浙江省中考科学重点题型复习电学计算题3

2024年初中科学重点题型复习电学计算题1．某物理兴趣小组设计了探测湖底未知属性的矿石密度的装置，其部分结构如图甲所示。电源电压为6V，R0为定值电阻，滑动变阻器R的阻值随弹簧的拉力F变化关系如图乙所示，T为容器的阀门。某次探测时，水下机器人潜入100m深的湖底取出矿石样品M。返回实验室后，将矿石样品M悬挂于P点放入容器中，保持静止状态。打开阀门T，随着水缓慢注入容器，电压表示数U随容器中水的深度h变化关系如图丙中的实线所示。在电压表示数从2V变为4V的过程中，电流表示数变化值为0.2A（弹簧电阻忽略不计，矿石M不吸水，湖水密度与水相同，g取10N/kg）。(1)水下机器人在100m深的湖底取样时受到水的压强；(2)定值电阻R0的阻值；(3)当水深达到h2时受到的浮力，矿石M的密度。2．如图所示，将滑动变阻器的滑片P移到M端，闭合开关S，电流表的示数为1A，电压表的示数为6V；将滑动变阻器的滑片P移到N端，电压表的示数为1.2V。求：（1）电源的电压；（2）电阻R0的阻值；（3）滑动变阻器的最大阻值。3．如图是饮水机的电路原理图,R1、R2均为加热电阻．且R1的阻值是R2的3倍．已知c水=4.2×103J/(kg⋅℃)，部分铭牌信息如下：额定电压220V加热功率484W保温功率(1)将饮水机内0.5kg，初温20℃的水加热到90℃，水吸收的热量是多少?(2)饮水机正常工作时，保温功率是多大?(3)某用电高峰期，电路两端的总电压只有200V，则处于加热状态的饮水机在1min消耗的电能是多少?4．如图，电源电压为18伏保持不变，定值电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2标有“200Ω1A”字样，电压表表盘及电流表表盘如图。闭合开关S后，电流表示数为0.5安。求：①电阻R1两端电压；②通电10s，电阻R2消耗的电能；③用R0替换定值电阻R1，要求：电压表和电流表选择合适的量程，闭合开关后、移动变阻器的滑片P，在保证各元件都能正常工作的情况下，使电流表达到某个量程的满刻度，且使电压表示数的变化量最大。第一，满足上述要求，计算出可以替换R1的定值电阻R0；第二，满足上述要求，电路消耗电功率的范围。

5．如图甲为某商场安装的扶梯自动计数器简化电路图。已知电源电压，为光敏电阻，R2=20Ω。当有光照射时R1=20Ω，当扶梯上有顾客经过，挡住射向R1的光线时，R1的阻值增大，计数器就计数一次。图乙为某段时间内R2两端的电压Uab随时间t变化的图像。（1）当有光照射时，电路中的电流为多大？（2）当扶梯上有顾客经过时，R1的阻值为多大？（3）这段时间内电路消耗的电能是多少？6．如图所示是某电蒸锅及其内部简化电路图，它有加热和保温两个挡位。R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为484Ω，加热挡功率为1200W，已知c水=4.2×103J/(kg·°C)。求：（1）电蒸锅正常工作时保温挡的功率；（2）电蒸锅正常工作时电阻R2的阻值；（3）某次电蒸锅对水加热时，加热效率为84%，要使1.2kg的水温度升高75°C需要消耗多少电能？（4）在物理综合实践活动中，小明和小丽同学利用所学习的物理知识，合作测量电蒸锅的实际加热功率。电能表上标有“1200r/(kW·h)”字样，他们把家中的其他用电器都与电源断开，仅让电蒸锅接入电路中烧水，2min电能表的转盘转了40r，则电蒸锅的实际加热功率是多大？7．如图为某款家用电熨斗的电路原理图，R1、R2为电热丝，表格中列出了该电熨斗的有关参数．额定电压220V高温档额定功率1100W低温档额定功率500W（1）电熨斗处于高温档工作时，电路中的开关S1、S2分别处于什么状态？（2）电熨斗处于高温档正常工作时，通过电熨斗的电流是多少？（3）电热丝R2的阻值是多少？（结果保留整数）8．小明家有一个标有“”的插排（图甲所示），同时接入一个电加热坐垫（“”）和一台吸尘器（“”），吸尘器的电动机线圈电阻为，小明家电压恒为。（1）吸尘器工作消耗的电能是多少？（2）现有一个电吹风机（“”），请通过计算说明插排能否允许再接入此电吹风机，使3个用电器同时工作。（3）图乙是电加热坐垫（“”）的简化电路图，通过调控开关可实现保温和加热两个功能。电阻R1在调温盒内，电阻R2置于坐垫内用于加热。电加热坐垫处于保温状态时电阻R2消耗的电功率为20W，则R1的阻值为多少？9．如图所示，电源电压保持6V不变，。滑动变阻器标有“10Ω；2A”字样，求：（1）当的滑片P在b端，只闭合S、时，电流表的示数：（2）当的滑片P在a端，闭合S、、时，电流表示数为1.8A时的阻值：（3）该电路的最小电功率。10．如图甲所示的电路，电源电压保持不变．小灯泡L标有“3V”字样，小灯泡L的IU图象如图乙所示．定值电阻R2=20Ω，电流表的量程是0～0.6A．电压表的量程为0～3V．将滑动变阻器R1的滑片P移至最右端，只闭合开关S、S2和S3，电流表示数为0.35A时，R2消耗的电功率为1.25W．求：(1)电源电压；(2)滑动变阻器R1的最大阻值；(3)只闭合开关S和S1，在保证各元件安全工作的情况下，电路总功率的变化范围．11．如图所示，电源电压保持不变．闭合开关S后，滑动变阻器R0的滑片P在移动过程中，电压表的示数变化范围为04伏，电流表的示数变化范围为0.51安．求：（1）R的阻值；（2）R0的最大阻值；（3）电源电压．12．如图甲是有高、低温两挡的种电热饭盒，高温挡电功率为242W，简化电路如图乙，R1和R2均为发热电阻，且R2=800Ω，S为单刀双掷开关。（1）高温挡工作100s，消耗的电能是多少；（2）请分析当S接触点2时处于什么挡，并求R1阻值；（3）某国家庭电路只能提供110V电压，求此电热饭盒在某国以低温挡工作时的功率。13．中国的厨艺最讲究“火候”二字，图甲所示的智能蛋糕机就是采用智能化技术控制制作过程不同时间段的温度，制作出口感好、营养价值高的蛋糕。该蛋糕机的部分参数如下表所示。蛋糕机部分参数表U额=220V额定功率/W中温440高温880（1）求该蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比；（2）求该蛋糕机正常工作处于中温档时电路的总电阻；（3）小明课下查得其实际工作的简化电路图如图乙所示，S1为单刀开关，S2为单刀多掷开关，R1、R2为电加热丝。请判断蛋糕机处于高温、中温、低温挡时开关S1、S2所处的状态；并计算该蛋糕机低温挡的额定功率。14．小晨家的电热砂锅在炖汤时能够自动调节炖汤的“火力”，因此炖汤味道香醇，而且节约能源。小晨根据电热砂锅的工作特点，设计出如图所示的模拟电路图。此电热砂锅工作时有“大火”和“小火”两个档位。开始电热砂锅“大火”炖煮；当汤的温度达到沸点时，电热砂锅的开关S2会自动断开，此后维持“小火”炖煮。两个发热电阻分别为R1＝66Ω，R2＝44Ω。请按此模拟电路求：(1)在汤沸腾之前，电热砂锅消耗的电功率；(2)在汤沸腾之后，电热砂锅通电30min消耗多少度电？15．如图甲所示是小明设计的盐水密度控制模拟装置，A物体浸没在盐水中，R为定值电阻，Rf为力敏电阻，其阻值随下方轻质细线拉力的变化关系如图乙所示。已知U=12V，VA=100cm3，ρA=1.6g/cm3。当电磁铁线圈中的电流I≥0.048A时，铁质开关K被吸上，当I<0.04A时，K被释放，从而通过控制水泵向容器中注水使盐水密度保持在一定范围内。电磁铁线圈电阻忽略不计，假设水加入容器后与盐水立刻混合均匀。求：（1）物体A的质量；（2）若此装置所能控制的最大盐水密度为1.3g/cm3，求此时Rf的电阻是多少？（3）该装置所能控制的最小盐水密度。

参考答案：1．(1)1×106Pa；(2)10Ω；(3)7.5N；3×103kg/m3【详解】(1)水下机器人在100m深的湖底取样时受到水的压强为(2)由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，由图丙可知，当容器内水的深度在0~h1时，电压表的示数U1=2V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以R0两端的电压为U0=UU1=6V2V=4V电路中的电流为由图丙可知，当容器内水的深度大于h2时，电压表的示数U2=4V，R0两端的电压为电路中的电流为因电流表示数变化值为0.2A，则解得(3)当容器内水的深度在0~h1时，电路中的电流为滑动变阻器接入电路中的电阻为由图乙可知，此时拉力；当容器内水的深度大于h2时，电路中的电流为滑动变阻器接入电路中的电阻为由图乙可知，此时拉力；由于是往容器中缓慢注水，结合图丙可知：1）当容器内水的深度在0~h1时，矿石没有浸在水中，不受浮力，此时弹簧的拉力与重力平衡，拉力最大；2）当容器内水的深度在h1~h2时，矿石浸在水中受浮力的作用，水的深度增加，浮力增大，拉力减小；3）当容器内水的深度大于h2时，矿石浸没在水中，浮力最大且不变，此时拉力最小。由于，结合上述分析可知矿石的重量为G=F1=22.5N矿石浸没在水中时拉力为F2=15N根据称量法测浮力可知，矿石浸没在水中时受到的浮力为根据可知矿石的体积为则矿石的密度为答：(1)水下机器人在100m深的湖底取样时受到水的压强为1×106Pa；(2)定值电阻R0的阻值为10Ω；(3)当水深达到h2时受到的浮力为7.5N，矿石M的密度为3×103kg/m3。2．（1）6V；（2）；（3）【详解】解：（1）将滑动变阻器的滑片P移到M端，闭合开关S，此时为R0的简单电路，所以电源电压为（2）电阻R0的阻值为（3）将滑动变阻器的滑片P移到N端，滑动变阻器接入最大阻值，此时滑动变阻器两端电压为此时电路中电流为滑动变阻器的最大阻值为答：（1）电源的电压为6V；（2）电阻R0的阻值为；（3）滑动变阻器的最大阻值为。3．（1）1.47×105J；（2）121W；（3）2.4×104J【分析】（1）根据计算水吸收的热量；（2）S闭合时为加热状态，由表格数据知，加热功率，计算出R2的阻值，从而得到R1的阻值；开关S断开时，R1、R2串联，电路中的电阻最大，饮水机处于保温状态，由计算保温功率；（3）根据计算总电压200V时，加热状态1min消耗的电能．【详解】（1）将饮水机内0.5kg，初温20℃的水加热到90℃，水吸收的热量：；（2）由电路图可知，当开关S闭合时，总电阻最小，总功率最大，此时饮水机处于加热状态，加热功率为484W，由可得R2的阻值：，R1的阻值是R2的3倍，即R1=3R2=3×100Ω=300Ω，开关S断开时，R1、R2串联，总电阻最大，总功率小，饮水机处于保温状态，饮水机的保温功率：；（3）总电压只有200V时，根据，加热状态的饮水机在1min消耗的电能：．4．①5V；②65J；③40Ω，1.35W～10.8W【详解】解：由图知，、串联，电流表测电路中电流，电压表测两端电压，串联电路中电流处处相等，所以由可得，电阻两端电压串联电路中，总电压等于各部分电路两端电压之和，所以通电，电阻消耗的电能滑动变阻器标有“”所以允许通过它的电流最大为，若电流表使用量程，电流表满偏时超过变阻器允许通过的最大电流，所以电流表应使用量程。所以电路中的最大电流，，要使的示数变化量最大，所以电压表都要选用量程。当示数，变阻器连入阻值最大，此时电路中电流最小此时两端电压最小定值电阻由可得，电路消耗的最小功率电路消耗的最大功率即电路消耗电功率的范围为。答：电阻两端电压是；通电，电阻消耗的电能是；第一.可以替换的定值电阻为，第二.电路消耗电功率的范围为。5．（l）0.3A；（2）100Ω；（3）7.68J【详解】解：（1）当有光照射时，电路中的电流为（2）当扶梯上有顾客经过，挡住射向R1的光线时，R1的阻值增大，电路中的总电阻变大，电路中的电流变小，根据题图可知：此时加在定值电阻两端的电压为U2=2V，此时电路中的电流为根据串联电路的电压、电流规律，此时光敏电阻两端的电压为光敏电阻的阻值为（3）这段时间内电路消耗的电能答：（l）当有光照射时，电路中的电流为0.3A；（2）当扶梯上有顾客经过时，R1的阳值为100Ω；（3）这段时间内电路消耗的电能是7.68J。6．（1）100W；（2）44Ω；（3）4.5×105J；（4）1kW【详解】解：（1）只闭合S1时，只有R1接入电路，电蒸锅处于保温挡，由可得保温挡功率（2）当S1、S2均闭合时，R1、R2并联，电蒸锅处于加热挡，则电阻R2的电功率P2=P热P保=1200W100W=1100W电阻R2的阻值（3）要使1.2kg的水温度升高75°C，水需要吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·°C)×1.2kg×75°C=3.78×105J由可知，消耗的电能（4）电蒸锅2min消耗的电能电蒸锅的实际功率答：（1）电蒸锅正常工作时保温挡的功率为100W；（2）电蒸锅正常工作时电阻R2的阻值为44Ω；（3）某次电蒸锅对水加热时，加热效率为84%，要使1.2kg的水温度升高75°C需要消耗的电能为4.5×105J；（4）电蒸锅的实际加热功率是1kW。7．（1）开关S、S1均处于闭合状态（2）5A（3）81Ω【分析】（1）由可知，电压一定时，电路电阻越小，功率越大，功率大，电熨斗处于高温挡，根据电路图分析电路结构，判断高温挡时，开关的状态；（2）电熨斗处于高温档正常工作时，由表格得出高温功率，根据P=UI即可求出通过电熨斗的电流；（3）根据并联电路的特点即可求出R2的功率，根据求出R2的电阻．【详解】（1）由电路图知，当S1、S2闭合时，R1、R2并联，当S1闭合，S2断开时，只有R1连入，根据电阻的并联特点可知：R1、R2并联时电路中的电阻最小，由于电源电压U一定，由可知，R1、R2并联时电路的功率大，故电熨斗处于高温挡；（2）电熨斗处于高温档正常工作时，功率P高=1100W，根据P=UI可得，高温档时电流为：；（3）高温功率P高=1100W，低温功率P低=500W，由于高温档时R1、R2并联；低温档时只有R1连入，所以，R2的电功率P2=P高P低=1100W500W=600W，由可得：R2的阻值是：．8．（1）6.6×105J；（2）可以接入该电吹风机；（3）200Ω。【详解】解：（1）吸尘器消耗的电能W=Pt=1100W×600s=6.6×105J（2）插排最大功率P最大=UI最大=220V×10A=2200W允许接入功率P=P总P1P2=2200W24.2W1100W=1075.8WP=1075.8W>P3=880W可以接入该电吹风机。（3）当开关S1、S2都闭合时，只有R2的简单电路，电加热垫处于加热档，R2的阻值当开关S1闭合、S2断开时，电加热垫处于保温档，R1与R2串联。由P2=I2R2，代入20W=I2×2000Ω解得I=0.1A。R1的阻值R1=R总R2=2200Ω2000Ω=200Ω答：（1）吸尘器工作消耗的电能是6.6×105J；（2）可以接入该电吹风机；（3）R1的阻值为200Ω。9．（1）0.4A；（2）；（3）1.8W【详解】（1）当滑片位于b端，且只闭合S、时，与串联，则（2）当滑片位于a端，且只闭合S、、时，与并联，并联电路中各支路电压相等通过R1的电流通过R3的电流R3的电阻为（3）当滑片位于b端，且只闭合S、时，与串联，电路总电阻最大，总功率最小答：（1）当R2的滑片P在b端，只闭合S、S1时，电流表的示数为0.4A；（2）R3的阻值为10Ω；（3）该电路的最小电功率为1.8W。10．（1）5V；（2）50Ω；（3）1.5W～2W．【详解】（1）只闭合开关S、S2和S3时R1R2并联在电路中，根据公式可得；（2），，；（3）只闭合开关S和S1电路如图所示，R1与小灯泡串联，由图乙可知小灯泡最大电流为0.4A，电路最大功率为，由公式可知电压不变的情况下电路总电阻越大功率越小，因此应将滑动变阻器阻值尽量增大，同时由于是串联电路分压，电压表测滑动变阻器电压，为不烧坏电压表则加在滑动变阻器两端电压最大为3V，根据串联电路分压可知此时小灯泡两端的电压为5V3V=2V，由图像乙可知此时电流为0.3A，电路最小功率为．11．（1）8Ω；（2）8Ω；（3）8V【详解】由图可知，滑动变阻器R0与定值电阻R串联，电压表并联在滑动变阻器两端，当电流表示数是0.5A时，滑动变阻器两端的电压是4V，则电源电压U=0.5A×R+4V①，当电流表示数是1A时，滑动变阻器两端的电压是0V，则电源电压U=1A×R②；由①②可得：R=8Ω；U=8V；当滑片P在a端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，并且滑动变阻器两端电压及通过的电流为U2=4V，I2=0.5A；滑动变阻器的最大阻值为R0==8Ω．答：R的阻值为8Ω，滑动变阻器的最大阻值为8Ω，电源电压为8V．12．（1）2.42×104J；（2）高温挡，200Ω；（3）12.1W【详解】解：（1）高温挡电功率为242W，工作100s，消耗的电能W=P高t=242W×100s=2.42×104J（2）当S拨到1时，R1、R2串联，电路的总电阻最大，由可知电路的总功率最小，电热饭盒为低温挡，当S拨到2时，电路为R1的简单电路，电路中的电阻最小，由可知电功率最大，电热饭盒为高温挡，R1的阻值（3）低温挡时，R1、R2串联，由串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻R低=R1+R2=200Ω+800Ω=1000Ω实际电压为110V时低温挡工作时的实际功率答：（1）高温挡工作100s，消耗的电能是2.42×104J；（2）当S接触点2时处于高温挡，R1阻值是200Ω；（3）某国家庭电路只能提供110V电压，此电热饭盒在某国以低温挡工作时的功率12.1W。13．（1）1:2；（2）110Ω；（3）高温挡，S1闭合，S2连接触点2；中温挡，S1闭合，S2连接触点1；低温挡，S1断开，S2连接触点3；220W【详解】（1）由P=UI可得，蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比====即该蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比1:2。（2）由P=UI=可得蛋糕机正常工作处于中温档时电路的总电阻R中===110Ω即中温档时电路的总电阻为110Ω。（3）由P=UI=可知，电压一定，电路中电阻越大，电功率越小。当S1闭合，S2连接触点2时，R1和R2并联，并联总电阻最小，为高温挡；当S1断开，S2连接触点3时，电阻R1和R2串联，串联总电阻最大，处于低温挡；当S1闭合，S2连接触点1时，电路中只有R1，为中温挡。高温挡的额定功率为880W，则R1和R2并联的总电阻R并===55Ω中温挡时，电路中只有R1，中温档时电路的总电阻为110Ω，即R1=110Ω，则+=+=解得R2=110Ω低温挡时，电阻R1和R2串联，R1和R2串联的总电阻R串=R1+R2=110Ω+110Ω=220Ω则低温挡的额定功率为P低===220W即该蛋糕机低温挡的额定功率为220W。答：（1）该蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比为1:2；（2）该蛋糕机正常工作处于中温档时电路的总电阻为110Ω；（3）高温挡，S1闭合，S2连接触点2；中温