17.（2023株洲
