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第二十一单元 电路极值与电功率综合【真题训练】(解析版)
一、选择题
1.(2021·广西贵港·中考真题)如图所示的电路,灯L标有“6V 3.6W”字样,电源电压
保持不变。当闭合开关S,滑动变阻器R的滑片P移到最右端时,灯L正常发光;滑片P移到最左
端时,电压表示数为3.6V。假设灯丝电阻不受温度影响,下列四个结论正确的是( )。
①灯L正常发光时的电阻为12Ω;
②电源电压为6V;
③滑动变阻器的最大阻值为20Ω;
④电路消耗的总功率的变化范围为1.44~3.6W
A.①② B.②④ C.②③ D.③④
【答案】B。
【解析】①灯L正常发光时的电阻为
故①错误;
②当闭合开关S,滑动变阻器R的滑片P移到最右端时,此时只有灯泡接入电路,故灯L正常
发光,电源电压为6V,故②正确;
③滑片P移到最左端时,电压表示数为3.6V,滑动变阻器的阻值最大,此时灯泡的两端的电压
为
则电流为
最大阻值为
故③错误;
当滑动变阻器全部接入时,电流最小,电路消耗的最小总功率的为
1
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学科网(北京)股份有限公司当小灯泡正常发光时,总电功率最大,最大为3.6W,故④正确。故选B。
2.(2021·贵州贵州·中考真题)如图所示,电源电压恒为6V,定值电阻R标有“10Ω 1A”
字样,滑动变阻器标有“20Ω 2A”字样,电压表量程为“0~3V”,电流表量程为“0~0.6A”,在
保证电路安全的情况下,将滑动变阻器的滑片从右向左滑动的过程中,下列判断正确的是( )。
A.电压表示数比电流表示数先到达最大值;
B.电压表与电流表示数之比变小;
C.该电路的最大功率为3.6W;
D.滑动变阻器的滑片滑到中点时,电阻R的功率为1.8W
【答案】A。
【解析】电源电压恒为6V,电压表量程为“0~3V”,电流表量程为“0~0.6A”定值电阻R和
1
滑动变阻器R串联;
2
A.电压表示数达最大值3V时,滑动变阻器R两端电压为
2
根据串联分压
可求得
此时电路电流为
电流表示数达最大值0.6A时,定值电阻两端电压为
即滑动变阻器阻值需调为0,滑片从右向左滑动,电压表先达到最大值,故A正确;
B.电压表与电流表所测均为定值电阻参数,其示数之比为定值电阻阻值大小,为定值,故B
错误;
C.当电压表示数为3V时,电路中电流为0.3A,此时电路有最大功率,最大功率为
2
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学科网(北京)股份有限公司故C错误;
D.滑动变阻器的滑片滑到中点时,接入阻值为10欧,电路中电流为0.3A,电阻R的功率为
1
故D错误。故选A。
3.(2021·贵州安顺·中考真题)如图所示电路中,电源电压保持不变,R是定值电阻,R是
0
最大阻值为20Ω的滑动变阻器。闭合开关S,当滑片P位于最右端时,电流表的示数为0.2A;当滑
片P位于最左端时,电流表的示数为0.6A。则下列说法正确的是( )。
A.电压表示数的最大值是12V;
B.定值电阻R的阻值是20Ω;
0
C.定值电阻R消耗的最大功率是3.6W;
0
D.当R接入的阻值为5Ω时,它消耗的功率是1.6W
【答案】C。
【解析】AB.闭合开关S,当滑片P位于最右端时,滑动变阻器的最大电阻与定值电阻串联,
电压表测滑动变阻器的电压,电流表测电路的电流,电流表的示数为0.2A。因变阻器连入电路的电
阻最大,由分压原理,电压表示数最大,由欧姆定律 变形,得
电压表的最大示数
根据串联电阻的规律及欧姆定律有
代入已知量得 ①
当滑片P位于最左端时,变阻器连入电路的电阻为0,电路为定值电阻的简单电路,电流表的
3
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学科网(北京)股份有限公司示数为0.6A,由欧姆定律 有 ②
两式相比得 ,解得 ;故AB错误;
C.当滑片P在最左端时,定值电阻R的电压为电源电压(最大),定值电阻R消耗的最大功
0 0
率是 ,故C正确;
D.将已知量代入②得电源电压
当R接入的阻值为5Ω时,由串联电阻的规律及欧姆定律,电路的电流为
它消耗的功率是
故D错误。故选C。
4.(2021·四川攀枝花·中考真题)如图甲所示电路,电源电压恒定不变,R为定值电阻、R
0
为电阻箱,调整电阻箱R的电阻值。电流表示数I的倒数与电阻箱阻值R的关系如图乙所示,以下
说法中正确的是( )。
A.电源电压为3.6V;
B.通过R的最大电流为2A;
0
C.调整电阻箱R的阻值,则R的最大功率为0.75W;
D.调整电阻箱R的阻值,则R的最大功率为0.48W
0
【答案】C。
【解析】AB.如图甲所示,两电阻串联,结合图乙,当R=0时,可知此时电路中的最大电流为
4
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学科网(北京)股份有限公司A=0.5A,可得出U=IR=0.5A×R
1 0 0
当R=18Ω时,可知此时电路中的电流为 A=0.2A,可得出U=I(R+R)=0.2×(18Ω+ R)
2 0 0
由以上两式联立可得:R=12Ω,U=6V,故AB错误;
0
C.因为R=12Ω,U=6V,R的功率为
0
当R=12Ω时,P取最大值,为0.75W,故C正确;
D.根据P=I2R可知,电路中电流的最大值为0.5A,则R的最大功率为
0
故D错误。故选C。
5.(2021·辽宁辽宁·中考真题)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻,
0
R为滑动变阻器。闭合开关S,移动滑片P,滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像如图乙所示。
则( )。
A.滑动变阻器的最大阻值是20Ω;
B.滑动变阻器消耗的电功率最大时,变阻器的阻值是10Ω;
C.电源电压为8V;
D.电路消耗的最大电功率为14.4W
【答案】ABD。
【解析】当电路中的电流最小时,滑动变阻器的值最大
滑动变阻器消耗的电功率最大时,变阻器的阻值与R相等,
0
5
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学科网(北京)股份有限公司联立以上三式解得
当滑动变阻器电阻为0时,电路消耗的最大电功率为
综合以上分析可知:ABD符合题意,C不符合题意。故选ABD。
6.(2021·辽宁辽宁·中考真题)如图所示的电路,电源电压恒定,R=36Ω,滑动变阻器R
0 1
的规格为“48Ω 2A”,电流表的量程为“0. 3A”,小灯泡L上标有“12V 6W”字样,忽略温度
对灯丝电阻的影响。当只闭合开关S且R连入的阻值为12Ω时,小灯泡正常发光,在电路安全的
1
情况下,以下计算结果正确的是( )。
A.电源电压为18V;
B.当只闭合开关S时,小灯泡的最小功率是1.5W;
C.当开关都闭合时,电路的总电流最大值是2.5A;
D.只闭合开关S和S,滑动变阻器连入的最小值是6Ω
2
【答案】ABC。
【解析】A.由P= 可得小灯泡的电阻R= = =24Ω
L
当只闭合开关S,R与小灯泡串联,小灯泡正常发光,则U =12V ,R连入的阻值为12Ω,据
1 L 1
串联电路电压规律,R两端的电压为U= U= 12V=6V
1 1 L
则电源电压U= U+ U=6V+12V=18V,故A正确;
1 L
B.只闭合开关S,R滑到最大值时,电路电流最小,小灯泡的功率最小,此时电路电流
1
I = = =0.25A
最小
小灯泡的最小功率P = R=(0.25A)2 24Ω=1.5W,故B正确;
L最小 L
6
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学科网(北京)股份有限公司C.当开关都闭合时,小灯泡短路,R与R并联,电流表测干路电流,通过R的电流
0 1 0
I= = =0.5A
0
滑动变阻器R的规格为“48Ω 2A”,因此通过R的最大电流为2A,则电路的总电流最大值
1 1
I= I+I =0.5A+2A=2.5A
0 R1最大
故C正确;
D.只闭合开关S和S,电路中只有R,通过R的最大电流为2A,则滑动变阻器连入的最小值
2 1 1
R = = =9Ω
1最小
故D错误。故选ABC。
7.(2021·内蒙古通辽·中考真题)如图甲所示,电源电压不变,小灯泡的额定电压为3V。
第一次只闭合 、 ,将滑动变阻器R的滑片从最下端滑到最上端,第二次只闭合开关 ,将滑动
变阻器R的滑片从最下端向上滑到中点时,电压表 的示数为1.5V,滑到最上端时,小灯泡正常
发光。图乙是两次实验中电流表A与电压表 、 示数关系图象,下列说法正确的是( )。
A.小灯泡的额定功率为0.75W;
B.定值电阻 的阻值为 ;
C.滑动变阻器R的最大阻值为 ;
D.两次实验中,电路最小功率为0.36W
【答案】ACD。
【解析】第一次只闭合 、 ,定值电阻 与滑动变阻器R串联,电压表 测量电源电压,
7
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学科网(北京)股份有限公司电流表A测量此时的电路电流,将滑动变阻器R的滑片从最下端滑到最上端,滑动变阻器R接入的
电阻由最大变为0。第二次只闭合开关 ,灯泡与滑动变阻器R串联,电压表 测量灯泡的电压。
将滑动变阻器R的滑片从最下端向上滑到中点时,电压表 的示数为1.5V,滑到最上端时,电路
中只有灯泡工作,小灯泡正常发光。说明电源电压等于灯泡的额定电压3V。
A.从乙图中可以看出,灯泡正常发光时的电流
小灯泡的额定功率为 ;故A正确;
B.从乙图中可以看出,当电路中只有定值电阻 工作时,电路的电流为
的阻值为 ;故B错误;
C.第二次只闭合开关 ,灯泡与滑动变阻器R串联,电压表 测量灯泡的电压。将滑动变阻
器R的滑片从最下端向上滑到中点时,电压表 的示数为1.5V,从乙图中可以看出,此时电路的
电流
此时滑动变阻器的电压
此时滑动变阻器接入的电阻
滑动变阻器R的最大阻值为 ;故C正确;
D.从乙图可以看出,定值电阻 与滑动变阻器R串联,且滑动变阻器接入的电阻最大时,电
路的电流最小,此时电功率最小,此时电路的总电阻
两次实验中,电路最小功率为
故D符合题意。故选ACD。
8
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学科网(北京)股份有限公司8.(2021·福建中考真题)如图电路,电源电压保持不变,滑动变阻器R标有“30Ω
1A”,定值电阻R的阻值为10Ω,小灯泡L标有“6 V 3.6 W”(电阻不随温度而变化),电流表
0
的量程为0~3 A。 当S闭合,S、S,断开,滑片P移到R的中点时,小灯泡恰好正常发光。在保
1 2
证电路安全的前提下,电路消耗总功率的最小值与最大值之比是( )。
A.1:4 B.1:8 C.2:7 D.3:20
【答案】D。
【解析】当S闭合,S、S,断开,小灯泡与滑动变阻器R串联,定值电阻R开路。滑片P移
1 2 0
到R的中点时,小灯泡恰好正常发光。此时电路电流为
滑动变阻器R的电压
电源电压为
当灯泡被短路,定值电阻R与滑动变阻器R并联,且滑动变阻器R通过的电流为1A时,电路
0
电功率最大。通过定值电阻R的电流
0
此时电路的总电流
电路的最大功率
小灯泡与滑动变阻器R串联,滑动变阻器接入的电阻最大,且定值电阻R开路使,去。由欧姆
0
9
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学科网(北京)股份有限公司定律得,灯泡的电阻
此时电路的电阻
电路的最小电功率
在保证电路安全的前提下,电路消耗总功率的最小值与最大值之比是
故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。
9.(2021·黑龙江中考真题)如图所示的电路中,电源电压为4.5V且保持不变,电流表量程
为“0~0.6A”,电压表量程为“0~3V”,小灯泡标有“3V 1.2W”字样(不考虑温度对灯丝电阻
的影响),滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样。闭合开关,在保证电路元件安全情况下,下列说
法正确的是( )。
A.电压表的示数变化范围是“1.5~3V”;
B.滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是“3.75~15Ω”;
C.小灯泡的最小功率是0.6W;
D.电路总功率变化范围是“1.2~1.8W”
【答案】AB。
【解析】A.当小灯泡正常发光时,小灯泡的最大为电压为3V,则滑动变阻器的电压为1.5V,
根据电压表的测量范围可知,最大的电压为3V,故A正确;
B.当滑动变阻器的阻值最小,电压表的示数最小时,电流最大,最大电流为
此时滑动变阻器的阻值为
当滑动变阻器两端电压最大时,滑动变阻器的阻值最大,滑动变阻器的最大电压为3V,此时灯
10
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学科网(北京)股份有限公司泡的电压为1.5V,则灯泡的电阻为
根据串联分压,电压值比即为电阻之比,故滑动变阻器的最大值为15Ω,故B正确;
C.小灯泡的最小功率是 ;故C错误;
D.电路总功率最小值为
电路的最大电功率为
故D错误。故选AB。
10.(2021·黑龙江齐齐哈尔市·中考真题)如图所示,电源电压 保持不变,电压表选
择“ ”量程,电流表选择“ ”量程,电阻 阻值为 ,滑动变阻器 规格为
“ ”,闭合开关S,在保证各元件安全的条件下,移动滑片P的过程中,下列说法正确的
是( )。
A.电流表的变化范围是 ;
B.电压表的变化范围是 ;
C.滑动变阻器的阻值变化范围是 ;
D.该电路的最大总功率是
【答案】BC。
11
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学科网(北京)股份有限公司【解析】从电路图中可以看出,电阻 与滑动变阻器 串联,电流表测量电路电流,电压表
测量电阻 电压。
A.当电压表的示数为3V时,电路电流最大为
当滑动变阻器 接入电阻为20Ω时,电路电流最小为
因此电流表的变化范围是 ,故A错误;
B.当滑动变阻器 接入电阻为20Ω时,电阻 电压最小为
因此电压表的变化范围是 ,故B正确;
C.当电压表示数为3V时,滑动变阻器接入的电阻最小为
因此滑动变阻器的阻值变化范围是
故C正确;
D.该电路的最大总功率是
故D错误。故选BC。
11.(2021·山东枣庄市·中考真题)如图所示电路,电源电压不变,滑动变阻器的滑片移至
最大阻值处,闭合开关,电流表示数为0.1A,小灯泡的功率为0.3W。移动滑片,使滑动变阻器最
大阻值的 接入电路,电流表示数为0.2A,小灯泡恰好正常发光,且小灯泡消耗的功率为1W,下
12
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学科网(北京)股份有限公司列计算结果错误的是( )。
A.电源电压为9V;
B.小灯泡正常发光时电阻为25 ;
C.滑动变阻器的最大阻值为60 ;
D.小灯泡正常发光时,滑动变阻器消耗的功率为4W
【答案】D。
【解析】AC.如图灯泡与滑动变阻器串联,设电源电压为U,滑动变阻器最大阻值R,则有
联立解得 , ;故AC正确,不符合题意;
B.小灯泡正常发光时电阻为
故B正确,不符合题意;
D.小灯泡正常发光时,滑动变阻器消耗的功率为
故D错误,符合题意。故选D。
12.(2021·黑龙江中考真题)如图甲所示的电路中,电源电压为 且保持不变,闭合开关
后,滑片P从 端移动到 端的过程中,电压表的示数 与电流表的示数 的关系图像如图乙所
示,下列判断正确的是( )。
13
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学科网(北京)股份有限公司A. 的阻值为 B.电路消耗的最小功率为
C.滑动变阻器的最大阻值为 D.电路消耗的最大功率为
【答案】CD。
【解析】从电路图中可以看出,R、R串联,电压表测量R电压,电流表测量电路电流。滑片
1 2 2
从 端移动到 端的过程中,滑动变阻器接入的电阻由最变为0。由乙图得,滑片 从 端移动
到 端的过程中,电压表示数由4V变为0V,电流表示数由0.2A变为0.6A。
A.由串联电路特点可知,R阻值 ;故A错误;
1
B.当电路电流为0.2A时,电路消耗的功率最小为
故B错误;
C.滑动变阻器的最大阻值为 ;故C正确;
D.当电路电流为0.6A时,电路消耗的功率最大为
故D正确。故选CD。
二、填空题
13.(2021·山东烟台·中考真题)如图所示,电源电压恒为12V,滑动变阻器的最大阻值为
48 ,电流表量程为0~0.6A,小灯泡标有“6V,3W”字样,忽略温度对灯丝电阻的影响。当S、S
1
和S 都闭合时,调节滑动变阻器的滑片,使电路中的总功率最小且为6W,定值电阻R的阻值为
2 0
___________ ;当只闭合S时,电路中允许通过的最大电流为_________A,此时滑动变阻器接入
电路的阻值为___________ 。
14
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学科网(北京)股份有限公司【答案】48;0.5;12。
【解析】[1]当S、S 和S 都闭合时,电阻R和滑动变阻器并联,滑动变阻器的滑片处于阻值
1 2 0
最大处,电路的总电阻最大,电路的总功率最小,则P =
最小
6W=
R=48Ω
0
[2][3]当只闭合S时,灯泡和滑动变阻器串联,灯泡的额定电流
电流表量程为0~0.6A,电路中允许通过的最大电流为0.5A。此时滑动变阻器接入电路的阻值
=12Ω。
14.(2021·辽宁辽宁·中考真题)如图甲所示电路,电流表A 的量程为0~3A, A 的量程为
1 2
0~0.6A,闭合开关S。电压表V示数为12V,小灯泡正常发光。在电路安全的情况下最大范围调节
滑动变阻器R的滑片,电流表A 示数与R连入的阻值的关系图像如图乙所示。则小灯泡的额定功率
1
为______ W, 滑动变阻器R连入电路的最小阻值为______Ω, 当滑动变阻器的滑片置于中点时,
电流表A 的示数为______A。
1
15
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学科网(北京)股份有限公司【答案】14.4;20;1.6。
【解析】由图可知,开关闭合时,灯泡和滑动变阻器并联,电压表测电源电压为12V,电流表
A 测干路电流,电流表A 测滑动变阻器电流,在电路安全情况下调节滑片过程,灯泡电流不变,灯
1 2
泡两端电压为12V,正常发光;
[1]滑动变阻器阻值调到最小值时,干路电流为I=1.8A,此时电流表A 达最大量程为0.6A,可
2
求得灯泡电流为
小灯泡的额定功率为
[2]滑动变阻器阻值调到最小值时,电流表A 达最大量程为0.6A,其最小值阻为
2
[3]滑动变阻器阻值调到最大值时,干路电流最小为I′=1.4A,灯泡电流为1.2A,可求得此时
滑动变阻器电流为
求得滑动变阻器阻值最大值为
滑动变阻器的滑片置于中点时,接入阻值为
滑动变阻器的电流为
电流表A 的示数为两支路电流之和
1
15.(2021·黑龙江中考真题)如图所示的电路中,电源电压为 且保持不变,电流表量
程为“ ”,电压表量程为“ ”,小灯泡标有“ ”字样(不考虑温度对
灯丝电阻的影响),滑动变阻器上标有“ ”字样。闭合开关,在保证电路元件安全情况
下,则电压表的示数变化范围是______ ,小灯泡的最小功率为______ 。
16
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学科网(北京)股份有限公司【答案】1.5 3;0.3。
【解析】[1]灯泡正常发光时,两端的电压为3V,功率为1.2W,因串联电路中总电压等于各分
电压之和,则滑动变阻器两端的最小电压U =U-U =4.5V-3V=1.5V
Rmin 额
则滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,灯泡分得的电压最小,滑动变阻器R两端的电压最大,
由P=UI可得,灯泡的额定电流
此时灯泡的电阻
电路中的最小电流
此时滑动变阻器两端的电压
3.2V超过了电压表的量程,不符合题意,故电压表的最大值为3V。
[2]当电压表的最大值为3V时,灯泡的功率最小,最小值 。
16.(2021·湖北恩施土家族苗族自治州·中考真题)如图所示,电源电压6V保持不变,
R=10Ω,R=20Ω,R=30Ω,若只闭合S、R与R两端电压之比为______;若同时闭合三个开关,
1 2 3 2 1 2
R与R电流之比为______;电路中的最大功率可达______W。
2 3
【答案】1:2;3:2;3。
17
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学科网(北京)股份有限公司【解析】[1]由图,闭合S 时,R、R串联,根据串联分压
2 1 2
[2]同时闭合三个开关,R、R并联,R被短路,根据并联分流
2 3 1
[3]同时闭合三个开关时,R、R并联,R被短路,电路总电阻最小,电路中有最大功率
2 3 1
。
三、计算题
17.(2021·辽宁辽宁·中考真题)图甲所示的电路中,灯泡L的额定功率为3.6W(灯丝电阻
不变),开关S闭合,S 断开,变阻器的滑片移动到最左端时,灯泡L正常发光。图乙是变阻器的
1
滑片从最右端移动到最左端过程中,电压表示数随电流表示数变化的图像。求:
(1)电源电压;
(2)变阻器R的最大阻值;滑片在变阻器的最右端时,灯泡L的实际功率;
(3)什么情况下电路消耗的功率最大;此时变阻器1min消耗的电能。
【答案】(1)6V;(2) , (3)开关S、 S 都闭合,滑片滑到最左端时, 。
1
【解析】(1)当开关S闭合,S断开,滑动变阻器的滑片P在最左端时,电路为灯泡L的简单
电路,因额定电压下灯泡正常发光,电路中的电流最大,最大值为0.6A,所以,由灯泡L正常发光
可知,电源电压
(2)当滑片滑到最右端时电阻最大,电路中的电流最小为0.2A,变阻器R的最大阻值
滑片在变阻器的最右端时,灯泡L的实际功率
18
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学科网(北京)股份有限公司(3)电源电压一定,开关S、 S 都闭合,滑片滑到最左端时,电路消耗的功率最大,此时变
1
阻器1min消耗的电能为
答:(1)电源电压为6V;(2)变阻器R的最大阻值为 ,滑片在变阻器的最右端时,灯泡
L的实际功率为 ;(3)开关S、 S 都闭合,滑片滑到最左端时,电路消耗的功率最大;此时
1
变阻器1min消耗的电能为 。
18.(2021·湖北荆州·中考真题)如图所示的电路。电源电压恒定,电流表量程为0~
0.6A,滑动变阻器允许通过最大电流为1A.小灯泡L标有“2.5V,0.25A”字样,其I-U图像如图
乙所示。只闭合S 时,电流表的示数为I=0.2A,电阻R消耗的功率为P;变阻器滑片P移到b端,
1 1 1
所有开关都闭合时,电流表的示数为I=0.5A,电阻R消耗的功率为 且P:P'=16:25。
1 1 1
(1)求小灯泡L正常发光时的阻值;
(2)求电源电压;
(3)若只闭合S,且电压表的量程为0~3V。在保证电路元件都安全的情况下,求变阻器接入
2
电路的阻值变化范围。
【答案】(1) ;(2) ;(3) 。
【解析】 (1)小灯泡L正常发光时的阻值
(2)只闭合S 时,灯泡与电阻R串联,电流表的示数为I=0.2A,此时电源电压U
1 1
①
19
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学科网(北京)股份有限公司变阻器滑片P移到b端,所有开关都闭合时,R与滑动变阻器并联
1
化简得
代入①解得:
(3)所有开关都闭合时,电流表的示数为I=0.5A,滑动变阻器的阻值
若只闭合S,灯泡与电阻滑动变阻器串联,串联且电压表的量程为0~3V,当滑动变阻器两端
2
的电压为3V时,电路中的电流最小,此时小灯泡两端的电压为2V,由图乙可知,电路中的电流为
0.24A,滑动变阻器接入电路的电阻最大,
电路中的最大安全电流为0.25A,滑动变阻器接入电路的最小电阻
答:(1)小灯泡L正常发光时的阻值为 ;(2)电源电压为 ;(3)若只闭合S,且电
2
压表的量程为0~3V。在保证电路元件都安全的情况下,求变阻器接入电路的阻值变化范围
。
19.(2021·广东深圳·中考真题)某科技兴趣小组用一个88Ω的电阻R、开关、导线等器材
制作了一个电烤箱,先将电烤箱接入电压为220V的家庭电路,简化电路如甲所示,闭合开关,求:
(1)通过R的电流;(______)
1
(2)R消耗的电功率; (______)
1
(3)小组发现烤熟蛋糕耗费时间过长,为解决这个问题,小组找来一个相同规格的电阻R进
2
行改装。
①你认为应按照图______ (选填“乙"或“丙”)进行改装;
②闭合开关S后,通电10min,求改装后电烤箱产生的热量。(______)
20
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学科网(北京)股份有限公司【答案】2.5A;550W;乙;6.6×105J。
【解析】(1)通过R的电流
1
(2)R消耗的电功率
1
(3)①图乙是两电阻并联,总电阻更小,图丙是两电阻串联,总电阻更大,根据
可得乙图功率更大,符合要求。
②闭合开关S后,通电10min,改装后电烤箱产生的热量
答:(1)通过R的电流2.5A;(2)R消耗的电功率550W;(3)应按照图乙进行改装,闭合
1 1
开关S后,通电10min,改装后电烤箱产生的热量6.6×105J。
20.(2021·贵州黔东南·中考真题)如图甲是某电热水壶的电路图,铭牌如图乙。R为加热
器,温控器S是一个双金属片温控开关,当温度较低时,其处于闭合状态,加热器加热。当水沸腾
后,S会自动断开进入保温状态,从而实现了自动温度开关控制(设加热器电阻阻值一定)。[已知:
水的比热容c=4.2 103J/(kg·℃),1L=10-3m3]。求:
(1)该电热水壶正常加热工作时,其加热器的阻值是多少?
(2)该电热水壶正常加热工作时,对加热器通电10s产生的热量是多少?
(3)将电热水壶装满初温为25℃的水加热到75℃,水吸收的热量是多少?
(4)用如图丙所示的电能表单独测量该电热水壶消耗的电能,实际加热时。3min电能表中间
的铝质圆盘转动了24转,此时电路消耗的实际功率是多少?
21
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学科网(北京)股份有限公司【答案】(1)48.4Ω;(2)10000J;(3)525000J;(4)0.8kW。
【解析】(1)当温度较低时,温控器S处于闭合状态,而R短路,电路为R的简单电路,电
0
路电阻较小,根据P= 可知,电水壶处于加热状态,由表中数据知加热功率为1000W,由P=UI=
得,加热电阻的阻值为R= = ==48.4Ω
即加热器的阻值是48.4Ω。
(2)若正常工作时,对加热器通电10s产生的热量Q=W=P t=1000W×10s=10000J
加热
即加热器通电10s产生的热量是10000J。
(3)一满壶水的质量m= V=1.0×103kg/m3×2.5×10-3m3=2.5kg
水吸收的热量Q =cmΔt=4.2 103J/(kg·℃)×2.5kg×(75℃-25℃)=525000J
吸
即水吸收的热量是525000J。
(4)电热水壶消耗的电能W= kW h=0.04 kW h
电热水壶的实际功率P= = =0.8 kW
即电路消耗的实际功率是0.8 kW。
答:(1)该电热水壶正常加热工作时,其加热器的阻值是48.4Ω;
(2)该电热水壶正常加热工作时,对加热器通电10s产生的热量是10000J;(3)将电热水壶
装满初温为25℃的水加热到75℃,水吸收的热量是525000J;(4)此时电路消耗的实际功率是
0.8 kW。
21.(2021·黑龙江大庆·中考真题)如图甲所示电路,小灯泡额定电压为5V,滑动变阻器
22
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学科网(北京)股份有限公司、 允许通过的最大电流均为1A,电压表量程为0~15V,电流表量程为0~0.6A,电源电压U保
持不变。断开开关 ,闭合开关 、 , 的滑片从最右端逐渐滑向最左端过程中,小灯泡始终正
常发光;保持 的滑片在最左端不动,断开开关 ,闭合开关S、 ,在保证所有元件安全的情况
下,将 的滑片从最右端向左进行最大范围移动。图乙中A~B是移动滑动变阻器 的滑片过程中
电流表和电压表的示数关系图象,C~B是移动滑动变阻器 的滑片过程中电流表和电压表的示数关
系图象。(本题中小灯泡阻值会随着温度变化而变化)求:
(1)电源电压U;
(2)滑动变阻器 和 的最大阻值;
(3)整个过程中小灯泡工作时消耗的最小功率P。
【答案】(1)11V;(2)12Ω,30Ω;(3)0.6W
【解析】(1)断开S,闭合S、S 时,灯泡与R的全部阻值串联在电路中,滑片的移动改变电
2 1 1
压表测量的范围,小灯泡一直正常发光,所以灯泡电压5V,由图,R滑片滑动的过程中,电压表示
1
数变化范围为0~6V,所以电源电压U=5V+6V=11V
(2)闭合开关 、 ,由题可知滑动变阻器 最大阻值为
断开开关 ,闭合开关S、 ,R和电压表串联,相当于断路,灯泡和R串联,由图可知 的
1 2
23
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学科网(北京)股份有限公司最大阻值
(3)由图,灯泡功率最小时,对应电流0.3A,此时灯泡的电压U=11V-9V=2V
L1
功率为P = UI=2V×0.3A=0.6W
min L1 2
答:(1)电源电压11V;(2)滑动变阻器 最大阻值12Ω, 的最大阻值30Ω;(3)整个
过程中小灯泡工作时消耗的最小功率0.6W。
22.(2021·辽宁辽宁·中考真题)如图甲是一款可调温果汁加热鼎,图乙是其简化电路图。
R,R均为加热电阻,当开关接1时,加热鼎处于保温挡。保温功率为275W。当开关接2时,加热
1 2
鼎处于可调温挡,可调功率范围为275W-1100W。[果汁比热容取4.0×103J/(kg·℃)]求:
(1)加热鼎最大功率时电路中的电流。
(2)滑动变阻器R的最大阻值。
1
(3)不计热量损失,加热鼎用最大功率对1kg果汁加热2min,果汁升高的温度。
【答案】(1)5A;(2)132Ω;(3)33℃。
【解析】(1)由P=UI得
(2)由 得
由 得
滑动变阻器R的最大阻值
1
24
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学科网(北京)股份有限公司(3)由 得
由于不计热量损失
由 得
答:(1)最大功率时电路中的电流是5A;(2)R的最大电阻是132Ω;(3)果汁升高的温
1
度是33℃。
23.(2021·内蒙古通辽·中考真题)某不锈钢内胆电热水壶具有加热和保温功能,其铭牌如
图甲所示,工作电路图如图乙所示,虚线框内的加热电路由两个加热电阻组成,定值电阻 ,
是最大阻值为 的可变电阻(调温开关),人通过调节 可以改变电热水壶的功率。
(1)在额定电压下工作时,该电热水壶最大功率为多大?
(2)电热水壶每秒向外散失的热量Q跟电热水壶表面温度与环境温度的温差关系如图丙所示
(壶内水温跟壶表面温度一致),在额定电压下工作。在温度为20℃的房间使用,要求电热水壶温
度保持70℃,问应将 的阻值调为多大?
(3)用电高峰时,实际电压为200V,当电路中只有电热水壶以最大功率加热时,如图丁所示
的电能表指示灯在 内闪烁了多少次?
【答案】(1)1210W;(2)400Ω;(3)50次。
【解析】(1)由图乙知,两个电阻串联在电阻中,当可变电阻R′接入电路的阻值最小为0时,
此时电路中的电流最大为
据P=UI知,此时电热水壶的功率最大为P=UI=220V×5.5A=1210W
由题意知,电热水壶表面温度与环境温度的温差∆t=70℃-20℃=50℃
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学科网(北京)股份有限公司由图丙知,此时电热水壶每秒的向外散失的热量Q=110J
即电热水壶每秒放出的热量为110J,那么电热水壶此时的功率
据 知,电路中此时的总电阻
此时可变电阻接入电路的阻值R′=R-R=440Ω-40Ω=400Ω
0
(3)[3]实际电压为200V时,电热水壶的最大功率
加热1min消耗的电能W=P t=1000W×60s=60000J
实
由图丁中电能表的参数知指示灯闪烁的次数
答:(1)在额定电压下工作时,该电热水壶最大功率为1210W;(2)应将R′的阻值调为
400Ω;(3)电能表指示灯在1min内闪烁了50次。
24.(2021·广西贺州·中考真题)在如图所示的电路中,电源电压 ,小灯泡L标有
“4V、16W”的字样(电源电压和小灯泡的阻值均保持不变), 为定值电阻,滑动变阻器标有
“20Ω 、1A”的字样,电流表A的量程为0~0.6A。求:
(1)小灯泡L的电阻 ;
(2)当开关 闭合 断开时,电压表的示数为4V, 工作5分钟消耗的电能;
(3)当开关 断开 闭合时,在电路安全的情况下,小灯泡电功率的变化范围。
【答案】(1)10Ω;(2)240J;(3) 。
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学科网(北京)股份有限公司【解析】(1)小灯泡的电阻为
(2)当开关 闭合 断开时,电阻 与小灯泡L串联,电压表V测量的是小灯泡两端的电压
,电阻 两端的电压
流过 的电流
工作5分钟消耗的电能
(3)当开关 断开 闭合时,小灯泡L与滑动变阻器串联。小灯泡的额定电流
滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,电流表允许通过的最大电流为0.6A,灯泡允许通过的
最大电流0.4A,此时电路允许通过的最大电流 ,小灯泡的最大功率
当滑动变阻器阻值最大时,整个电路的电阻
此时通过小灯泡的最小电流
小灯泡的最小功率
答:(1)小灯泡L的电阻 为10Ω;(2) 工作5分钟消耗的电能为240J;(3)小灯泡电
功率的变化范围为 。
25.(2021·内蒙古包头·中考真题)图甲是可自动调节亮度台灯的电路图。灯泡标有“24V
12W”字样,R为光敏电阻。其阻值随光照强度的变化如图乙所示。滑动变阻器R最大阻值为
1 2
30Ω。当光照强度为E、R连入电路的则值为12Ω时。灯正常发光(不计温度对灯丝电阻的影
1 2
响)。求:
(1)灯泡的电阻和灯泡正常发光5分钟消耗的电能;
27
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学科网(北京)股份有限公司(2)电源电压;
(3)光照强度在E~E之间,通过调节R,灯泡实际功率的变化范围。(灯泡两端的电压不能
1 2 2
超过额定电压)
【答案】(1)3600J;(2)36V;(3)4.32W~12W。
【解析】(1)灯泡的电阻为
灯泡的电阻和灯泡正常发光5分钟消耗的电能为
(2)电路中的电流为
电源电压为
(3)光照强度在E~E之间,电路中的总电阻为
1 2
电路中的最小电流为
灯泡的最小功率为
灯泡的最大功率为
实际功率的取值范围为4.32W~12W。
答:(1)灯泡的电阻和灯泡正常发光5分钟消耗的电能为3600J;(2)电源电压为36V;
(3)光照强度在E~E之间,通过调节R,灯泡实际功率的变化范围为4.32W~12W。
1 2 2
26.(2021·贵州贵州·中考真题)图甲是小明家的电饭锅及电路原理图,该电饭锅有高温和
保温两档,由开关S进行调节。已知R与R为电热丝,现将电饭锅接在220V的电源上,使用高温
0
档工作时,电饭锅功率为1000W;使用保温档工作时,电饭锅功率为440W。(c =4.2×103J
水
28
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学科网(北京)股份有限公司(kg·℃))
根据相关知识,回答下列问题:
(1)饭煮熟后,开关S将______(选填“闭合”或“断开”)
(2)电热丝R的阻值为多少?(______)
(3)用此电饭锅高温档将质量为1kg,温度为25℃的水加热,使锅中水温升高60℃,需用时
5min,求此加热过程中电饭锅的加热效率。(______)
(4)如图乙所示,电能表上有一参数模糊不清,小明把家中其它用电器断开仅使用电饭锅,
调至高温档烧水5min,电能表的转盘转了250转,则电能表上模糊的参数应该是多少?(______)
【答案】断开;61.6Ω;84%;3000r/(kW·h)。
【解析】(1)[1]饭煮熟后,处于保温状态,开关S断开,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,处于保温状态。
(2)[2]开关S闭合,只有R的简单电路,电路的电阻最小,由 可知电路的总功率最
0
大,处于加热状态,电路的总电阻
R的阻值
0
电热丝R的阻值为R=R-R=110Ω-48.4Ω=61.6Ω
0
(3)[3]水吸收的热量Q=c mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×60℃=2.52×105J
水
电饭锅消耗的电能W=Pt=1000W×5×60s=3×105J
加热过程中电饭锅的效率 =84%
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学科网(北京)股份有限公司(4)[4]高温档烧水5min消耗的电能W=Pt=1kW× = kW·h
1 1
电能表的转盘转了250转,电能表上模糊的参数 。
27.(2021·湖南长沙市·中考真题)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
V、V 的信息,滑片在A、B两点时,R和R的功率之和相差0.35W。已知灯泡上标有“2.5V
1 2 1 2
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:
滑动变阻器的滑片位置 电压表V 的示数U/V 电压表V 的示数U/V
1 1 2 2
A 9U 9U
0 0
B 6U 10U
0 0
(1)灯泡正常发光时的电阻;
(2)灯泡正常发光100s消耗的电能;
(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) 。
【解析】(1)灯泡正常发光时的电阻
(2)灯泡正常发光100s消耗的电能
(3)当滑片在A点时,两电压表的示数相等,说明在A点时,滑动变阻器的阻值为零,此时
电压表的示数为9U,此时电路中的电流为
0
30
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学科网(北京)股份有限公司此时两电阻的总功率为
还可以根据串联电路电压规律列等式
当滑片在另外一个端点B时,滑动变阻器全部接入,则此时电压表的示数为9U,此时电路中
0
的电流为
此时两电阻的总功率为
R和R的功率之和相差0.35W,则可以列等式
1 2
经整理可得
还可以根据串联电路电压规律列等式
联立电源电压公式,可以得到
代入 即可求出
则电源电压为
当滑动变阻器在B端时,滑动变阻器的阻值最大,电流最小,最小的电流为
则滑片从端点A移到端点B的过程中电路总功率的最小值
31
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学科网(北京)股份有限公司答:(1)灯泡正常发光时的电阻为5Ω;(2)灯泡正常发光100s消耗的电能为 ;(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为 。
28.(2021·广东中考真题)如图甲电路,电源电压不变,闭合开关S,将滑动变阻器R的滑
片P由a移动到b时,R的电功率和电流的P-I关系图像如图乙所示,求:
0
(1)电源电压;
(2)滑动变阻器的最大阻值。
【答案】(1)9V;(2)72欧。
【解析】(1)当滑片P在b端时,只有R工作,电流最大为
0
电源电压为
(2)R的阻值为
0
当滑片P在a端时,电阻最大,电流最小,此时
总电阻为
滑动变阻器最大电阻为
答:(1)电源电压为9V;(2)滑动变阻器的最大阻值为72Ω。
29.(2021·黑龙江齐齐哈尔市·中考真题)父亲节到了,小明妈妈为爷爷买了一个电热足浴
32
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学科网(北京)股份有限公司盆,内部由加热系统和按摩系统两部分组成。加热系统的加热电阻额定电压为 ,额定功率为
。求:
(1)该电热足浴盆加热系统是利用电流的______工作的;
(2)小明帮爷爷泡脚前,问是浴盆中加入 初温为 的水,加热系统的加热电阻正常
工作 将水加热到 ,则此加热过程中水吸收的热量是多少______?(水的比热容
)
(3)加热系统的加热电阻正常工作 消耗的电能是多少______?
(4)当小明家的实际电压是 时,加热电阻工作的实际电功率是多少?(忽略温度对电
阻的影响)______
【答案】热效应; ; ;500W。
【解析】(1)[1]该电热足浴盆加热系统工作过程中将电能转化为内能,是利用电流的热效应
工作。
(2)[2]水吸收的热量
(3)[3] 加热系统的加热电阻正常工作 消耗的电能是
33
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学科网(北京)股份有限公司(4)[4]加热电阻的阻值为
当小明家的实际电压是 时,加热电阻工作的实际电功率是
。
30.(2021·广东中考真题)如图甲是某品牌家用电吹风,其电路如图乙所示,R、R为电阻
1 2
丝,M为电动机。通过调节开关,可使电吹风分别处于“停止”“冷风”“暖风”或“热风”四种
状态。
(1)要使电吹风正常工作,图甲中的A处应安装______,B处应安装______(选填“电动机”
或“电阻丝”);
(2)如图乙,要使电吹风处于“冷风”状态,应闭合开关______。要使电吹风处于“暖风”
状态,应闭合开关______;
(3)已知电吹风处于“暖风”状态时,从出风口吹出的空气温度升高了20℃;处于“热风”
状态时,从出风口吹出的空气温度升高了30℃,假设这两种状态下的热效率相同,相同时间内吹出
的空气质量相同,则R:R=_______;
1 2
(4)电吹风用了几年后,由于电阻丝的升华,实际发热功率会______(选填“变大”“变
小”或“不变”)。
【答案】电阻丝;电动机;S;S和S;1:2;变小。
1
【解析】(1)[1][2]电阻用来发热,电动机用来产生风,若A处装电动机,B处装电阻,则B
处产生的热无法被风带出,会烧坏电吹风,因此A处应装电阻,B处装电动机,风将产生的热带出,
形成热风。
(2)[3]要吹冷风状态,则电阻不工作,电动机工作,应闭合开关S。
34
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学科网(北京)股份有限公司[4]要吹暖风,由图,R工作、R不工作,因此应闭合开关S、S 。
1 2 1
(3)[5]电吹风处于“暖风”状态时,R和电动机并联,从出风口吹出的空气温度升高了
1
20℃,此时发热功率为
处于“热风”状态时,R、R、电动机并联,从出风口吹出的空气温度升高了30℃,此时发热
1 2
功率为
假设这两种状态下的热效率相同且都为η,则二种情况下空气吸热分别为
两式相比得
化简整理得 ;可求得
(4)[6]电阻丝升华,会变细,电阻值会变大,为纯电阻电路,根据功率公式
可知,电阻增大时,发热功率会变小。
31.(2021·河北中考真题)如图所示,小灯泡L规格为“5V 1W”,R=50Ω,电源电压不变,
0
电流表的量程为“0~0.6A”、“0~3A”。闭合开关,小灯泡L正常发光。
(1)求R的功率和电源电压;
0
(2)拆除小灯泡L,从规格分别为“10Ω 1A”、“100Ω 0.5A”的滑动变阻器中选择其中之
一,以及若干导线连入电路,选择哪种规格的变阻器电路消耗的功率最大?最大功率是多少?
35
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学科网(北京)股份有限公司【答案】(1) , ;(2)“100Ω 0.5A”;12W。
【解析】(1)分析电路,闭合开关,小灯泡和电阻串联,电流表测该电路电流。小灯泡正常
发光,流过小灯泡的电流
流过R的电流
0
R的功率
0
R两端电压
0
电源电压
(2)由题意知,滑动变阻器和定值电阻并联时,电路消耗的功率可实现最大,当“10Ω 1A”
接入电路时,流过10Ω电阻的最小电流
1.5A大于该电阻允许的最大电流1A,该电阻会被损坏,故舍去。
所以选择“100Ω 0.5A”的滑动变阻器接入电路时电路消耗的功率可达到最大,此时流过
100Ω电阻的最大电流I =0.5A。
滑max
流过电阻的电流
干路最大电流I =I +I=0.5A+0.3A=0.8A
max 滑max R0
电路最大功率P =U I =15V×0.8A=12W。
max 电 max
答:(1)R的功率为 ;电源电压为 ;(2)选择“100Ω 0.5A”变阻器电路消耗的功
0
率最大;最大功率是12W。
32.(2021·湖南郴州市·中考真题)如图甲所示电路,电源电压恒定,R为定值电阻,R为
0
滑动变阻器。闭合开关S.滑动变阳器的滑片从最右端滑向最左端的过程中,滑动变阻器的电功率
P随电流I变化关系图线如图乙所示。求:
(1)滑动变阻器接入电路电阻为零时,电路中的电流;
36
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学科网(北京)股份有限公司(2)滑动变阻器接入电路电阻最大时,滑动变阳器两端的电压;
(3)滑动变阳器的滑片从最右端滑向最左端的过程中,滑动变阳器的最大功率。
【答案】(1)0.6A;(2)5V;(3)0.9W。
【解析】(1)当滑动变阻器接入电路电阻为零时,电流最大,由图乙可知最大电流为0.6A。
(2)当滑动变阻器接入电路电阻最大时,电流最小,由图乙可知最小电流为0.1A,滑动变阻
器的电功率为0.5W,根据P=UI可知,此时滑动变阻器两端电压为
(3)由甲图可知R与R串联,则
0
又
联立可得 =6V, =10
滑动变阻器的电功率
当
P最大,为
答:(1)滑动变阻器接入电路电阻为零时,电路中的电流为0.6A;(2)滑动变阻器接入电路
电阻最大时,滑动变阳器两端的电压为5V;(3)滑动变阳器的滑片从最右端滑向最左端的过程中,
滑动变阳器的最大功率为0.9W。
33.(2021·广西中考真题)学校利用过氧乙酸对教室内的空气进行熏蒸消毒。某学习小组为
了测量教室空气中过氧乙酸气体的浓度,设计了如图甲所示的检测仪。已知电源电压为 ,定值
37
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学科网(北京)股份有限公司电阻 标有“ , ”字样,过氧乙酸气体传感器 的阻值随过氧乙酸气体浓度 的变化
关系如图乙所示。电压表的量程为 ,电压表不同的示数对应不同的过氧乙酸气体浓度,请
通过计算说明:
(1)按要求, 才能达到消毒要求。当电压表的示数为 时,教室内过氧乙酸
气体的浓度是否达到消毒要求;
(2)若该检测仪处在所能测量的最大 值状态下工作了 ,电路消耗的电功率及 消耗
的电能;
(3)若检测仪所能测量的最大 值调整为 ,此时电压表指针刚好偏转到最大刻度,
则需重新选用哪种规格的定值电阻。
【答案】(1)达到了消毒要求;(2)2.4W;200J;(3)“5Ω 0.6A”。
【解析】(1)由图甲知,定值电阻与过氧乙酸气体传感器串联,电压表测定值电阻的电压,
已知电源的电压为6V,当电压表的示数为0.75V时,根据串联电路电压的规律,传感器的电压为
U=6V-0.75V=5.25V
1
由分压原理,此时传感器的阻值R= ×2.5Ω=17.5Ω
1
由图乙知,过氧乙酸气体浓度大于0.1g/m3,故教室内过氧乙酸气体的浓度达到了消毒要求。
(2)定值电阻 标有“ , ”,故电路中最大电流为0.4A,此时传感器 的阻值
最小,检测仪处在所能测量的最大 值,此时电路消耗的电功率P= UI =6V 0.4A=2.4W
38
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学科网(北京)股份有限公司即电路消耗的电功率为2.4W;此状态工作了 , 消耗的电能
W=UIt=I2Rt = (0.4A)2 2.5Ω 500s=200J
0 0
即 消耗的电能为200J。
(3)由图乙知,若检测仪所能测量的最大 值调整为 时,传感器 的阻值为5Ω。
电压表的量程为 ,电压表指针刚好偏转到最大刻度,即电压表示数为3V,电源的电压为
6V,则过氧乙酸气体传感器 两端的电压也为3V,根据串联电路的分压规律可知,定值电阻的阻
值电压等于此时过氧乙酸气体传感器 的阻值,即定值电阻阻值为5Ω,电路中的最大电流为
I′= = =0.6A
故需重新选用“5Ω 0.6A”的定值电阻。
答:(1)当电压表的示数为 时,教室内过氧乙酸气体的浓度达到了消毒要求;(2)若
该检测仪处在所能测量的最大 值状态下工作了 ,电路消耗的电功率为2.4W; 消耗的电
能为200J;(3)若检测仪所能测量的最大 值调整为 ,此时电压表指针刚好偏转到最
大刻度,则需重新选用“5Ω 0.6A”的定值电阻。
34.(2021·四川眉山市·中考真题)如图所示是某种电热器工作的部分电路图,电源电压
不变,两根电热丝的电阻关系为 ,通过旋转扇形开关S,接触不同触点,实现
高、低两个档位的转换,低温档时的发热功率为 。求:
(1) 和 的电阻值;
(2)电热器处于高温档时的总功率;
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学科网(北京)股份有限公司(3)如果在高温档下工作 产生的热量全部被水吸收,在一个标准大气压下这些热量能
够让 、 的水,温度升高多少?(水的比热容为 )
【答案】(1)110Ω;55Ω;(2)1320W;(3)60℃。
【解析】(1)旋转开关当 接 时,仅 连入电路,电热器处于低温档。
由电功率公式
得
所以
(2)旋转开关,当 接 , 接 时, 和 并联,电热器处于高温档。
发热功率
发热总功率
(3)高温档 产生热量
水吸热
由 得
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学科网(北京)股份有限公司在1个标准大气压下水沸点为 ,水沸腾过程中水温不再升高,不会达到 ,所以水
末温应为 ,水升高的温度
答:(1) 和 的电阻值分别为110Ω、55Ω;(2)电热器处于高温档时的总功率为
1320W;(3)如果在高温档下工作 产生的热量全部被水吸收,在一个标准大气压下这些热量
能够让 、 的水,温度升高为60℃。
35.(2021·江苏泰州市·中考真题)如图是一款煲汤用的电热锅工作原理的简化电路图,该
电热锅有两挡,分别是高温挡和保温挡。R与R均为电热丝,R的阻值为66Ω,S 为温控开关,保
1 2 1 1
温挡时的总功率是440W。求:
(1)保温挡时电路中的电流;
(2)高温挡时的电功率;
(3)若该电热锅煲汤时,高温挡工作0.5h,保温挡工作1h,则在此过程中消耗的电能是多少
kW·h。
【答案】(1)2A;(2)1100W;(3)0.99kW·h。
【解析】(1)两开关都闭合,为简单电路,只闭合S,为串联电路,电阻较大,根据
,两开关都闭合为高温,只闭合S为保温,保温挡时电路中的电流
(2)R阻值为
2
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学科网(北京)股份有限公司高温挡时的电功率
(3)此过程中消耗的电能是
答:(1)保温挡时电路中的电流2A;(2)高温挡时的电功率1100W;(3)此过程中消耗的
电能是0.99kW·h。
36.(2021·山东菏泽市·中考真题)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R、R均为
0 1
定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S,断开开关S,当滑动变阻器的滑动触头在a端时,电压
2 1 2
表V 的示数为2.4V,电流表示数为0.3A。将R的滑动触头从a端移动到b端的过程中,电压表V
1 2 1
和V 的示数与电流表示数的关系分别如图乙中的图线①和②所示。
2
(1)求R的阻值;
1
(2)求R的最大阻值;
2
(3)同时闭合S 和S,当R的阻值为何值时,R的电功率最大?R电功率的最大值是多少?
1 2 2 2 2
【答案】(1)8Ω;(2)10Ω;(3)8Ω;0.25W。
【解析】(1)由题意知,闭合开关S,断开开关S,当滑动变阻器的滑动触头在a端时,电
1 2
压表V 的示数为2.4V,电流表示数为0.3A。则R的阻值为
1 1
(2)由题意,结合图甲和图乙可知,滑动变阻器滑动触头从a端移动到b端的过程中,电路
中的总电阻增大,电流减小,当滑动变阻器滑片滑到b端时,电压表V 的示数为1.2V,电压表V
1 2
的示数为2.7V。则此时加在滑动变阻器两端的电压为
U=U-U=2.7V-1.2V=1.5V
4 2 3
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学科网(北京)股份有限公司此时电路中的电流为0.15A,则R的最大阻值为
2
(3)当滑动变阻器的滑片在a端时,可知
当滑动变阻器的滑片在b端时,可知
由以上两式子联立可得U=3V,R=2Ω。可知,电源的电压为3V。
0
同时闭合S 和S,电阻R被短路,此时电路中只有R和R串联接入电路,R的电功率为
1 2 0 1 2 2
当R的阻值为8Ω时,P取得最大值,最大值为0.25W。
2
答:(1)R的阻值为8Ω;
1
(2)R的最大阻值为10Ω;
2
(3)同时闭合S 和S,当R的阻值为8Ω时,R的电功率最大;R电功率的最大值是0.25W。
1 2 2 2 2
37.(2021·四川广安市·中考真题)在抗击新冠肺炎疫情期间,中医为诊疗发挥了积极作用,
成为世界瞩目的“中国战法”重要组成部分。如图甲所示为小艺同学家的电中药壶,有“猛火”和
“文火”两个档位,工作电路简化为图乙所示,其中 为档位开关, 、 为定值电阻,A、B为
阻值可忽略不计的指示灯。当电中药壶处于猛火档时,红灯亮;处于文火档时,绿灯亮。已知电中
药壶额定电压为220V,猛火档的额定功率为2420W, 。
(1)判断A灯是红灯还是绿灯;
(2)求电中药壶文火档的额定功率;
(3)暑假的一天晚上,小艺用电中药壶帮奶奶熬药,先用猛火档加热6min至沸腾后,再用文
火档慢熬30min,共消耗电能0.3KW·h,由此计算电中药壶的实际电压。
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学科网(北京)股份有限公司【答案】(1)红灯;(2)242W;(3)200V。
【解析】(1)由 可知,在电压一定时,电路中的电阻越小,电功率越大。由电路图
可知, 接N时,电路中只有R连入电路中,电阻小,电功率越大,处于猛火档,A灯亮,由题意
1
可知,A灯是红灯, 接M时,R、R串联,电阻大,电功率小,处于文火档。
1 2
(2)R的电阻
1
电中药壶文火档时电路中的电阻
电中药壶文火档的额定功率
(3)由题意可知,电中药壶消耗的电能
解得
答:(1)A灯是红灯;(2)电中药壶文火档的额定功率是242W;(3)电中药壶的实际电压
是200V。
38.(2021·湖北恩施土家族苗族自治州·中考真题)如图所示电路,电源电压保持不变,电
流表量程0-0.6A,电压表量程0-15V灯泡上标有“6V 3W”字样,R=18Ω。(a)当开关S 断开,
1 2
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学科网(北京)股份有限公司S、S 闭合,滑片移到变阻器中点时,灯泡正常发光。(b)当S 断开,S、S 闭合,滑片移至最大
1 1 2
阻值处时,电流表示数为0.3A。求:
(1)灯泡正常发光时的电阻多大?
(2)电源电压多大?
(3)若将R换成R=9Ω的定值电阻,闭合开关S、S,断开S,电路中的电功率变化范围
1 3 2 1
(结果保留一位小数)?
【答案】(1) ;(2) ;(3) 。
【解析】(1)灯泡正常发光时的电阻
(2)(a)当开关S 断开,S、S 闭合,滑片移到变阻器中点时,灯泡正常发光,R与滑动变
2 1 2
阻器串联,灯泡正常发光时的电流
设电源电压为U,则有
(b)当S 断开,S、S 闭合,滑片移至最大阻值处时,电流表示数为0.3A,则有
1 2
联立以上两式解得
(3)若将R换成R=9Ω的定值电阻,闭合开关S、S,断开S,R、 R串联,当滑动变阻器
1 3 2 1 2 3
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学科网(北京)股份有限公司电阻为0时,电路中电流最大,功率最大
当滑动变阻器阻值最大时,电路中的电功率最小
答:(1)灯泡正常发光时的电阻为 ;(2)电源电压9V;(3)电路中的电功率变化范围
为 。
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