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专题 18 电学微专题三（电学综合计算）（练习）（原卷
版）
目录
..............................................................................................................2
题型01 欧姆定律、电功率综合计算..............................................2
题型02 欧姆定律在生产生活中的应用............................................8
题型03 电热的综合计算.......................................................11
题型04 综合题...............................................................15
...............................................................................................................................21
................................................................................................................................27
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题型 01 欧姆定律、电功率综合计算
1.如图所示，电源电压恒定，R=30Ω，当S闭合，S 断开时，电流表的示数为0.2A；当S、S 都闭合
1 1 1
时，电流表的示数为0.5A。求
（1）电源电压；
（2）R的阻值；
2
（3）S、S 都闭合时，通电1min电流通过R做的功。
1 2
2.如图甲所示，电源两端电压恒为3V，开关S闭合，当滑动变阻器 的滑片P移动到某一位置时，电
压表的示数1.8V，电流表的示数如图乙所示。
（1）读出电流表的示数为___________A；
（2）求定值电阻 的阻值；（ ）
（3）求此时滑动变阻器 的电功率。（ ）
3.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S 断开，
1
S和S 闭合时，灯泡L正常发光；当S、S、S 都闭合时，通过定值电阻R、R的电流之比为3：2；闭合开
2 1 2 1 2
关S，在确保通过电阻R的电流不为零的前提下，控制S、S 的通断，R消耗的最大功率和最小功率之比
2 1 2 2
为9：1。求：
（1）灯泡L的电阻；
（2）电源电压；
（3）R消耗的最大功率。
2
4.如图甲所示，电源电压恒定不变，灯泡L的额定电压为6V，滑动变阻器R的规格为“100Ω 1A”，
2
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电压表的量程为0~15V，电流表的量程为0~0.6A．当断开开关S、S，闭合S，移动滑片，电压表示数为
1 3 2
3V时灯泡正常发光。图乙是灯泡L、电阻R的I-U图像。求：
1
（1）灯泡正常发光时的电阻。
（2）闭合S、S、S 时，允许通过滑动变阻器的最大电流。
1 2 3
（3）断开S、S，闭合S 时，电路的总功率。
2 3 1
5.标有“6V 3.6W”字样的小灯泡和其它的电学元件连成电路，如图1，当只闭合开关S 时，滑动变
1
阻器滑片P从右向左滑动的过程中记录下电压表示数U和电流表示数I，并绘制出对应的U一I图像（如
1 1
图2），且当滑片滑至最左端时小灯泡正常发光。已知定值电阻R=12Ω，求
0
（1）电源电压U；
（2）小灯泡正常发光时的电阻R；
L
（3）当S、S、S 均闭合，且滑动变阻器滑片处于中点位置时，整个电路消耗的电功率P。
1 2 3
6. 如图所示，电源电压为18V，R为定值电阻，R为滑动变阻器，电流表量程为“0~0.6A”，电压表
0
量程为“0~15V”。闭合开关S，移动滑片，当滑片移至滑动变阻器中点时，电流表的示数为0.36A，电压
表的示数为3.6V。
（1）求R的阻值；
0
（2）求滑动变阻器的最大阻值；
（3）在保证电路安全的情况下，电路消耗的最大功率为P；将电压表改接在R两端，电路消耗的最小
1
功率为P。求P∶P。
2 1 2
7.如图所示，电路中使用的是可调电压电源，电阻R＝3Ω，R＝6Ω，小灯泡L标有“12V 18W”的字
1 2
样（不考虑温度对小灯泡电阻的影响）。
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（1）开关S、S、S 闭合，调节电源电压为6V时，求电流表A的示数；
1 2 3
（2）开关S、S 闭合，S 断开，调节电源电压为10V时，求小灯泡L的实际发光功率；
1 2 3
（3）开关S 闭合，S、S 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。
1 2 3
题型 02 欧姆定律在生产生活中的应用
1.汽车启动时，蓄电池向启动电动机M供电、设M两端电压为U，通过M的电流为I，测得U-t和I-t
图象如图1。
（1）求t时M的电功率；
1
（2）M仅通过导线a、b接入电路，如图2所示，a的电阻为0.001Ω，若通过M的电流为200A。持续
0.5s，求此过程
①a两端电压；
②a产生的热量；
（3）一般采用电磁继电器控制M的通断电，利用实验器材模拟汽车启动，简易电路如图3。A与B接
触时M通电，请用笔画线完成电路的连接。
2.如图所示是一种测定油箱内油量装置的示意图。当油箱中油量改变时，浮子带动滑杆，滑杆带动滑
片在电阻片R上滑动，从而改变电路中电流表的示数。已知电源电压15V保持不变，R的规格为“20Ω
1A”。当油量最多时，滑片在A端；当油量最少时，滑片在B端，此时电流表示数为0.3A。求：
（1）R的阻值；
0
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（2）油量最多时，电流表的示数及R消耗的电功率。
0
3.“开车不饮酒，酒后不开车”是每一位司机都必须遵守的交通法规。图（甲）是气体中酒精浓度测
试仪的原理图，电源电压U＝12V， 是气敏电阻，其阻值随气体中酒精浓度的变化规律如图（乙）所
示。气体中酒精浓度大于或等于20mg/100mL小于80mg/100mL为酒驾，大于或等于80mg/100mL为醉驾。测
试仪使用前应先调零，即当气体中酒精浓度为0时， ，调节滑动变阻器 的滑片，使电压表示
数 ，调零后 的滑片位置保持不变。求：
（1）调零后 接入电路中的阻值；
（2）当 时， 消耗的电功率；
（3）在某次检测中，电流表示数为0.3A，试通过计算分析，判断该司机属于酒驾还是醉驾？
题型 03 电热的综合计算
1.小亮在家煲汤时使用的电饭煲的部分参数如表所示，其简化电路如图乙所示， 、 均是发热电
阻（阻值不随温度变化），欲将质量为1kg，初温为 的汤加热至 ，设此汤的比热容为
，求：
额定电压 220V
额定功率 低温档 48.4W
高温档 500W
（1）汤需要吸收的热量；
（2）利用电饭煲高温挡煲汤时，电饭煲正常工作且不考虑热损耗，则需要多少时间？
（3） 的阻值为多少？
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2.小明给家中喂养热带鱼的鱼缸设计了一个加热装置（如图甲），该装置电路如图乙所示：L为照明
装饰小彩灯（标有“6V 3W”）， 为总开关， 为温控开关（温度低于20℃自动接通，温度升高到
24℃时自动断开），R是阻值为 的电热丝。某次换水后，鱼缸内有10kg初温为19℃的水，闭合开关
，L正常发光，R开始发热。请你用所学知识与小明一起解决下列问题[ ]：
（1）电源电压是多少？
（2）R开始发热到停止工作水吸收了多少热量？
（3）R开始发热到停止工作的时间是多少秒？（不考虑热量损失，电热丝产生热量均被水吸收。）
3.商业街移动摊位使用可显示电费的新型插座（如图甲所示）计费，某摊位使用空气炸锅（如图乙所
示）烹制食物，如图丙所示是该空气炸锅加热部分的简化电路图，其额定电压为220V，定值电阻 和
为发热体，其中 。开关S、S、S 的通断可实现高、中、低三个档位的调节（S、S 不会同时闭
1 2 3 1 2
合），只闭合S 时为中温档，额定功率为440W。求：
3
（1） 的电阻；
（2）高温档正常工作100s，电流通过 产生的电热；
（3）只有空气炸锅单独工作，表盘示数使用前后如图甲、丁所示，通过表盘显示的数据估算该空气
炸锅消耗的电功率（已知商用电费单价为0.75元/kW·h）。
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4.图甲为某电火锅的铭牌，其内部简化电路如图乙所示，R、R为阻值一定的电热丝，且 。通
1 2
过控制开关S、S 的断开或闭合状态，可以让电火锅在不同档位工作。
1 2
（1）电火锅在低温挡工作时，开关S、S 分别处于什么状态？
1 2
（2）求 的值；
（3）若家庭电路的电压是 ，某插座的额定电流是 ，用该插座仅给电火锅供电，从安全用电
和加热快这两个角度综合考虑，应选择哪个档位？说明理由。
××牌电火锅
额定电压 220V
低温挡 500W
额定功率 中温挡 1000W
高温挡 1500W
甲
题型 04 综合题
1.在一次综合实践活动中，小明制作了一个简单的保温箱，其工作原理如图所示。热敏电阻 、定值
电阻 和电磁继电器组成保温箱的控制电路。热敏电阻 的阻值随温度的升高而减小，当箱内温度达到
100℃时，电磁铁吸合衔铁，使触点A脱开触点 改与触点 接触，当箱内温度低于50℃时电磁铁松开衔
铁，触点A再次与触点 接触。当触点A先后与触点 、 接触时，电流表的示数分别为 和 。求：
（1）电阻 和 的阻值；
（2）保温箱加热时工作电路的功率；
（3）保温箱保温 工作电路消耗的电能。
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2.如图所示，物理科技小组设计的具有防干烧功能的空气加湿器装置模型，由控制器和加热器组成，
可在水量不足时自动停止加热。加热器有高、低两个档位，由开关 和加热电阻丝 、 组成，
， ；控制电路电压恒定， ， 为压敏电阻，下方固定一个轻质绝缘 形
硬质杆，水箱注水后圆柱形浮体 竖直上浮，通过 形杆对压敏电阻产生压力，所受压力每增加 ，
电阻减小 。浮体 体积为 ，质量为 。科技小组对加湿器进行测试：向水箱内缓慢注水，
当液面上升至浮体 体积的 浸入水中时，电磁铁线圈中电流为 ，此时衔铁恰好被吸下，加热器
开始工作；当液面上升至浮体 体积的 浸入水中时，电磁铁线圈中电流为 ；当水箱注水量达到
最大值时，电磁铁线圈中电流为 。 形硬质杆的质量和电磁铁线圈电阻忽略不计， 取
，水的密度为 ，水的比热容为 。
（1）当加热器处于高档位时，加热 所产生的热量全部被 的水吸收，水温升高了25℃。求
加热器的高档功率和低档功率；
（2）求浮体 体积的 浸入水中时受到的浮力和此时压敏电阻受到的压力；
（3）求水箱注水量达到最大值时，浮体 浸入水中的体积。
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3.如图是某物理兴趣小组，设计的简易坐位体前屈测试仪的测试示意图、简化原理图。在测试中，测
试的同学向前推动测试仪的滑块实际上是移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数用来反映被测试者的成
绩。电源电压恒为6V，电压表量程0~3V，电流表量程0~0.6A，滑动变阻器 标有“15 1A”，滑片P
每移动1cm， 的电阻变化0.5 ，定值电阻 。求：
（1）当滑片P位于最左端时，电流表的示数；
（2）某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动20cm，此时电压表的示数；
（3）若既能保证电路各元件的安全，又能使滑片P移动到最右端，则选取R时，其阻值不能小于多
2
少？
4.遵义某现代农业园内，一批名贵果树苗急需持续浇灌。正在园区研学的某中学创客小组为园区设计
了一个自动给水系统，电路如图甲所示。控制电路的电源电压U恒为24V，线圈电阻不计，定值电阻R为
1 0
50Ω，R为压敏电阻，其阻值随所受压力的变化图像如图乙所示。工作电路电源电压U恒为220V，包括注
2
水装置和给水装置两部分（图中未明确）。图丙为系统结构简图，其中压敏电阻位于圆柱形水箱底部的受
力板正下方，受力板面积S和水箱底面积S分别为0.02m2和0.45m2。给水装置始终不停歇给水，当通过线
1 2
圈的电流I＝0.16A时，衔铁刚好被吸下，注水装置停止注水，此时电流表示数I＝0.2A，当水箱水位下降
1
至0.5m时，衔铁刚好被拉回，注水装置又开始向水箱注水，此时电流表示数I＝2.2A。（ρ ＝
2 水
1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）图甲中，甲、乙分别为______装置；
A.给水、注水 B.注水、给水
（2）求当注水装置停止注水时，水箱内水位的高度；（ ）
（3）若注水装置每分钟向水箱注水0.3m3，给水装置每分钟给水量为0.12m3，求注水装置从最低水位
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加注至最高水位的过程中所消耗的电能。（ ）
1. （2023·菏泽）如图所示为某用电器内部简化电路，电源的电压 不变，定值电阻
，滑动变阻器 的最大阻值为 。闭合开关S后，求：
（1）电路中电流I的变化范围；
（2）滑动变阻器 的电压 与电流I的关系式；
（3）当滑动变阻器 的电功率 时， 接入电路的阻值。
2. （2023·达州）如图所示，电源电压不变，只闭合S，滑动变阻器滑片位于最左端时，R在10s内
3
消耗电能80J；只闭合S、S，滑动变阻器滑片位于最右端时，电流表A 读数为1A；只闭合S、S，滑动变
1 1 2
阻器滑片位于最左端时，电流表A 读数为3A。已知滑动变阻器的最大阻值是R的4倍，求：
2 3
（1）只闭合S，滑动变阻器滑片位于最左端时，R的电功率；
3
（2）定值电阻R与R的比值；
1 3
（3）电路消耗的最小电功率。
3. （2023·广元）如图所示是课外活动时，同学们设计的电子身高测量仪的电路简图，绝缘板A与滑
动变阻器 的滑片P固定在一起，且同步上下移动。已知电源电压恒为20V，定值电阻 ，滑动
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变阻器的规格为“ 1A”，电压表的量程为0-15V，电流表的量程为0-3A．下表为 接入电路的阻
值与被测者身高的对应关系。
身高 16
140 145 150 155 160 170 175 180 185 190
5
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
某同学测得自己 的身高为165cm，测量时通过电流表的电流为___________A；为保证电路安全工作，
此测量仪测量的身高最多不能超过___________cm。
4. （2023·河南）某物理实践小组设计了一种工程上的压力测量装置，其原理如图甲所示，电路中
电源电压恒为 ，定值电阻R的阻值为 ，电压表的量程为 ，轻质绝缘的压力检测板 与可
0
变电阻 相连。 的阻值与压力 的关系如图乙所示，闭合开关S后，试问：
（1）当检测板所受压力增大时，电压表的示数_________（选填“增大”“减小”或“不变”）。
（2）检测板不受压力时，电压表的示数为多少？（ ）
（3）该装置所能测量的最大压力为多少？（ ）
（4）在不改变电源电压和电压表量程的情况下，若要提高该装置所能测量的最大压力值，请写出一
种简便可行的方法________。
5. （2023·兰州）如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R上标有“20Ω1A”的字样，
电压表的量程为0~3V，灯泡 和 上分别标有“2V，0.8W”和“2.5V，1.25W”的字样，忽略温度对灯
丝电阻的影响。闭合开关S、 ，调节滑动变阻器R的滑片P，当电压表的示数为2V时，灯泡 恰好正常
发光。
（1）请根据实物图画出开关S、 断开状态下的电路图；
（2）求电源电压：
（3）当开关S、 闭合时，在确保电路安全的情况下，求滑动变阻器R接入电路的阻值范围；
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（4）只闭合开关S时，计算电路在1min内最多消耗的电能。
6. （2023·自贡）图甲是一款多功能养生壶，图乙是它的简化电路图，其中R、R为电热丝，R=R
1 2 1 2
且电阻不变，下表为其铭牌，其中高温挡的额定功率已模糊不清，已知ρ =1.0×103kg/m3，c
水 水
=4.2×103J/(kg·℃)。在正常工作的情况下，试问：
项目 参数
电源电压（V） 220
低温挡功率（W） 200
中温挡功率（W） 400
高温挡功率（W）
容积（L） 1.5
（1）在1标准大气压下，将初温是30℃的一壶水烧开，水需要吸收多少热量？
（2）高温挡功率是多少？
（3）若养生壶用高温挡来加热且加热效率为75%，烧开这一壶水需要多长时间？
1.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0～30s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U，定值电
AB
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阻R=2Ω，D为特殊电子元件。当U<6V时，D两端的电压U=U；当 时，U恒为6V不变当通过R
AB D AB D
的电流满足 时，电路启动喷水，此时U 至少为多少伏？该电路工作l0min，其中喷水时间有多少
AB
秒？
2. （2023·遂宁）学校组织学生到射洪市“三五三六”厂参加国防教育活动。同学们被展厅自动大
门所吸引，他们发现当人靠近大门时，大门自动打开，如图甲所示。回校后，科技小组利用电磁继电器、
人体红外传感器，电动机等元件制作了模拟电路，部分电路如图乙所示。其中电动机铭牌上标有“220V
40W”的字样，控制电路的电源电压U为24V，R为定值电阻，人体红外传感器的阻值R随人体到大门距离
1
L的变化关系如图丙所示；当电磁铁线圈中的电流为100mA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）开门一次用时3s，请计算开门一次电动机消耗电能多少焦耳？
（2）经测试L＝3m时刚好触发电动机工作，则R的阻值为多少？
1
3. （2023·福建）学校“水培种植小屋”的蔬菜适宜生长的温度在10~30℃之间，项目式学习小组利
用热敏电阻和电阻箱设计温度报警电路，电阻箱是可以调节并显示阻值的变阻器。
（1）利用图甲所示电路探究热敏电阻R阻值随环境温度t变化的规律；
t
①根据图甲，用笔画线表示导线，将图乙中的实物电路连接完整_________；
②连接电路的过程中，应将开关________，将电阻箱的阻值调至最大，起到__________的作用；
③将热敏电阻置于0℃的环境中，闭合S、断开S，记录电流表示数I，然后_________（描述开关状
1 2 0
态），调节电阻箱R直至电流表示数为__________，此时R=R；
0 t 0
④将热敏电阻R置于不同温度的环境中，重复步骤③，测得的数据如下表：
t
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温度t/℃ 0 10 20 30 40
阻值R/Ω 2800 1800 1200 800 600
t
分析数据可得：热敏电阻的阻值随温度的升高而________；
（2）根据上述探究结果，设计报警电路。
实验器材：电源（恒为12V）、热敏电阻R、电阻箱R（0~9999Ω）、数字电压表（U≥7.2V时报
t 0
警）、数字电流表（I≥6mA时报警）、开关一个、导线若干。
设计要求：小屋温度t≥30℃或t≤10℃时都有一个电表报警。
①虚线框中的电路图是学习小组设计的报警电路，但它不能完全满足要求，请你根据设计要求将电路
图补画完整________；
②设计的电路中，电阻箱R应调为_________Ω。当温度降低到10℃时电路报警，此时电流表的示数
0
为_________mA。
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