2024中考物理沖刺復(fù)習(xí)之電學(xué)計(jì)算突破（含答案）

2024中考沖刺之電學(xué)計(jì)算專題突破

1.為提高垃圾分類效率，小科設(shè)計(jì)了如圖甲所示的垃圾分類機(jī)器人。它撿起垃圾時(shí)，會(huì)快速從垃圾

上取出標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的樣品通過機(jī)械手上的探針檢測樣品的電阻大小來識(shí)別垃圾的類別，并投入相應(yīng)的垃

圾桶。該機(jī)器人檢測電路如圖乙所示。各類垃圾樣品的電阻參考值如下表。

樣品電阻值/9。垃圾類別。

小于109金屬。

10-30^餐廚。

大于30。其他。

(1)機(jī)器人從某塊垃圾上取樣檢測時(shí)，檢測電路電壓表讀數(shù)為1伏，檢測時(shí)間為0.1秒。通過計(jì)算

說明應(yīng)將該垃圾放入圖丙中哪個(gè)垃圾桶。

(2)檢測電阻過程中，檢測電路消耗的電能為多少？

(3)機(jī)器人將重1牛的垃圾舉高70厘米后再水平移動(dòng)3米，放入相應(yīng)的垃圾桶。該過程機(jī)器人至少

對垃圾做了多少功？

2.家用電器工作時(shí)往往達(dá)不到額定的電壓和功率。某同學(xué)在家中做了如下實(shí)驗(yàn)：他首先查看自己家

的電能表，表上標(biāo)有“3600R/kW?h”字樣：隨后他關(guān)閉了家中所有用電器，只讓一個(gè)標(biāo)有“220V、1210W^^

的電水壺盛滿水持續(xù)工作，與此同時(shí)，觀察到電能表轉(zhuǎn)盤1分鐘轉(zhuǎn)過60圈。假設(shè)電水壺的電阻保持

不變，求：

(1)電水壺的電阻；

(2)電水壺正常工作O.lh所消耗的電能；

(3)根據(jù)電表的轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)計(jì)算此時(shí)電水壺工作時(shí)的實(shí)際電功率；

(4)該同學(xué)家的實(shí)際電壓。

3.(2023?沙坪壩區(qū)模擬)如圖甲、乙所示是某調(diào)溫型電烤箱及其簡化電路圖，它的額定工作電壓為

220V,Ri和R2均為電烤箱中的加熱元件，R2的阻值為81Q,低溫?fù)蹼娍鞠涞碾姽β蕿?00W。

(1)發(fā)熱電阻Ri的阻值是多少；

(2)高溫?fù)醯碾姽β适嵌嗌伲?/p>

(3)小關(guān)發(fā)現(xiàn)傍晚用電高峰時(shí)，電烤箱加熱時(shí)間比平時(shí)要長，她猜想是用電高峰時(shí)電壓偏低所致，

于是她想用電能表和秒表測量家庭電路的實(shí)際電壓。傍晚用電高峰時(shí)，她關(guān)閉家里所有用電器，只讓

電烤箱以高溫?fù)豕ぷ?，發(fā)現(xiàn)在2分鐘內(nèi)電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了100轉(zhuǎn)，電能表的銘牌如圖丙所示，則用電

高峰時(shí)家庭電路的實(shí)際電壓為多少？(不考慮阻值隨溫度的變化)

4.小科對家里帶有預(yù)約功能的電中藥壺進(jìn)行觀察，銘牌如表。其內(nèi)部基本電路原理如圖甲，其中

R1、R2均為加熱電阻，R2阻值為484。，小華用水代替中藥做了相關(guān)研究，從開始預(yù)約到煮好后斷電,

其消耗的功率隨時(shí)間變化的圖像如圖乙[p水=

1.0xl03kg/m3,c水=4.2x103J/(kg*℃)]

電/220V

容積1.5L

高溫?fù)豕β?00W

低溫?fù)豕β?00W

預(yù)約功率10W

(1)預(yù)約過程中消耗的電能是多少kW?h?

(2)Ri的阻值是多少。?

(3)若此電中藥壺的高溫?fù)跫訜嵝蕿?4%,將1.5L水從20℃加熱至100℃,需要多長時(shí)間？

5.現(xiàn)有規(guī)格分別為“6V3W”和“6V6W”兩個(gè)小燈泡Li、L2,已知它們的電流與電壓間關(guān)系如圖所示。

(1)由圖可知，Li、L2的燈絲電阻都隨電流的增大而(選填“增大”“減小”或“不變”)。

(2)若將Li、L2并聯(lián)接在學(xué)生電源間，電源電壓調(diào)節(jié)為6伏，通電5分鐘，則兩燈泡消耗的總電能

為多少焦？

(3)若將Li、L2串聯(lián)接在學(xué)生電源間，調(diào)節(jié)電源電壓，在保證每個(gè)燈泡兩端電壓不超過其額定電壓

的情況下，Li、L2消耗的實(shí)際總功率最大值是多少？

020.40.60.8

6.(2023忠縣模擬)如圖1所示的電路中，電源電壓為12V,Ri標(biāo)有“30。1A”字樣，電流表的接

的0-0.6A的量程，燈泡L標(biāo)有“8V”，通過燈泡的電流隨它兩端的電壓變化的規(guī)律如圖2所示.

R2SI

圖1

(1)燈泡的額定功率是多少？

(2)只閉合Si，電流表示數(shù)為0.2A時(shí)，RZ的電阻值為多少歐?

(3)S、Si、S2都閉合時(shí)，滑動(dòng)變阻器的最大功率是多少瓦？

7.(2023環(huán)翠區(qū)一模)某家用速熱式電熱水器的銘牌標(biāo)明，加熱功率4400W,保溫功率100W,

水箱容積25L；其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示，Ri、R?是水箱中加熱盤內(nèi)的電熱絲，水箱放滿水后閉合開關(guān)

Si開始加熱，當(dāng)水溫升高到40℃時(shí)，溫控開關(guān)S2自動(dòng)切換到保溫狀態(tài)。

熱水出

保溫材料

(1)Ri的阻值是多少？

(2)如果熱水器每天平均保溫20h,則這臺(tái)電熱水器正常工作時(shí)每天因保溫要消耗的電能是多少？

(3)當(dāng)電熱水器正常工作時(shí)，加熱110s,可使一整箱水溫度由20℃上升到24℃,則該電熱水器的效

率是多少？[p水=1.0xl()3kg/m3,(^=4.2xl()3j/(kg.℃),不考慮溫度對電阻的影響]

8.(2023?灌南縣模擬)電水壺是大家非常喜歡的電器，如圖甲所示，它有加熱、保溫等功能，接

在220V的家庭電路中使用，圖乙是電水壺的工作原理電路圖，S是一個(gè)溫控開關(guān)，Ri為電加熱絲，

阻值為88Q,當(dāng)處于加熱狀態(tài)時(shí)，水被迅速加熱，達(dá)到預(yù)定溫度后，S自動(dòng)切換到另一位置，電水壺

處于保溫狀態(tài)，且保溫時(shí)加熱絲的功率為88W；不考慮溫度對電阻的影響，且不計(jì)指示燈的阻值，A、

B是兩種不同顏色的指示燈，紅燈亮表示加熱狀態(tài)，綠燈亮表示保溫狀態(tài)，求：

(1)請標(biāo)明指示燈的顏色：A為_______色燈，B為________色燈；

(2)該電水壺的加熱功率；

(3)電阻R2的阻值及電水壺處于保溫狀態(tài)時(shí)R2在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量。

9.(2023仙桃模擬)如圖甲是定值電阻Ro和標(biāo)有“6V6W”燈泡L

的信息圖像。將它們接入圖乙所示的電路，其中電源電壓不變，滑

動(dòng)變阻器R最大阻值為8Q,當(dāng)只閉合開關(guān)S、Si，滑片P位于R

最右端時(shí)燈泡L的實(shí)際功率為1W。求：

(1)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻；

(2)電源電壓；

(3)當(dāng)只閉合開關(guān)S、S2,電路消耗的最小電功率。

10.(2023重慶月考)如圖為某型號(hào)電湯鍋電路原理圖，虛線框內(nèi)的R、R?為兩個(gè)加熱電阻，在電

路中可以實(shí)現(xiàn)加熱和保溫功能。用電器加熱電阻R的額定電壓為220V。加熱時(shí)，按下溫控開關(guān)S與

a、b接觸，此時(shí)紅色指示燈亮，當(dāng)達(dá)到一定溫度時(shí)，溫控開關(guān)S自動(dòng)跳接到c,使用電器處于保溫狀

態(tài)，此時(shí)綠色指示燈亮(綠燈電阻不計(jì))；加熱電阻R在加熱狀態(tài)和保溫狀態(tài)時(shí)的功率之比為9：1。

紅燈標(biāo)有“12V,3W”的字樣，用電器工作時(shí)兩燈均正常發(fā)光。求：

(1)紅燈正常發(fā)光時(shí)的電阻R紅；

(2)電阻Ri的阻值；

(3)當(dāng)用湯鍋處于加熱狀態(tài)時(shí)，將4L水溫度升高50℃用時(shí)14min,設(shè)此過程中加熱電阻產(chǎn)生的熱

量全部被水吸收。求加熱電阻R的額定加熱功率和加熱電阻R2的阻值。(已知:c水=4.2xl()3j/(kg?℃),

p水=1.0xl()3kg/m3)

11.(2023海倫市一模)如圖所示，電源電壓保持不變，燈泡上標(biāo)有“12V6W”，定值電阻Ri=60d

滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“50。1A”，電壓表的量程選用“0?3V”。斷開S2、閉合S和Si，滑片P移到B

端，燈泡剛好正常發(fā)光。求：

(1)將滑片P移到B端，三個(gè)開關(guān)都閉合，2min內(nèi)電路消耗的電能是多少？

(2)在電路元件安全前提下，調(diào)節(jié)滑片P的過程中，當(dāng)時(shí)，電路消耗的功率最

小，并求出此時(shí)的最小功率是多少？

R>

SzR,

12.(2023越秀區(qū)二模)超導(dǎo)限流器是一種短路故障電流限制裝置，它由超導(dǎo)元件和限流電阻并聯(lián)

組成，內(nèi)部電路如圖甲中虛線框內(nèi)所示。限流電阻Rz=12。，燈泡L上標(biāo)有“6V3W”字樣。如圖乙所

示，當(dāng)經(jīng)過超導(dǎo)元件的電流滿足0g<0.6A時(shí)，超導(dǎo)元件的電阻Ri隨電流I的變化關(guān)系如AB段所示,

當(dāng)電流滿足IK).6A時(shí)，超導(dǎo)元件的電阻Ri隨電流I的變化關(guān)系如CD段所示。求:

(1)燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電流為A；

(2)電源電壓為6V時(shí)，分析：小燈泡是否能夠正常發(fā)光。

(3)當(dāng)燈泡發(fā)生短路時(shí)，若電源電壓仍為6V,求電流表的示數(shù).

13.(2023鯉城區(qū))如圖甲所示電路，小燈泡上標(biāo)有“2.5V1.25W”字樣，變阻器Ri上標(biāo)有“10。1A”

字樣，移動(dòng)滑片調(diào)到燈正常發(fā)光，電壓表示數(shù)為2V,求：

(1)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻；

(2)此時(shí)電路的總功率；

(3)用另一個(gè)定值電阻R?替換小燈泡，并更換電源，移動(dòng)滑片到某一個(gè)位置，電流表和電壓表指針

位置如圖乙所示(可能與之前相比更換了量程但在后續(xù)操作中量程不變)，當(dāng)向某個(gè)方向移動(dòng)變阻器

的滑片到某位置時(shí)，其中一個(gè)表指針達(dá)到滿偏，另一個(gè)表指針在刻度盤2處。求定值電阻R2的可能

3

值是多少。

14.(2023余姚市)LED燈因其節(jié)能穩(wěn)定、壽命長等優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。LED燈對于過載

電流的耐受性較差，所以一般采用不高于其額定電流的恒流電源。某科學(xué)興趣小組制作了一款亮度可

調(diào)節(jié)的LED燈，已知該裝置內(nèi)部電路由一滑動(dòng)變阻器和一LED燈連接而成

(1)小科欲探究其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，給裝置通以1A的恒定電流，當(dāng)向右移動(dòng)滑片時(shí)燈泡變亮。以下是小

科繪制的四幅裝置內(nèi)部電路圖，其中正確的是。(填字母代號(hào))

(2)在老師的指導(dǎo)下，小科將電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端,繼續(xù)在1A的恒流電源下探究滑片移

動(dòng)距離與電壓表示數(shù)的關(guān)系，繪制出圖2(定左端為0cm刻度，測得可移動(dòng)長度12cm,即為滑動(dòng)變

阻器總長度)。

①根據(jù)圖2中數(shù)據(jù)，計(jì)算滑動(dòng)變阻器最大阻值Ri及LED燈阻值R2O(LED燈阻值不隨溫度改變)

②給上述裝置通以1A的恒定電流，讓LED燈在最大功率下工作10分鐘，求LED燈消耗的電能W。

(假設(shè)電路連接正常)

15.小科家在不遠(yuǎn)處施工，臨時(shí)用導(dǎo)線將電水壺和電水龍頭(打開幾秒鐘就能流出熱水)接入家中電

能表[3000r/(kW?h)].如圖所示。電水壺的規(guī)格為“220V1210W”，電水龍頭的規(guī)格為“220V2420W”,

當(dāng)電路中單獨(dú)使用電水壺?zé)畷r(shí)，鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng)110r,用時(shí)120s。在電路中單獨(dú)使用電水龍頭洗漱時(shí)，

用了270s。導(dǎo)線、電水壺和電水龍頭的電阻不隨溫度變化。求：

小明系臨時(shí)工地

(1)電水壺和電水龍頭的電阻；

(2)導(dǎo)線的電阻；

(3)在洗漱時(shí)，導(dǎo)線上產(chǎn)生的熱量。

2024中考沖刺之電學(xué)計(jì)算專題突破(參考答案)

1.【答案】(1)I=IRRI={=15QRag=R.&-R=15Q-10Q=5Q

所以該垃圾屬于金屬垃圾，故應(yīng)放于金屬類垃圾桶內(nèi)

(2)0.015J(3)0.7J

【解析】【答案】(1)解：I=IRRI==15QR垃圾=R4R=15dl0a=5。

U1.5V

7=由

查表可知，該垃圾屬于金屬垃圾，故應(yīng)放于金屬類垃圾桶內(nèi)

答：應(yīng)投入金屬類垃圾桶。

(2)解:W=UIt=l.5VxO.1AxO.ls=0.015J

答：檢測電路消耗的電能為O.O15J

⑶解：W=Fs=Gh=1Nx0.7m=0.7J

答：機(jī)器人至少對垃圾做了O.7J的功。

【知識(shí)點(diǎn)】歐姆定律及其應(yīng)用；功的計(jì)算公式的應(yīng)用

【解析】【分析】(1)首先根據(jù)計(jì)算出此時(shí)的總電阻，再根據(jù)R垃圾=R^R計(jì)算出垃圾的

電阻，最后根據(jù)阻值確定對應(yīng)的垃圾桶。

(2)根據(jù)公式亞=1；止計(jì)算檢測電路消耗的電能；

(3)根據(jù)W=Gh計(jì)算對垃圾做的功。

2.【答案】(1)40Q；(2)4.356xlO5J；(3)1OOOW；(4)200V。

【解析】【考點(diǎn)】電能表；電功率的計(jì)算.

【解答】解：(1)由P額得電水壺的電阻：R=2^_=(22OV)2=4OQ；

RP額1210W

(2)電水壺正常工作O.lh所消耗的電能：W=P額t=1210Wx0.1x3600s=4.356xl()5j；

(3)t，=lmin=60s,t時(shí)間內(nèi)電水壺消耗的電能：W=_^2_kW?h=-LkW?h=6x104J,

360060

電水壺的實(shí)際電功率：P實(shí)=I^=6X1°J=1000W；

t-160s

(4)由P=罪，即U=屈，得：該同學(xué)家的實(shí)際電壓：11實(shí)=臚萩=亞麗該赤7=200V。

答：(1)電水壺的電阻是40。；

(2)電水壺正常工作O.lh所消耗的電能是4.356X105J；

(3)電水壺工作時(shí)的實(shí)際電功率是1000W；

(4)該同學(xué)家的實(shí)際電壓是200V。

3.【答案】(1)發(fā)熱電阻Ri的阻值是40。；

(2)高溫?fù)醯碾姽β适?210W；

(3)用電高峰時(shí)家庭電路的實(shí)際電壓為200V。

【解析】【考點(diǎn)】電功率的計(jì)算；電能表參數(shù)的理解與電能的求法.

【分析】(1)當(dāng)只閉合Si時(shí)，Ri、R2串聯(lián)，電路中總電阻最大，由P=U：可知，電路的功率最小,

R

電烤箱處于低溫?fù)?；由P=尤可求Ri、R?串聯(lián)后的總電阻，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)求發(fā)熱電阻Ri的

R

阻值；

(2)當(dāng)Si、S2都閉合時(shí)，電路中只有電阻Ri接入電路中，此時(shí)電路中電阻較小，由P=?可知，

R

電路的功率較大，電烤箱處于高溫?fù)?；利用p=U：求高溫?fù)醯碾姽β剩?/p>

R

(3)“3000r/(kW?h)”表示電路中每消耗lkW?h的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3000r,據(jù)此可求電能表

轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)50轉(zhuǎn)時(shí)，電烤箱消耗的電能，再利用P=￥■求電烤箱的實(shí)際功率，知道高溫?fù)蹼娮?，利用P

t

=止求實(shí)際電壓。

R

【解答】解：

(1)當(dāng)只閉合Si時(shí)，Ri、R2串聯(lián)，電路中總電阻最大，由P=U：可知，電路的功率最小，電烤箱

R

處于低溫?fù)?。由P=U：可得，電路中的總電阻：R隼=」i-=(220V)'=1210,

RP低溫400V

發(fā)熱電阻R1的阻值：

氏=1＜串-R2=121Q-810=40。；

(2)當(dāng)Si、S2都閉合時(shí)，電路中只有電阻Ri接入電路中，此時(shí)電路中電阻較小，由「=止可知，

R

電路的功率較大，電烤箱處于高溫?fù)酰?/p>

則高溫?fù)醯碾姽β剩?/p>

2

PBa=uj=(220V)=1210W;

Ri400

(3)“3000r/(kW?h)”表示電路中每消耗lkW?h的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn)，

電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)100轉(zhuǎn)時(shí)，高溫?fù)鯐r(shí)電烤箱消耗的電能：

W=JM-kW?h=J^-x3.6xlO6J=1.2xlO5J,

30003000

t=2min=120s,

電烤箱的實(shí)際功率：

P=*=L2X105j=]ooow,

t120s

局溫?fù)鯐r(shí)電阻RI=40Q,由P==得實(shí)際電壓：

R

u實(shí)=網(wǎng)可=V1000VX40Q=200V。

答：(1)發(fā)熱電阻Ri的阻值是40Q；

(2)高溫?fù)醯碾姽β适?210W；

(3)用電高峰時(shí)家庭電路的實(shí)際電壓為200V。

4.【答案】(1)0.08kW?h(2)121Q(3)1200s

【解析】【解析】解：(1)由圖乙可知，預(yù)約過程中所用的時(shí)間：t=8h,由表格數(shù)據(jù)可知，預(yù)約消

耗的電功率：PHa=10W=0.01kW；預(yù)約過程中消耗的電能：Wi=P?t=0.01kWx8h=0.08kW?h

2

(2)由圖乙可知，當(dāng)開關(guān)S、Si閉合時(shí)，Ri與R2并聯(lián)，電路總電阻較小，由P=UI=U?U=1L可

RR

知總功率較大，為高溫狀態(tài)，PS=5OOW；當(dāng)開關(guān)S閉合、Si斷開時(shí)，電路只有R2工作，總電阻較

大，由P=UI=U?旦=乜_可知總功率較小，為低溫狀態(tài)，P(S=1OOW；R1的功率為P1=P—P『

RR

500W-100W=400W,由P=U：可知，Ri的阻值：氐=衛(wèi)二=衛(wèi)亞2三=121。；

RPl400V

(3)水的體積：V=1.5L=1.5xl(T3m3；由p=_^可知，水的質(zhì)量：m=p水V=LOxlO3kg/m3xl.5xlO

-3m3=1.5kg；水吸收的熱量：Q吸=c.m(t-to)=4.2xlo3j/(kg?0C)xl.5kgx(lOO℃-20℃)=5.04xl05J；

5

由口=駟可知，消耗的電能：w^=￡jg.=5.04X10J=6><lo5j；由p=也可知，需要的時(shí)間：t

W電日84%t

W電_6X1()5」

-=1200so

Prs^i500V

答：(1)預(yù)約過程中消耗的電能是0.08kW?h；

(2)Ri的阻值是121。；

(3)需要的時(shí)間為1200so

5.【答案】答：(1)由圖可知，Li、L2的燈絲電阻都隨電流的增大而增大；

(2)若將Li、L2并聯(lián)接在學(xué)生電源間，電源電壓調(diào)節(jié)為6伏，通電5分鐘，則兩燈泡消耗的總電能

為2700J；

(3)若將Li、L2串聯(lián)接在學(xué)生電源間，調(diào)節(jié)電源電壓，在保證每個(gè)燈泡兩端電壓不超過其額定電壓

的情況下，Li、Lz消耗的實(shí)際總功率最大值是4W。

【解析】【分析】(1)對Li來說，由圖知當(dāng)電壓為IV時(shí)電流大小，由歐姆定律得出電阻大小，當(dāng)

電壓為6V時(shí)右知對應(yīng)的電流，同理得出燈的電阻，同理，L2燈絲電阻也能得出相同的結(jié)論；

(2)根據(jù)并聯(lián)電路電壓的規(guī)律知兩燈的電壓，由圖知通過兩燈的電流，根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律得

出干路電流；根據(jù)W=UIt求出通電5分鐘兩燈泡消耗的總電能為；

(3)由P=UL可知燈Li的額定電流，同理可知燈L2的額定電流，根據(jù)串聯(lián)電路電流的規(guī)律確定電

路的最大電流，根據(jù)P=UI求出燈L2的實(shí)際功率，從而得出Li、L2消耗的實(shí)際總功率最大值。

【解答】解：(1)對Li來說，由圖知，當(dāng)電壓為4V時(shí)，電流約為0.4A,由歐姆定律，

即=1旦=3_=10。；當(dāng)電壓為6V時(shí)，電流為0.5A,同理，Ri2=12Q；故LI燈絲電阻都隨電流

Ill0.4A

的增大而

增大，

同理，可得出L2燈絲電阻都隨電流的增大而增大；

(2)若將Li、L2并聯(lián)接在學(xué)生電源間，電源電壓調(diào)節(jié)為6伏，根據(jù)并聯(lián)電路電壓的規(guī)律，兩燈的電

壓為6V,通過兩燈的電流分別為0.5A和1A,根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律，干路電流為：

I=II+12=0.5A+1A=1.5A,

通電5分鐘，則兩燈泡消耗的總電能為:

W=Ult=6Vx1.5Ax5x60s=2700J；

(3)由P=UL燈Li的額定電流為：

P

ILI=-L=31=0.5A,同理，燈L2的額定電流為1A,根據(jù)串聯(lián)電路電流的規(guī)律，電路的最大電流為

Ui6V

0.5A,燈Li的實(shí)際功率為3W,

由圖知，燈L2的電壓為2V,故其實(shí)際功率為：

P2=U21LI=2VXO.5A=1W

Li、L?消耗的實(shí)際總功率最大值是：

P=PI+P2=3W+1W=4W。

答：(1)由圖可知，Li、L2的燈絲電阻都隨電流的增大而增大；

(2)若將Li、L2并聯(lián)接在學(xué)生電源間，電源電壓調(diào)節(jié)為6伏，通電5分鐘，則兩燈泡消耗的總電能

為2700J；

(3)若將Li、L2串聯(lián)接在學(xué)生電源間，調(diào)節(jié)電源電壓，在保證每個(gè)燈泡兩端電壓不超過其額定電壓

的情況下，Li、L?消耗的實(shí)際總功率最大值是4W。

【點(diǎn)評(píng)】本題考查歐姆定律、電功率公式的運(yùn)用及串聯(lián)電路的規(guī)律，關(guān)鍵是從圖中獲取有效的信息。

6.【答案】(1)燈泡的額定功率是3.2W；

(2)R2的電阻值為50C；

(3)滑動(dòng)變阻器的最大功率是4.32W。

【解析】【考點(diǎn)】電功率的計(jì)算；歐姆定律的應(yīng)用.

【分析】(1)由圖象得UL=8V時(shí)，IL=0.4A,根據(jù)P=UI可求得燈泡的額定功率；

(2)只閉合Si，燈泡與R2串聯(lián)，電流表示數(shù)為0.2A,串聯(lián)電路中電流處處相等，根據(jù)圖2可知此

時(shí)燈泡兩端電壓，然后可求R2兩端電壓，利用1=巨變形可求得R?的電阻值；

R

(3)S、Si、S2都閉合時(shí)，燈泡被短路，Ri與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，電流表測干路電流，最大值為0.6A,

根據(jù)歐姆定律求出定值電阻R2中的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器的最大電流，利

用P=UI求出滑動(dòng)變阻器的最大功率。

【解答】解：(1)已知燈泡L標(biāo)有“8V”，則燈泡的額定電壓為8V,

由圖象得UL=8V時(shí)，IL=0.4A,燈泡的額定功率P=ULIL=8Vx0.4A=3.2W；

(2)只閉合Si，燈泡與R2串聯(lián)，電流表示數(shù)為0.2A,串聯(lián)電路中電流處處相等，即I=0.2A,

,=

由圖2可知，當(dāng)電流為0.2A時(shí),燈泡兩端電壓UL'=2V,則R2兩端電壓U2=U-UL12V-2V=10V,

由歐姆定律可得，R2的電阻值：

R2=—=-^-=50Q；

I0.2A

(3)當(dāng)S、Si、S2都閉合時(shí)，燈泡被短路，R2與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，電流表測干路電流，

R2中的電流：12=旦=」里=0.24人，

。

R250

電流表的最大值為OSA,所以滑動(dòng)變阻器中的最大電流：h大=1大-l2=0.6A-0.24A=0.36A,

滑動(dòng)變阻器的最大功率：

P=UL大=12VxO.36A=4.32W。

答：(1)燈泡的額定功率是3.2W；

(2)R2的電阻值為50C；

(3)滑動(dòng)變阻器的最大功率是4.32W。

7.【答案】(1)Ri的阻值為473Q；

(2)熱水器每天保溫20h,熱水器消耗的電能為7.2xl06j；

(3)電熱水器的效率約為86.8%。

【解析】【解答】(1)由P=此知，當(dāng)開關(guān)S2接a時(shí)，熱水器出于保溫?fù)?，則電路的總功率為Ra

R

=RI+R2=」L_=(220V),=4840當(dāng)開關(guān)S2接b時(shí)，熱水器出于加熱擋，則電路的總功率為

P保溫100V

Lr：20V：l

Rb=R2=.,,='^\=nQ,所以，R1的阻值為：Ri=Ra-Rb=484Q-11Q=473Q；

P加熱4400W

6

(2)熱水器每天保溫20h,熱水器消耗的電能為：W=P?fit=100Wx20x60x60s=7.2xl0J；

(3)水箱容積為25L,由密度公式得，水箱裝滿水時(shí)，水的質(zhì)量為：m水=p；^V=1.0xl03kg/m3x25xl0

3m3=25kg,一整箱水溫度由20℃上升到24℃時(shí)，水吸收的熱量為：Q吸=c水111水(t-歷)=4.2xlO3J/

(kg。x25kgx(24℃-20℃)=4.2xlO5J,熱水器加熱用時(shí)110s,則熱水器消耗的電能為W，=P加

Q吸

熱f=4400Wxll0s=4.84X105J，''該電熱水器的效率為n=100%

4.2XIQJx100%~86.8%o

4.84X100J

答：(1)Ri的阻值為473A；

(2)熱水器每天保溫20h,熱水器消耗的電能為7.2xl()6j；

(3)電熱水器的效率約為86.8%。

8.【答案】(1)紅；綠；

(2)該電水壺的加熱功率為550W；

(3)電阻R2的阻值為462Q,電水壺處于保溫狀態(tài)時(shí)R?在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為739.2J。

【解析】【考點(diǎn)】電功率的計(jì)算；焦耳定律的計(jì)算公式及其應(yīng)用.

【分析】(1)串聯(lián)電路中的總電阻大于任一用電器的電阻，分析開關(guān)S接左、右不同情況時(shí)的電路

連接，利用P=尤分析功率大小，即可知道電水壺的工作狀態(tài)，進(jìn)而可知A、B是什么顏色燈；

R

TJ2

(2)利用P==可求出電水壺加熱狀態(tài)時(shí)的功率；

R

(3)已知保溫狀態(tài)時(shí)的功率和電源電壓，利用P=止可求出在保溫狀態(tài)時(shí)電路的總電阻，已知Ri

R

的阻值，進(jìn)而可求出R2的阻值；再利用歐姆定律求出保溫狀態(tài)時(shí)電路中的電流，最后根據(jù)Q=FR2t

求出保溫狀態(tài)時(shí)R2在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量。

【解答】解：(1)當(dāng)開關(guān)S接左側(cè)時(shí)，電路中只有RI和A燈串聯(lián)；當(dāng)開關(guān)S接右側(cè)時(shí)，R1、R2和

B燈串聯(lián)，由串聯(lián)電路電阻特點(diǎn)可知此時(shí)總電阻最大，由P=此可知此時(shí)電路功率最小，即保溫狀

R

態(tài)，因此B燈是綠燈；則開關(guān)接左側(cè)時(shí)，電路為加熱狀態(tài)，A燈為紅燈；

(2)該電水壺的加熱功率為：P加熱="=(220?.):=5為0；

Ri88Q

(3)已知保溫狀態(tài)時(shí)的功率P保溫=88W,

由P=止可知在保溫狀態(tài)時(shí)電路的總電阻為：R=-^—=產(chǎn)=5500,

RP保溫88W

則電阻R2的阻值為：R2=R-RI=550Q-88Q=462Q；

保溫狀態(tài)時(shí)電路中的電流為：I=U=2空】=0.4A,

R5500

則保溫狀態(tài)時(shí)R2在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為：Q=FR2t=(0.4A)2X462QX10S=739.2JO

答：(1)紅；綠；

(2)該電水壺的加熱功率為550W；

(3)電阻R2的阻值為462。，電水壺處于保溫狀態(tài)時(shí)R?在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為739.2J。

9.【答案】(1)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為6。；

(2)電源電壓為6V；

(3)當(dāng)只閉合開關(guān)S、S2,電路消耗的最小電功率為2W。

【解析】【考點(diǎn)】電功率的計(jì)算；歐姆定律的應(yīng)用.

【分析】(1)根據(jù)P=U：得燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻；

R

(2)當(dāng)只閉合開關(guān)S、Si,滑片P位于R最右端時(shí)，燈泡L與R最大值串聯(lián)，

燈泡L的實(shí)際功率為1W,根據(jù)P=UI,結(jié)由圖甲可得燈泡兩端的電壓合通過燈泡的電流；因串聯(lián)電

路中各處的電流相等，根據(jù)歐姆定律可知滑動(dòng)變阻器兩端的電壓；因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓

之和，據(jù)此得出電源的電壓；

(3)當(dāng)S、S2閉合時(shí)，Ro與R串聯(lián)，滑片移到最右端時(shí)，電路的總電阻最大，電源電壓不變，根據(jù)

P=^二可知電路的總功率最小。

R

由圖甲可知，Uo=2V時(shí)，通過的電流Io=O.2A,根據(jù)歐姆定律得出Ro的阻值，根據(jù)電阻串聯(lián)的特點(diǎn)

得出電路的最大電阻，根據(jù)P=或得出電路的最小功率。

R

【解答】解：

(1)根據(jù)P=止得燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為RL=2^=(6V)2=6Q；

RP額6W

(2)當(dāng)只閉合開關(guān)S、Si，滑片P位于R最右端時(shí)，燈泡L與R最大值串聯(lián)，

燈泡L的實(shí)際功率為1W,由圖甲可得，燈泡兩端的電壓UL=2V,通過的電流IL=0.5A時(shí)符合，因

串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓UR=IRR=ILR=0.5AX8Q=4V；

因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以電源的電壓：U=UL+UR=2V+4V=6V；

(3)當(dāng)S、S2閉合時(shí)，Ro與R串聯(lián)，滑片移到最右端時(shí)，電路的總電阻最大，

電路的總功率最小。

由圖甲可知，Uo=2V時(shí)，通過的電流Io=O.2A,由得Ro的阻值口0=51=_型_=10。；

100.2A

22

電路的最大電阻為：Ra=Ro+R=10Q+8Q=18Q,則電路的最小功率為Pmin=1［一=(6V2=2W。

R總180

答：(1)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為6。；

(2)電源電壓為6V；

(3)當(dāng)只閉合開關(guān)S、S2，電路消耗的最小電功率為2W。

10.【答案】(1)紅燈正常發(fā)光時(shí)的電阻R紅為48。；

(2)電阻Ri的阻值為832Q；

(3)加熱電阻R的額定加熱功率為1000W,加熱電阻R2的阻值為96.8Q。

【解析】【解答】(1)根據(jù)P=止知，紅燈正常發(fā)光時(shí)的電阻為：R紅='額紅=(12V)2=48Q；

RP額紅3W

(2)加熱時(shí)，按下溫控開關(guān)S與a、b接觸，此時(shí)外圍電路中電阻R1和紅燈串聯(lián)，紅色指示燈亮，

且正常發(fā)光，根據(jù)P=UI知，通過紅燈的電流：1=量紋=國-=0.25人；

U額紅12V

根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可得，電阻Ri兩端的電壓：Ui=U-ULtt=220V-12V=208V,

因?yàn)榇?lián)電路電流處處相等知：L=I=O.25A,電阻Ri的阻值：RI=-^-=208V=832Q；

110.25A

(3)根據(jù)p=:知，4L水的質(zhì)量為：m=p水V=1.0xl03kg/m3x4xl()Tm3=4kg,

5

水吸收的熱量為：Q吸u*kmAtMdZxlCpj/(kg.℃)x4kgx50℃=8.4xl0J,

因?yàn)榧訜犭娮璁a(chǎn)生的熱量全部被水吸收，所以加熱時(shí)消耗的電能W=Q吸=8.4xl()5j,

5

加熱功率(即加熱電阻R的額定功率)：P力哪=兒=&4X1°J=1000W,

t14X60s

222

根據(jù)p=U_知，加熱電阻R的阻值：—=(220V)=48.4Q；

RP加熱1000W

因?yàn)榧訜犭娮鑂在加熱狀態(tài)和保溫狀態(tài)時(shí)的功率之比為9：1,所以保溫時(shí)R的電功率為PR保溫=

1000W.

9

溫控開關(guān)S跳接到C時(shí)，用電器處于保溫狀態(tài)，此時(shí)R與R2串聯(lián)(綠燈電阻不計(jì))，

I__-11000w

根據(jù)P=pR得，保溫時(shí)電路的電流為：I保溫=JPR保溫=19八=毀人,

VRU8.4033

保溫時(shí)R與R?的總電阻為：R,a=U=-||^-=145.2Q,

I保溫包A

33

則加熱電阻R2的阻值為:R2=R總-R=145.2。-48.40=96.8。。

答：(1)紅燈正常發(fā)光時(shí)的電阻R紅為48。；

(2)電阻Ri的阻值為832。；

(3)加熱電阻R的額定加熱功率為1000W,加熱電阻R2的阻值為96.8。。

11.【答案】(1)將滑片P移到B端，三個(gè)開關(guān)都閉合，2min內(nèi)電路消耗的電能是1008J；

(2)斷開Si，閉合S和S2,在安全前提下，調(diào)節(jié)滑片P的過程中，電路消耗的最小功率是1.8W。

【解析】【考點(diǎn)】電功率的計(jì)算；電功與電能的計(jì)算.

【分析】(1)斷開S2,閉合S和Si，滑片P移到B端，電路為燈泡的簡單電路，燈泡剛好正常發(fā)光,

可得電源電壓等于小燈泡的額定電壓；將滑片P移到B端,三個(gè)開關(guān)都閉合，燈泡L和Ri并聯(lián)，根

據(jù)W=Pt和W=U_t可求2min內(nèi)電路消耗的電能；

R

(2)根據(jù)歐姆定律計(jì)算燈泡的電阻，比較燈泡電阻與定值電阻阻值的大小，根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律

可知斷開Si,閉合S和S2時(shí)，Ri與滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián)時(shí)電路的電阻最大，根據(jù)歐姆定律可知此時(shí)通

過電路的電流最小，根據(jù)P=UI可知此時(shí)的電功率最小；

電壓表測滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，當(dāng)電壓表示數(shù)最大為3V時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電阻值最大，電路中

的電流最小，電路中的功率最?。桓鶕?jù)電壓表的量程和歐姆定律確定電路的最小電流，并根據(jù)P=UI

求出電路消耗功率的最小值。

【解答】解：(1)斷開S2,閉合S和Si，滑片P移到B端，電路為燈泡的簡單電路，因燈泡剛好正

常發(fā)光，所以可知電源電壓等于小燈泡的額定電壓，即U=UL=12V；

將滑片P移到B端，三個(gè)開關(guān)都閉合，燈泡L和Ri并聯(lián)，

因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓等于電源電壓，所以此時(shí)燈泡仍然正常發(fā)光，即PL=6W,

則Imin內(nèi)電路消耗的電能：W=WL+WI=PLI+尤t=6Wx2x60s+2二x2x60s=720J+288J=

%60。

1008J；

TT22

(2)燈泡的電阻：RL=上=(12丫)=24Q<60。,

PL6W

串聯(lián)電路總電阻等于各分電阻之和，斷開S2,閉合S和S1，燈泡與滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián)，斷開S1,閉

合S和S2,Ri與滑動(dòng)變阻器R?串聯(lián)，此時(shí)電路電阻最大，由歐姆定律可知通過電路的電流最小，由

P=UI可知電路電功率最小，

電壓表測變阻器兩端的電壓，電壓表的量程選用“0?3V”，當(dāng)電壓表示數(shù)最大為3V時(shí)，由串聯(lián)分壓

規(guī)律可知，滑動(dòng)變阻器接入電阻值最大，

因串聯(lián)電路電流處處相等，所以根據(jù)歐姆定律可得：”=匕，即里=坨卓，

R2RIR260。

解得變阻器接入電路的最大阻值：R2=20Q；

則電路中的最小電流：Lin=--~=12V/(60Q+20Q)=0.15A,

Ri+R2

所以電路消耗的最小功率：Pmin=UImin=12VxO.l5A=L8W。

答：(1)將滑片P移到B端，三個(gè)開關(guān)都閉合，2min內(nèi)電路消耗的電能是1008J；

(2)斷開Si,閉合S和S2,在安全前提下，調(diào)節(jié)滑片P的過程中，電路消耗的最小功率是L8W。

12.【答案】答：(1)0.5；

(2)電源電壓為6V時(shí)，小燈泡能夠正常發(fā)光；

(3)當(dāng)燈泡發(fā)生短路時(shí)，若電源電壓仍為6V,電流表的示數(shù)為1.1A。

【解析】【考點(diǎn)】歐姆定律的應(yīng)用；電功率的計(jì)算.

【分析】(1)已知燈泡L上標(biāo)有“6V3W”字樣，根據(jù)P=UI求出燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電流；

(2)利用燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電流與超導(dǎo)元件的電阻比較即可判斷燈泡是否能夠正常發(fā)光；

(3)當(dāng)燈泡發(fā)生短路時(shí)，電路中電流會(huì)大于0.6A,由圖乙可知，超導(dǎo)元件的電阻Ri為10Q,然后根

據(jù)電路的連接方式，利用并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律求出電流表的示數(shù)。

【解答】解：(1)己知燈泡L上標(biāo)有“6V3W”字樣(忽略溫度對燈絲電阻的影響)，

根據(jù)P=UI可知燈泡的額定電流：I額=隨=旦上=0.5A；

U額6V

(2)若電源電壓為6V時(shí)，燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電流為0.5AV0.6A；

由圖乙可知，此時(shí)超導(dǎo)元件的電阻Ri為0,所以燈泡L正常發(fā)光；

(3)當(dāng)燈泡發(fā)生短路時(shí)，由于電路中電流會(huì)大于0.6A,由圖乙可知，則此時(shí)超導(dǎo)元件的電阻Ri為

10Q,電路為Ri與R2并聯(lián)，電流表測量干路電流，

則根據(jù)歐姆定律和并聯(lián)電路的特點(diǎn)可得，電流表示數(shù)為：

I=I1+l2=JL+_U_=_6\L+_6^=i.iAo

RiR2lOQ120

答：(1)0.5；

(2)電源電壓為6V時(shí)，小燈泡能夠正常發(fā)光；

(3)當(dāng)燈泡發(fā)生短路時(shí)，若電源電壓仍為6V,電流表的示數(shù)為1.1A。

【點(diǎn)評(píng)】本題考查電功率的計(jì)算問題，有一定綜合性。

13.【答案】(1)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為5。；

(2)此時(shí)電路的總功率為2.25W；

(3)定值電阻R2的可能值是4c和6C。

【解析】【考點(diǎn)】電功率的計(jì)算；歐姆定律的應(yīng)用.

【分析】由圖可知，該電路為燈泡和Ri的串聯(lián)電路，電流表測電路中的電流，電壓表測Ri兩端的電

壓；

(1)已知燈泡的額定電壓和額定功率，利用P=U;可求出燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻；

R

(2)利用P=UI可求出燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流，即此時(shí)電路中的電流，已知此時(shí)電壓表的示數(shù)，即

Ri兩端的電壓，串聯(lián)電路的電源電壓等于各個(gè)用電器兩端的電壓之和，據(jù)此可求出電源電壓，再根

據(jù)P=UI可求出此時(shí)電路總功率；

(3)根據(jù)滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流確定電流表的量程，根據(jù)電流表的分度值讀出電路中電流;

根據(jù)電壓表的量程和分度值讀出可能的示數(shù)，根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻，然后

確定電壓表的示數(shù)和量程；分別討論電流表和電壓表達(dá)到滿量程時(shí)示數(shù)的變化量以及對應(yīng)另一個(gè)電表

示數(shù)的變化量，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知R?兩端電壓示數(shù)的變化量和電壓表示數(shù)的變化量相等，

根據(jù)歐姆定律求出定值電阻R2的阻值。

【解答】解：由圖可知，該電路為燈泡和Ri的串聯(lián)電路，電流表測電路中的電流，電壓表測Ri兩端

的電壓；

2TT22

(1)由P=L可知燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為：RL=—^=型型二=5。；

RPL1.25W

P

(2)此時(shí)燈泡正常發(fā)光，由P=UI可知燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為：-=上=L現(xiàn)=0.5A,即電路

UL2.5V

中的電流為I=IL=0.5A；

已知此時(shí)電壓表的示數(shù)為2V,即Ri兩端的電壓為Ui=2V,

由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知電源電壓為：U=UI+UL=2V+2.5V=4.5V,

此時(shí)電路總功率為：P=UI=4.5VxO.5A=2.25W；

(3)由題知滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流為1A,滑動(dòng)變阻器的最大阻值為10Q；

所以由圖乙可知，電流表的量程為0?0.6A,此時(shí)電路中的電流L=0.5A,

若電壓表的量程為0?15V,其示數(shù)為12V；若電壓表的量程為0?3V,其示數(shù)為2.4V；

則滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻：

R/=&—