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2024年全国中考物理试题分类汇编二十四 电学计算
1、(2024中考 成都)24. 小孟在实验室设计了一款测量物体重力的装置,其示意图如
图甲,物体放在有弹簧支撑的托盘上,弹簧底部固定,该装置可以通过电表示数转换
测出重力大小。图乙是变阻器接入电路中的阻值R 。与被测物体重力G的关系图像。
P
电源电压恒为24V,定值电阻R 为30Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为
0
0~15V,变阻器标有“50Ω 1A”。
(1)闭合开关S,当电流表示数I=0.4A时,求物体的重力G。
(2)在保证电路各元件安全的情况下,求R 的变化范围。
P
【答案】(1)4N;(2)18Ω~50Ω
【解析】
【详解】解:(1)当电流表示数I=0.4A时,电路中的总电阻
此时R 大小
P
R = R-R =60Ω-30Ω=30Ω
P 0
根据图乙可知,此时物体重力为4N。
(2)因电压表的量程为0~15V,故R 能通过的最大电流
0
结合电流表量程、滑动变阻器允许通过的最大电流可得,电路的最大电流
I =I =0.5A
max 0
此时R 的最小阻值
P当物体重力为0时,R 取最大阻值50Ω,此时电路安全,故
P
所以R 的变化范围为18Ω~50Ω。
P
答:(1)闭合开关S,当电流表示数I=0.4A时,物体的重力为4N;
(2)在保证电路各元件安全的情况下,R 的变化范围为18Ω~50Ω。
P
2、(2024年河北中考)25. 如图所示,电源电压不变,R 、R 均为定值电阻,
1 2
R =20Ω,R =10Ω,R为滑动变阻器,电压表V 的量程为0~15V,V 的量程为0~
1 2 1 2
3V。闭合开关,滑动变阻器R的滑片置于某一位置A时,电压表V 的示数为14V,V
1 2
的示数为2V。在保证电路安全的情况下移动R的滑片,两电表均能达到满偏。
(1)求滑片置于A时,电路中的电流;
(2)求电源电压;
(3)用最大阻值为50Ω的滑动变阻器R 替换电阻R ,不改变其他元件的连接。闭合
0 1
开关,使电路总功率保持最大,在保证电路安全的情况下,调节R和R 接入电路的阻
0
值,其中R仅可以在替换前的范围内变化,求R 接入电路的阻值范围。
0
【答案】(1)0.2A;(2)18V;(3)10Ω~20Ω
【解析】
【详解】解:(1)求滑片置于A时,变阻器R、R 和R 串联,V 测量R 两端的电
1 2 2 2
压,根据串联电路规律可知,电路中的电流等于通过R 的电流,为
2
(2)R 两端的电压为
1V 测量变阻器R和R 两端的总电压,则电源电压为
1 2
(3)根据 可知,当R阻值越小时,电路中电流越大,R 两端电压越大,V 的量
2 2
程为0~3V,则R 两端的最大电压为3V,电路中的最大电流为
2
R 两端的电压为
1
则R两端的电压为
则替换前R最小电阻为
当R阻值最大时,R和R 两端电压最大,为15V,则此时R 两端电压为
2 1
电路中的电流为
则R 两端的电压为
2
则此时R两端电压为
R的最大阻值为即R的范围为30Ω~90Ω,闭合开关,使电路总功率保持最大,根据 可知,当电
流恒为最大值时,电路的总功率保持最大,由上述可知,电流最大时为
电路中的总电阻为
此时R在阻值最小值时,为30Ω,则R 的最大阻值为
0
当R阻值最大时,R 两端的阻值最小,R和R 两端电压最大为15V,则R 两端的电压
0 2 0
为
则R 的最小阻值为
0
综上所述,R 的阻值范围为10Ω~20Ω。
0
答:(1)求滑片置于A时,电路中的电流0.2A;
(2)求电源电压18V;
(3)R 接入电路的阻值范围为10Ω~20Ω。
0
3、(2024中考重庆B)20. 将阻值为10Ω的电阻 与另一电阻 接入电源电压恒定
的电路,如图所示。闭合开关S,电流表 的示数为0.45A,电流表 的示数为
0.3A。求:
(1)通过 的电流;
(2)电源电压。【答案】(1)0.15A; (2)3V
【解析】
【详解】解:(1)如图所示,电阻R 和R 并联,电流表A 测干路电流,电流表A 测
1 2 1 2
R 的电流通过R 的电流,通过R 的电流为
1 2 2
(2)电源电压等于R 两端电压
1
答:(1)通过R 的电流为0.15A;
2
(2)电源电压为3V。
4、(2024中考江西)15. 如图所示,电源两端电压为24V,电阻R为20Ω。
(1)只闭合开关S,求通过电阻R的电流;
(2)同时闭合开关S、 ,若通过干路的电流为1.6A,求通过电阻 的电流和电阻
的阻值。
【答案】(1)1.2A;(2)0.4A,60Ω
【解析】
【详解】解:(1)只闭合开关S,只有电阻R接入电路中,根据欧姆定律可知,通过
电阻R的电流为(2)同时闭合开关S、 ,电阻R和R2并联接入电路中,根据并联电路的电流规律
可知,通过电阻 的电流为
电阻 的阻值为
答:(1)只闭合开关S,通过电阻R的电流为1.2A;
(2)同时闭合开关S、 ,若通过干路的电流为1.6A,通过电阻 的电流为0.4A和
电阻 的阻值为60Ω。
5、(2024年河北中考)25. 如图所示,电源电压不变,R 、R 均为定值电阻,
1 2
R =20Ω,R =10Ω,R为滑动变阻器,电压表V 的量程为0~15V,V 的量程为0~
1 2 1 2
3V。闭合开关,滑动变阻器R的滑片置于某一位置A时,电压表V 的示数为14V,V
1 2
的示数为2V。在保证电路安全的情况下移动R的滑片,两电表均能达到满偏。
(1)求滑片置于A时,电路中的电流;
(2)求电源电压;
(3)用最大阻值为50Ω的滑动变阻器R 替换电阻R ,不改变其他元件的连接。闭合
0 1
开关,使电路总功率保持最大,在保证电路安全的情况下,调节R和R 接入电路的阻
0
值,其中R仅可以在替换前的范围内变化,求R 接入电路的阻值范围。
0
【答案】(1)0.2A;(2)18V;(3)10Ω~20Ω
【解析】【详解】解:(1)求滑片置于A时,变阻器R、R 和R 串联,V 测量R 两端的电
1 2 2 2
压,根据串联电路规律可知,电路中的电流等于通过R 的电流,为
2
(2)R 两端的电压为
1
V 测量变阻器R和R 两端的总电压,则电源电压为
1 2
(3)根据 可知,当R阻值越小时,电路中电流越大,R 两端电压越大,V 的量
2 2
程为0~3V,则R 两端的最大电压为3V,电路中的最大电流为
2
R 两端的电压为
1
则R两端的电压为
则替换前R最小电阻为
当R阻值最大时,R和R 两端电压最大,为15V,则此时R 两端电压为
2 1
电路中的电流为
则R 两端的电压为
2则此时R两端电压为
R的最大阻值为
即R的范围为30Ω~90Ω,闭合开关,使电路总功率保持最大,根据 可知,当电
流恒为最大值时,电路的总功率保持最大,由上述可知,电流最大时为
电路中的总电阻为
此时R在阻值最小值时,为30Ω,则R 的最大阻值为
0
当R阻值最大时,R 两端的阻值最小,R和R 两端电压最大为15V,则R 两端的电压
0 2 0
为
则R 的最小阻值为
0
综上所述,R 的阻值范围为10Ω~20Ω。
0
答:(1)求滑片置于A时,电路中的电流0.2A;
(2)求电源电压18V;
(3)R 接入电路的阻值范围为10Ω~20Ω。
0
6、(2024中考扬州)24. 家中应急手电筒的电路图如图所示,电源电压为3V,闭合
开关,通过灯泡的电流为0.6A,忽略灯泡电阻的变化。求:(1)灯泡电阻R;
(2)电路工作1min消耗的电能W;
【答案】(1) ;(2)
【解析】
【详解】解:(1)灯泡电阻为
(2)电路工作1min消耗的电能为
答:(1)灯泡电阻R为 ;
(2)电路工作1min消耗的电能为 。
7、(2024中考江西)16. 下图是某电热水壶铭牌上的部分参数。
电热水壶
容量 2.3L
额定电压 220V
额定功率 1500W
(1)该电热水壶正常工作时的电功率是多少?
(2)该电热水壶正常工作5min,求电流所做的功;
(3)在220V的家庭电路中,若将该电热水壶接在额定电流为5A的接线板(插座)上
使用,请通过计算判断是否安全?
【答案】(1)1500W;(2) ;(3)不安全
【解析】
【详解】解:(1)根据题意可知,该电热水壶正常工作时的电功率是1500W。
(2)该电热水壶正常工作时的电功率是1500W,电热水壶正常工作5min,电流所做
的功为(3)根据题意可知,该电热水壶的额定电流为
由于该电热水壶的额定电流大于接线板(插座)的额定电流5A,所以该电热水壶接在
接线板(插座)上不安全。
答:(1)该电热水壶正常工作时的电功率是1500W;
(2)电热水壶正常工作5min,电流所做的功为 ;
(3)不安全。
8、(2024中考遂宁)20. 某电热水壶的额定电压为220V,额定加热功率为1000W,
电热丝R在电路中的位置如图所示。[ ]求:
(1)正常工作时,电热丝的电阻R;
(2)用该电热水壶把质量为1kg的水从20℃加热至100℃,水吸收的热量;
(3)在第(2)问中,水壶正常工作,若电热丝产生的热量80%被水吸收,则该过程
需要多少秒?
【答案】(1)48.4Ω;(2) ;(3)420s
【解析】
【详解】解:(1)由 可知,正常工作时,电热丝的电阻为
(2)用该电热水壶把质量为1kg的水从20℃加热至100℃,水吸收的热量(3)水壶正常工作,若电热丝产生的热量80%被水吸收,则电热丝产生的热量为
由
可得,该过程需要的时间为
答:(1)正常工作时,电热丝的电阻R为48.4Ω;
(2)用该电热水壶把质量为1kg的水从20℃加热至100℃,水吸收的热量为
;
(3)在第(2)问中,水壶正常工作,若电热丝产生的热量80%被水吸收,则该过程
需要420秒。
9、(2024年福建中考)29. 小闽设计的车载可加热果蔬搅拌机工作电路图如图。电热丝
R的阻值为 ,电动机标有“12V 24W”字样。闭合开关S、 ,电动机正常工作。
求:
(1)电源电压。
(2)闭合开关S、 ,电动机1min内消耗的电能。
(3)闭合开关S、 ,通电100s,电热丝R产生的热量。
【答案】(1)12V;(2)1440J;(3)3600J【解析】
【详解】解:(1)闭合S、 时,电路中只有电动机正常工作,则电源电压
(2)根据 可知,电动机消耗的电能
(3)闭合S、 ,电路中只有电热丝R工作,通过电热丝R的电流
电热丝R产生的热量
答:(1)电源电压是12V;
(2)闭合开关S、 ,电动机1min内消耗的电能1440J;
(3)闭合开关S、 ,通电100s,电热丝R产生的热量3600J。
10、(2024年深圳中考)16. 图甲是某款鸡蛋孵化器,底部装有加热器。通电后,加
热器对水加热,水向上方鸡蛋传递热量,提供孵化所需能量。孵化器简化电路如图
乙,R 、R 都是发热电阻,孵化器相关参数如下表所示。
1 2
(1)孵化器在保温挡正常工作,通过R 的电流是多少?
2
(2)R 的阻值是多少?
2
(3)孵化器在加热挡正常工作5min消耗电能是多少?思考乐芳芳同学算出水在这段
时间吸收热量2.16×104J,则孵化器对水加热的效率是多少?
额定电压 220V加热挡 80W
额定功率
保温挡 22W
【答案】(1)0.1A;(2)2200Ω;(3)2.4×104J,90%
【解析】
【详解】解:(1)孵化器在保温挡正常工作,通过R 的电流
2
(2)由图乙可知,闭合开关S,只有R 的简单电路,电路的总电阻较大,由
2
可知电路的总功率较小,处于保温挡,R 的阻值
2
(3)孵化器消耗的电能
.
W=P t=80W×5×60s=24×104J
加
孵化器对水加热的效率
答:(1)孵化器在保温挡正常工作,通过R 的电流是0.1A;
2
(2)R 的阻值是2200Ω;
2
(3)孵化器在加热挡正常工作5min消耗电能是2.4×104J,思考乐芳芳同学算出水在这
段时间吸收热量2.16×104J,则孵化器对水加热的效率是90%。
11、(2024年龙东中考)34. 一款小型电火锅如图甲所示,通过挡位开关实现高、
中、低三挡控温功能;图乙是它的简化电路图, 均为加热电阻(阻值保持
不变)。已知 的阻值为176Ω,电火锅的部分参数如下表所示。求:
(1) 的阻值是多少?(2)电火锅在低温挡工作时的功率是多少?
(3)某次使用时,在标准大气压下,用中温挡将1kg水从20℃加热到沸腾,用时
14min,不计热量损失,该电火锅中温挡的实际功率是多少?
额定电
220V
压
低温挡
功率
中温挡
440W
功率
高温挡
1100W
功率
【答案】(1)66Ω;(2)220W;(3)400W
【解析】
【详解】解:(1)从表格中可知,高温档的功率为1100W,再由图乙可知,当高温档
时,只R连入电路,电源电压为220V,由 得,R的电阻值为
3 3
从表中还可知道,中温档的功率为400W,再由图乙,中温档时,只有R和R串联接入
2 3电路,电源电压220V,根据电功率推导式 得
解得 ,即R的阻值是 。
2
(2)低温档时,R,R串联,由(1)得 电火锅在低温挡工作时的功率为
1 3
(3)水吸收的内能为
不计热损失,高温档时,消耗的电能为
该电火锅的实际功率为
答:(1) 的阻值是66Ω;
(2)电火锅在低温挡工作时的功率是220W;
(3)该电火锅中温档的实际功率是400W。
12、(2024年湖北中考)22. 小红用图甲的手持挂烫机帮家人熨烫衣物,挂烫机内的
水被加热汽化后喷出。图乙为挂烫机的等效电路,R 为加热电阻,R 为限流电阻,S为
1 2
自动温控开关。将挂烫机接入电路,S在位置“1”,前端电热板被加热,电路中的电
流为5.0A;当温度升到130℃时,S切换到位置“2”,挂烫机处于待机状态,电路中
的电流为0.02A,当温度降到100℃时,S又回到位置“1”。
(1)求R 的阻值。
1
(2)求挂烫机待机状态的功率。(3)熨烫过程中,电路的电流随时间变化如图丙,求挂烫机0~150s消耗的电能。
(4)请从使用安全或节能的角度为该挂烫机的标签设计一条提示语。
【答案】(1)44Ω;(2)4.4W;(3)110220J;(4)避免与其他大功率电器共用同
一插座
【解析】
【详解】解:(1)当S在位置“1”时,R 接入电路,由 ,可得
1
(2)当S在位置“2”时,挂烫机处于待机状态,R 接入电路,由 可得
2
(3)挂烫机加热状态时的功率
挂烫机消耗的电能
(4)避免与其他大功率电器共用同一插座。
答:(1)R 的阻值为44Ω;
1
(2)挂烫机待机状态的功率为4.4W;
(3)熨烫过程中,挂烫机0~150s消耗的电能为110220J;
(4)避免与其他大功率电器共用同一插座。
13、(2024年陕西中考)22. 如图,是小明家新购置的便携式电热水杯及其相关参数。
(1)电热水杯正常工作时的电流是多少?
(2)电热水杯正常工作时,其加热电阻阻值是多少?【答案】(1)4A;(2)55Ω
【解析】
【详解】解:(1)由图可知,电热水杯的额定电压为220V,额定功率为880W,则正
常工作时的电流
(2)电热水杯正常工作时,其加热电阻阻值
答:(1)电热水杯正常工作时的电流是4A;
(2)电热水杯正常工作时,其加热电阻阻值是55Ω。
14、(2024中考苏州)28. 某电饭锅的电路如图所示,发热盘内有发热电阻 和分压
电阻 ,S是温控开关,当S接a时,电饭锅处于高温挡,通过的电流为4A;当温度
达到一定值时,开关S自动切换到b,电饭锅处于保温挡,通过的电流为0.25A。求:
(1) 的阻值;
(2)电饭锅高温挡的功率;
的
(3)保温16min,分压电阻 产生 热量。
【答案】(1) ;(2)880W;(3)【解析】
【详解】解:(1)当S接a时,电路为 的简单电路,电饭锅处于高温挡,通过的电
流为4A ,根据欧姆定律可得, 的阻值为
(2)根据P=UI可得,电饭锅高温挡的功率为
(3)当温度达到一定值时,开关S自动切换到b,此时两电阻串联,电饭锅处于保温
挡,通过的电流为0.25A。根据串联电路特点和欧姆定律可得,分压电阻 的阻值为
保温16min,分压电阻 产生的热量为
答:(1) 的阻值为 ;
(2)电饭锅高温挡的功率为880W;
(3)保温16min,分压电阻 产生的热量为 。
15、(2024中考重庆A)21. 图甲是同学们自制的调光小台灯,图乙是台灯的电路原
理图。电源电压为3V,R是调节亮度的变阻器,最大阻值为10Ω。灯L标有“2.5V;
0.5W”字样。忽略温度对电阻的影响。求:
(1)灯L正常发光时的电阻;
(2)灯L正常发光时,变阻器R工作10min产生的热量;
(3)电源电压降为2.7V后,灯L的最小实际电功率。【答案】(1)12.5Ω;(2)60J;(3)0.18W
【解析】
【详解】解:(1)灯L正常发光时的电阻为
(2)灯L正常发光时,电路中的电流为
根据串联分压知识可知,变阻器两端的电压为
变阻器R工作10min产生的热量
(3)电源电压降为2.7V后,根据 可知,当电路中电流最小时,灯L的实际电
功率最小,忽略温度对电阻的影响,则当变阻器的阻值最大时,电路中的电流最小,
为
则灯L的最小实际电功率为
答:(1)灯L正常发光时的电阻为12.5Ω;
(2)灯L正常发光时,变阻器R工作10min产生的热量为60J;(3)电源电压降为2.7V后,灯L的最小实际电功率为0.18W。
16、(2024中考齐齐哈尔)29. 如图甲所示是一款利用高温水蒸气熨烫衣服的家用便
携式挂烫机,它的正常工作电压为220V。有高温、低温两个加热档位,其内部简化电
路如图乙所示,当双触点开关S接触1和2时为关机状态。 、 是两个阻值不变的
电热丝, 。求:
(1)挂烫机使用低温档位正常工作时的电功率为多少?
(2)若某次使用时,用高温档位正常工作,将0.2kg的水从20℃加热到100℃,水吸
收的热量是多少?
(3)若(2)问中用高温档位正常工作,加热过程共用时80s,则此次加热过程,该挂
烫机的加热效率是多少?
【答案】(1)500W;(2) ;(3)84%
【解析】
【详解】解:(1)当开关接触2和3时, 与 串联接入电路,使用低温档位工
作, 与 串联的总电阻为
使用低温档位正常工作时的电功率
(2)水吸收的热量是(3)当开关接触3和4时,只有 工作,用高温档位加热,挂烫机高温档位的电功率
挂烫机高温档位加热消耗的电能
该挂烫机的加热效率
答:(1)挂烫机使用低温档位正常工作时的电功率为500W;
(2)水吸收的热量是6.72×104J;
(3)此次加热过程,该挂烫机的加热效率是84%。
18、(2024中考南充)24. 如图甲所示为某品牌电热水壶。该型号电热水壶内部简化
电路如图乙,额定电压为 ,具有加热、保温两挡。保温挡的额定功率为
,双触点开关只能在触点1和 、 和3及3和4之间切换。 、 是两个阻值不变
的发热元件,其中 。现将此电热水壶装入 初温为 的水,接到
的家庭电路中,选用加热挡加热至 。已知该电热水壶加热效率为 ,
, 。求:
(1)电热水壶中水吸收的热量;
(2)加热挡的电功率;
(3)需要的加热时间。【答案】(1) ;(2)900W;(3)210s
【解析】
【详解】解:(1)水的质量为
水吸收的热量为
(2)由 可知,电阻越小时,电功率越大,故当开关接2和3时为保温挡,只
有R 工作,当开关接3和4时,为加热挡,此时R 和R 并联, 的功率为
1 1 2
故加热功率为
(3)电热水壶加热时消耗的电能为
则加热时间为
答:(1)电热水壶中水吸收的热量为 ;(2)加热挡的电功率为900W;
(3)需要的加热时间为210s。
19、(2024自贡中考)32.(8分)图甲是琪琪家某型号电热加湿器的电路图,图丙为其
部分技术参数。R1、R2为发热电阻,不考虑温度对电阻的影响,且R2=3R1,S为开
关,1、2、3为触点,通过旋转开关s可实现“关”“低档”“高档”之间的切换。
(1)求电热加湿器处于“低档”位置时的发热功率。
(2)某次使用电热加湿器工作时,加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量。图乙是
使用电热加湿器工作21min的P-t图象,如果“高档”加热产生的热量全部被水吸
收,则此次“高档”加热可以使注水仓中冷水的温度升高多少℃?
[水的密度是1.0x103kg/m3,水的比热容为4.2x10³/(kg·℃)]
(3)一天琪琪断开家中其它所有用电器,只接通加湿器在“低档”加热,发现家中如图
丁所示计量正常的电能表的转盘在10min内转了60圈,则加湿器的“低挡”实际加热
功率是多少?
20、(2024中考上海)19. 在下图所示的电路中,电阻R 的阻值为10Ω,电源电压为
1
15V。
(1)①求此时通过电阻R 的电流I 。
1 1
(2)②把滑动变阻器R 与电流表(量程为0-0.6A)以某种方式接入电路中,发现电路
2
中最小电功率为27W。
a.判断电阻R 与电阻R 的连接方式,并说明理由。
1 2
b.求电路中滑动变阻器的最大阻值R 。
max
c.求电路中的最大电功率P 。
max
【答案】①1.5A;②a. 并联,理由见解析;b.50Ω;c. 31.5W【解析】
【详解】解:(1)①求此时通过电阻R 的电流I 为
1 1
(2)②根据电路中最小电功率有
所以连接方式是并联
②通过滑动变阻器的最小电流
I =I -I =1.8A-1.5A=0.3A
2min 总min 1
滑动变阻器的最大阻值R 为
2max
③通过滑动变阻器的最大电流
I =0.6A
2max
所以干路中的最大电流
I =I +I =1.5A+0.6A=2.1A
总max 1 2max
电路中的最大电功率P 为
max
P =UI =15V×2.1A=31.5W
总max 总max
答:(1)①求此时通过电阻R 的电流I 为1.5A;
1 1
(2)②a.判断电阻R 与电阻R 的连接方式是并联,理由见解析;
1 2
b.求电路中滑动变阻器的最大阻值R 为50Ω;
max
c.求电路中的最大电功率P 为31.5W。
max
21、(2024中考临沂)29.水暖电热毯以其温润环保的加热方式成为部分人群冬天御
寒的新宠.图甲是一款具有高、低两档加热功能的水暖电热毯,其简化电路如图乙所
示,其中两个加热电阻的阻值相同.该款电热毯低温档的额定电流为0.25A;高温档正
常工作20min可将毯内1.1kg的水从15℃加热到40℃.已知水的比热容为
,求该款电热毯:
(1)加热电阻的阻值.
(2)高温档正常工作时的加热效率.29.解:(1)加热电阻的阻值:
(公式1分,结果1分,共2分)
(2)水暖电热毯高温档的额定电流:
(公式1分,结果1分,共2分)
水暖电热毯高温档正常工作20min,电流做功:
(公式1分,结果1分,共2分)
水暖电热毯内的水吸收的热量:
(公式1
分,结果1分,共2分)
水暖电热毯高温档正常工作时的加热效率:
(公式1分,结果1分,共2分)
22、(20242广东中考)20.题20图甲是用某款3D打印笔进行立体绘画时的场景.打印
笔通电后,笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化.加热电路简化后如图乙所示,电源电
压恒为6V,R1和R2为发热电阻丝,只闭合S时低温挡工作,S1、S2都闭合时高温挡
工作,高温挡和低温挡的功率比为4:3,R1=4Ω,忽略电阻丝阻值随温度变化.求:
(1)通过R1的电流:
(2)低温挡的功率:
(3)R2的电阻值.23、(2024新疆中考)23. 如图所示的电路,定值电阻 的阻值为10Ω,定值电阻
的阻值为20Ω,闭合开关S后,电流表A的示数为0.10A。求:
(1)电阻 两端的电压;
(2)电源电压;
(3)整个电路在1min内产生的热量。
【答案】(1)1V;(2)3V;(3)
【解析】
【详解】解:(1)分析电路可知, 、 串联,电流表测电路电流。电阻 两端的
电压为
(2)电源电压为
(3)整个电路在1min内产生的热量为
答:(1)电阻 两端的电压为1V;
(2)电源电压为3V;
(3)整个电路在1min内产生的热量为 。
24、(2024中考 贵州)21. 如图所示电路,电源电压 保持不变,定值电阻
,闭合开关S,电压表示数为2V。求:
(1)定值电阻 两端的电压 为多少伏。(2)通过定值电阻 的电流 为多少安。
(3)通电10s,整个电路电流所做的功W为多少焦。
【答案】(1)1V;(2)0.4A;(3)12J
【解析】
【详解】解:(1)由图可知,R 和R 串联,电压表测R 两端的电压,根据串联分压
1 2 1
特点可得:定值电阻R 两端的电压U 为
2 2
(2)由欧姆定律可得,通过R 的电流I 为
1 1
(3)根据串联电路电流特点可知整个电路的电流为
I=I =0.4A
1
则整个电路电流做的功为
答:(1)定值电阻 两端的电压 为1V;
(2)通过定值电阻 的电流 为0.4A;
(3)通电10s,整个电路电流所做的功W为12J。
25、(2024中考连云港)21. 小明家的电水壶的内部电路如图甲所示,其中 为
电热丝,S是电源开关, 是温控开关(水温达到100℃,自动由加热状态切换为保温
状态)。该电水壶的部分重要参数如图乙所示。已知电源电压为220V。求:
(1)当开关S闭合, 断开时,电路中的电流。(2)当开关S和 均闭合时, 的电功率。
(3)在加热状态下,该电水壶工作50s消耗的电能。
【答案】(1)0.2A;(2)836W;(3)
【解析】
【详解】解:(1)当开关S闭合, 断开时,电路是由R 组成的简单电路,当开关S
2
和S 均闭合时,电路是由R 和R 组成的并联电路,由于并联电路电阻比并联的任何一
0 2 1
个电阻的阻值都小,根据 可知,当开关S闭合,S 断开时,电水壶处于保温
0
状态,则
(2)当开关S和 均闭合,电路是由 R 组成的简单电路,此时电水壶处于加热状
2
态,R的电功率为
1
(3)在加热状态下,该电水壶工作50s消耗的电能
答:(1)当开关S闭合,S 断开时,电路中的电流为0.2A;
0
(2)当开关S和S 均闭合时,R的电功率为836W;
0 1
(3)在加热状态下,该电水壶工作50s消耗的电能为4.4×104J。26、(2024中考白银)23. 小明家买了一个既可烤肉、又可以吃火锅的的多档位电火
锅,其内部电路原理如图所示,部分参数如表所示, 均为发热电阻, 的
阻值为 。旋转开关S,让其和触点1和2、2和3或3和4接触时,可实现不同档
位的转换;
物理量 参数
额定电压
中温档功率
低温档功率
(1)使用中温档时旋转开关应该旋转到跟___________触点接触的位置,简单说明理
由___________;
(2)电加热器电路中 的阻值各为________、________;
(3)在高温档模式下,向锅内装 温度为 的水,高温档连续正常工作 ,
水温升高到 ,这时电火锅的加热效率 是________。[电热丝的电阻不随温度变
化, ,水吸收的热量跟电火锅消耗的电能的比值叫做加热效
率]
【答案】 ①. 2和3 ②. 当开关S与触点2和3接触时,电路中只有R ,由
2
可知为中温档 ③. 66Ω ④. 44Ω ⑤. 90.9%
【解析】
【详解】(1)[1][2]分析电路图可知,旋转开关S,让其和触点1和2接触时,R 与
1R 串联;旋转开关S,让其和触点2和3接触时,R 被短路,电路中只有R ;旋转开关
2 1 2
S,让其和触点3和4接触时,R 与R 并联;由 可知,电路中电阻越大时,电
2 3
路的总功率越小,所以旋转开关S,让其和触点1和2接触时,电阻最大,为低温档;
旋转开关S,让其和触点3和4接触时,电阻最小,为高温档;旋转开关S,让其和触
点2和3接触时,电路中只有R ,为中温档。
2
(2)[3]由于旋转开关S,让其和触点2和3接触时,电路中只有R ,为中温档,所以
2
[4]旋转开关S,让其和触点1和2接触时,R 与R 串联,为低温档,则总电阻
1 2
则
(3)[5]旋转开关S,让其和触点3和4接触时,R 与R 并联,为高温档
2 3
锅内装2kg温度为20℃的水,水温升高到70℃,吸收的热量
高温档连续正常工作210s,消耗电能
电火锅 加的热效率
27、(2024中考盐城)28. 如图甲是科技小组设计的“智能温控小屋”简化电路,受
控电路功率随时间的变化关系如图乙所示。当室温上升至28℃时冷却系统开始工作,当室温降至23℃时停止工作。R为热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,当控制电
t
路中的电流为0.15A时,衔铁刚好被吸下,控制电路电源电压恒为3V。定值电阻R为
0
100Ω,线圈电阻忽略不计。求:
(1)受控电路30min内消耗的电能;
(2)受控电路工作时,通过电阻R的电流;
0
(3)热敏电阻R的变化范围。
t
【答案】(1)1.44×106J;(2)0.12A;(3)0<R≤25Ω
t
【解析】
【详解】解:(1)受控电路30min内消耗的电能为
W=Pt=1200W×20×60s=1.44×106J
(2)衔铁被吸下时,受控电路工作,此时控制电路中R与R并联,由并联电路中电压
0 t
的规律知,R两端的电压为
0
U=U=3V
0
通过电阻R的电流为
0
(3)当控制电路中的电流为0.15A时,通过R的电流为
t
I=I-I=0.15A-0.03A=0.12A
t 0
此时R的阻值为
t
因为R的阻值随温度的升高而减小,若R的阻值继续增大,电路中的电流变小,衔铁
t t被弹回,冷却系统开始工作,温度降低,此时R的阻值会减小,故R的阻值最大为
t t
25Ω,故热敏电阻R的变化范围为0<R≤25Ω。
t t
答:(1)受控电路30min内消耗的电能为1.44×106J;
(2)受控电路工作时,通过电阻R的电流为0.12A;
0
(3)热敏电阻R的变化范围为0<R≤25Ω。
t t
28、(2024中考达州)26. 如图所示,电源电压恒定不变。电流表量程0~3A,电压表
量程0~15V,滑动变阻器 标有“40Ω 1A”字样,已知 阻值为30Ω。当滑片P置
于最左端,开关S置于1时,电流表示数为0.8A;当滑片P置于中点,开关S先后置
于1、2时,电流表示数之比为4∶5。求:
(1)电源电压;
(2)电阻 的阻值;
(3)当S置于2时,在保证电路安全的前提下,整个电路的最小电功率。
【答案】(1)24V;(2)20Ω;(3)10.8W
【解析】
【详解】解:(1)当滑片P置于最左端,开关S置于1时,电路为R的简单电路,电
1
流表测电路中的电流,由 可得,电源的电压
(2)当滑片P置于中点,开关S置于1时,R与 串联,电流表测电路中的电流,
1
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流因电流表示数之比为4∶5,所以,开关S置于2时,电路中的电流
此时电路中的总电阻
R的阻值
2
(3)当S置于2时,R与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,
2 3 3
当电压表示数最大为15V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最
小,电路消耗的功率最小,此时R两端的电压为
2
电路中的最小电流
此时滑动变阻器接入电路中的阻值
整个电路的最小电功率
答:(1)电源电压为24V;
(2)电阻R的阻值为20Ω;
2
(3)当S置于2时,在保证电路安全的前提下,整个电路的最小电功率为10.8W。
29、(2024中考宜宾)27. 质量为500kg的物体M,与水平地面的接触面积为
,用如图所示的滑轮组沿水平方向将物体M从A点匀速拉到B点,AB距离为10m,物
体M在地面滑动过程中受到的阻力是其重力的0.2倍,在此过程中,因动滑轮和绳的重力以及绳与滑轮间的摩擦而做的额外功 ,g取 。求在此过程
中:
(1)物体M受到的重力;
(2)物体M对地面的压强;
(3)滑轮组对物体M做的功;
(4)如果电动卷扬机的效率是80%,求此电动卷扬机消耗的电能。
【答案】(1)4900N;(2) ;(3)9800J;(4)12500J
【解析】
【详解】解:(1)物体M受到的重力
(2)物体M对地面的压强
(3)M受到的阻力
滑轮组克服物体M阻力做的功
(4)滑轮组对物体M做的功
如果电动卷扬机的效率是80%,此电动卷扬机消耗的电能答:(1)物体M受到的重力为4900N;
(2)物体M对地面的压强为 ;
(3)滑轮组对物体M做的功为9800J;
(4)如果电动卷扬机的效率是80%,此电动卷扬机消耗的电能为12500J。
30、(2024年安徽中考)22. 如图所示的电路中,电源两端电压为U=9V,R 、R 、R
1 2 3
均为定值电阻,其中R =45Ω,R =30Ω。
2 3
(1)当闭合开关S和S ,断开开关S 时,求R 两端的电压U ;
1 2 3 3
(2)当开关S、S 和S 均闭合时,求电流表的示数I;
1 2
(3)当闭合开关S,断开开关S 和S 时,电压表示数为6V,求R 消耗的电功率P。
1 2 1
【答案】1)9V;(2)0.5A;(3)0.6W
【解析】
【详解】解:(1)由电路可知,当闭合开关S和S ,断开开关S 时,电路中只有R ,
1 2 3
所以此时R 两端的电压U 等于电源电压,即
3 3
U =U=9V
3
(2)由电路可知,当开关S、S 和S 均闭合时,R 被短路,R 和R 并联,电流表测干
1 2 1 2 3
路电流,根据并联电路电压的特点可知,R 和R 两端的电压等于电源电压,根据欧姆
2 3
定律,则通过R 支路的电流为
2
通过R 支路的电流为
3根据并联电路电流的特点,此时干路电流为
I=I +I =0.2A+0.3A=0.5A
2 3
因此电流表的示数为0.5A。
(3)由电路可知,当闭合开关S,断开开关S 和S 时,R 和R 串联,电压表测R 两
1 2 1 3 3
端电压,电流表测电路电流,此时电压表示数为6V,则电路电流为
根据串联电路电压的特点可知,R 两端的电压为
1
U =U-U '=9V-6V=3V
1 3
则R 消耗的电功率为
1
P=U I'=3V×0.2A=0.6W
1
答:(1)当闭合开关S和S ,断开开关S 时, R 两端的电压U 为9V;
1 2 3 3
(2)当开关S、S 和S 均闭合时,电流表的示数I为0.5A;
1 2
(3)当闭合开关S,断开开关S 和S 时,电压表示数为6V,则R 消耗的电功率P为
1 2 1
0.6W。
31、(2024中考泸州)24. 一辆新能源电动汽车具有车速提醒功能,当车速过快时,
提醒驾驶员需要减速。如图甲所示为该车提醒功能的简化电路图,电源电压为12V,
定值电阻R为10Ω, 为阻值随车速变化的电阻,其阻值随车速变化的关系图像如图
乙所示。当车速达到120km/h时,观察到电压表示数为10V,且报警铃声响起。该车
驶入某高速服务区充电,充电后电桩显示屏的信息为:充电电压360V,时间30min,
单价1.2元/度,费用43.2元。求:
(1)本次充电的电流;
(2)当车速减为零时,电压表的示数;
(3)当电压表的示数为9V时,此车的速度。【答案】(1)200A;(2)6V;(3)
【解析】
【详解】解:(1)根据题意知道,充电30min,消耗电能
由 知道,本次充电的电流
是
(2)由图乙知道,当车速减为零时, 为阻值 10Ω,由串联分压原理知道
解得电压表的示数
(3)当电压表的示数为9V时,定值电阻R两端的电压
由欧姆定律知道,电路的电流
此时 为阻值
同理,当车速达到120km/h时,观察到电压表示数为10V,此时 为阻值由图乙知道,
解得此车的速度
的
答:(1)本次充电 电流200A;
(2)当车速减为零时,电压表的示数6V;
(3)当电压表的示数为9V时,此车的速度 。
32、(2024中考广安)28. 如图所示,电源电压为6V恒定不变,灯泡L标有“2V
0.4W”的字样(忽略温度对灯丝电阻的影响),滑动变阻器 标有“60Ω 1A”的字
样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。
(1)求灯泡L正常发光时的电阻。
(2)当 、 均闭合, 接b,滑动变阻器滑片移到最大阻值处时,电流表示数为
0.4A,求 的阻值。
(3)在保证电路安全的情况下,求整个电路电功率的变化范围。
【答案】(1)10Ω;(2)20Ω;(3)0.6W~3.6W
【解析】
【详解】解:(1)灯泡L标有“2V 0.4W”的字样,则灯泡的额定电压为2V,额定
功率为0.4W,所以灯泡L正常发光时的电阻(2)当S 、S 均闭合,S 接b时,灯泡被短路,R 与R 并联,电流表测量干路中电
1 2 3 1 2
流,由于干路中各支路中电压等于电源电压,滑动变阻器滑片移到最大阻值处,所以
通过滑动变阻器
则通过R的电流
1
I=I-I=0.4A-0.1A=0.3A
1 2
则R的阻值
1
(3)当S 、S 均闭合,S 接b时,灯泡被短路,R 与R 并联,电流表测量干路中电
1 2 3 1 2
流,电流表量程为0~0.6A,所以干路中最大电流为0.6A,则整个电路最大电功率
P =UI =6V×0.6A=3.6W
大 大
当S 、S 均断开,S 接a时,灯泡、R 与R 串联,电压表测量R2两端电压,当电压表
1 2 3 1 2
示数最大时,电路中电流最小,则整个电路电功率最小,电压表量程为0~3V,则电压
表最大电压为3V,电路中最小电流
则整个电路最小电功率
P =UI =6V×0.1A=0.6W
小 小
所以整个电路电功率的变化范围为0.6W~3.6W。
答:(1)灯泡L正常发光时的电阻为10Ω;
(2)R的阻值为20Ω;
1
(3)在保证电路安全的情况下,整个电路电功率的变化范围为0.6W~3.6W。
33、(2024中考宜宾)28. 如图甲所示,已知电源电压4.5V保持不变,电流表量程为
0~0.6A,电压表量程为0~3V,滑动变阻器R的规格为“50Ω 2A”,灯泡L的规格
为“4V 1.2W”,其电流与电压的关系图像如图乙。试求:(1)灯泡正常发光时的电流;
(2)当滑片P滑到某一位置时,电压表的示数为2.5V,此时电路的总功率;
(3)在电路安全情况下,调节滑片P,当灯泡的电功率最小时,灯泡L的阻值;
(4)用一个阻值为30Ω 的定值电阻 替换灯泡L,调节滑片P,当滑动变阻器的功率
为0.15W时,滑动变阻器连入电路的阻值。
【答案】(1)0.3A;(2)1.125W;(3)7.5Ω;(4)15Ω
【解析】
【详解】解:(1)由 得,灯泡正常发光时的电流
(2)由图甲得,灯泡与变阻器串联,电压表测量变阻器的电压,电流表测量电路电
流,当滑片P滑到某一位置时,电压表的示数为2.5V,此时灯泡的电压为
由图乙得,此时灯泡的电流为0.25A,串联电路电流处处相等,此时电路的总功率
(3)当电压表示数最大为3V时,变阻器接入电路中电阻最大,电路中电阻最大,电
流最小,灯泡的电压最小,电功率最小,此时灯泡的电压为
由图像得,此时电路中电流为0.2A,由欧姆定律得,灯泡L的阻值为
(4)用一个阻值为30Ω的定值电阻 替换灯泡L,定值电阻 与R串联,调节滑片P,当滑动变阻器的功率为0.15W时,由欧姆定律与 得,此时变阻器的电功率
为
解得滑动变阻器连入电路的阻值
或 (舍去)
的
则滑动变阻器连入电路 阻值为15Ω。
答:(1)灯泡正常发光时的电流0.3A;
(2)此时电路的总功率1.125W;
(3)灯泡L的阻值7.5Ω;
(4)滑动变阻器连入电路的阻值15Ω。
34、(2024中考 赤峰)20. 电动汽车因具有零排放、低噪音、节能等优点,得到了快
速发展,但仍然存在一些制约其发展的因素,目前主要应用于城市内部交通。某智能
出行平台出租的电动汽车部分参数如下表。
电池容量 8kW h
百公里耗电 12kW h/
量 100km
(1)①如果用120kW的“快充”充电桩给该车充电,汽车电池最低电量不得低于电
池容量的20%,则给该车从最低电量到充满电需多长时间;
②就解决电动汽车充电时间长的问题提出一条合理建议。
(2)电池容量是决定电动汽车续航里程的主要因素,若此电动汽车的能量利用率是
75%,计算该车的续航里程(按汽车电池电量不得低于电池容量的20%来计算)
(3)同样条件下,电动汽车比燃油汽车能耗小很多。某燃油汽车百公里消耗汽油
10L,则电动汽车和燃油汽车百公里消耗的能量分别是多少焦耳。
(汽油的密度 ,汽油的热值 )
【答案】(1)①8min;②提高充电功率;(2)44km;(3)4.32×107J,3.22×108J
【解析】【详解】解:(1)①由 可得,给该车从最低电量到充满电所需的时间:
②提高充电功率,可以缩短充电时间;
(2)汽车行驶时消耗的电能
由题意可知,百公里耗电量为12kW⋅h/100km,因此该车的续航里程为
(3)汽油的质量
m=ρV=0.7×103kg/m3×10×10−3m3=7kg
汽油完全燃烧释放的热量
Q =mq=7kg×4.6×107J/kg=3.22×108J
放
即燃油汽车百公里消耗的能量为3.22×108J,电动汽车百公里消耗的能量
W
1
=12kW⋅h=4.32×107J
答:(1)①给该车从最低电量到充满电需8min;②提高充电功率;
(2)该车的续航里程为106.7km;
(3)电动汽车和燃油汽车百公里消耗的能量分别是4.32×107J、3.22×108J。
35、(2024中考重庆B)21. 如图甲所示是我市某公园的便民饮水点及其饮水机内部
电路简化图,其中 的阻值为48.4Ω, 和 均为阻值不变的电热丝,饮水机有加热
和保温档,正常工作时,保温档功率为110W。[ ]
(1)求饮水机在保温档正常工作时的电流;
(2)当只有饮水机工作时,将3kg水从10℃加热到100℃,加热前后公园安装的数字
式电能表示数如图乙所示,求饮水机的加热效率 ;
(3)为节能减排,相关部门计划在该公园安装如图丙所示的太阳能电池为饮水机供电。已知晴天 太阳能电池一天能发电0.4kW·h,要求所有太阳能电池晴天一天的发
电量能供饮水机使用3天。饮水机每天正常工作加热时间计为3h,保温时间计为8h,
求至少要安装多大面积的太阳能电池。
【答案】(1)0.5A;(2)90%;(3)29.1m2
【解析】
【详解】解:(1)正常工作时,保温档功率为110W,则在保温档正常工作时的电流
(2)将3kg水从10℃加热到100℃,水吸收热量
由加热前后公园安装的数字式电能表示数可知,消耗电能
饮水机的加热效率
(3)由甲图可知,闭合开关S和S ,电路中只有R工作,由 可知为加热档,
1 1
则加热档功率
饮水机每天正常工作加热时间计为3h,保温时间计为8h,3天消耗电能已知晴天1m2太阳能电池一天能发电0.4kW·h,则至少要安装的太阳能电池面积
答:(1)饮水机在保温档正常工作时的电流为0.5A;
(2)饮水机的加热效率为90%;
(3)至少要安装的太阳能电池面积为29.1m2。
36、(2024中考 滨州)25. 为研究调光灯的工作原理,某小组设计了如图甲所示的模
拟电路进行探究。已知小灯泡L标有“12V 12W”字样,电源电压恒定不变。在保证
电路安全的情况下,通过调节滑动变阻器,分别记录三个电表的示数,并将电表示数
绘制成如图乙所示的关系图象,求:
(1)灯泡L正常发光时的电流。
(2)灯泡L正常发光10s消耗的电能。
(3)电源电压。
(4)滑动变阻器阻值的变化范围。
【答案】(1)1A;(2)120J;(3)18V;(4)6Ω~50Ω
【解析】
【详解】解:由图甲可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表V 测滑动变阻器两端电
1
压,电压表V 测灯泡两端电压,电流表测电路电流。
2
(1)由P=UI可知,灯泡L正常发光时的电流
(2)灯泡L正常发光10s消耗 的电能
W=Pt=12W×10s=120J
(3)当滑动变阻器向左移动时,其接入的阻值变大,电路总电阻变大,由欧姆定律可
知,电路电流变小,则灯泡两端电压减小,由串联分压可知,滑动变阻器两端电压增
大,因此由图乙可知,当滑动变阻器阻值最大时,电路电流最小为 0.3A,此时灯泡两端的电压为3V,滑动变阻器两端的电压为15V,根据串联电路电压的特点可知,电源
电压为
U=15V+3V=18V
(4)由上述可知,当滑动变阻器阻值最大时,电路电流最小为0.3A,滑动变阻器两端
的电压为15V,则滑动变阻器接入的最大阻值为
灯泡L正常发光时的电流为1A,所以电路中允许通过的最大电流为 1A,由图乙可知,
此时滑动变阻器两端的电压为6V,则滑动变阻器允许接入的最小阻值为
因此滑动变阻器阻值的变化范围为6Ω~50Ω。
答:(1)灯泡L正常发光时的电流为1A;
(2)灯泡L正常发光10s消耗的电能为120J;
(3)电源电压为18V;
(4)滑动变阻器阻值的变化范围为6Ω~50Ω。