2025年河北省中考物理复习专题特训 ：电学计算

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类型①家用电器类(涉及效率)(2020.37) 考向1 多挡位家用电器类
1. (2024临沂改编)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、低两挡加热功 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 电热毯低温挡的额定电流为0.25A; 高温 挡正常工作20 min 可将毯内1.1 kg 的水 从15℃加热到40℃ . 已知水的比热容为 4.2×10³J/(kg·℃), 求该款电热毯：
关。低 高
220V—
甲
R
R
乙
第1题图
(1)加热电阻的阻值；
(2)水从15℃加热到40℃吸收的热量；
(3)高温挡正常工作时的加热效率.
2. (2024重庆B 卷 )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R₁的阻值为48.4Ω ,R₁ 和 R₂均为阻值不变的电热丝，饮水机有加热和保温挡，正常工作时，保温挡功率为110W.[c水=4.2×10³J/(kg·℃)]
(1)求饮水机在保温挡正常工作时的电流；
(2)当只有饮水机工作时，将3 kg 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η;
(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1m² 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.
3. 新 考 法 电路改装 某品牌热水器的内部电路由发热电阻R₁、R₂ 和开关S、S₁ 组成，如图所示，其中 R₁=55Ω, 该热水器只有高温挡、低温挡，但高温挡加热时比较慢，小明想对该热水器进行改装，使其具有高、中、低三挡调温功能，让高温挡能更快加热.小明在改装前对热水器进行测试，测试参数如表所 示，小明用R₃替 换R₁ 、R₂ 中的一个进行改装，改装后的中温挡功率与原高温挡功 率相同，改装后的高温挡与中温挡的电功 率之比为3:2.求：
(1)改装前，高温挡的功率；
(2)改装前，低温挡时R₂ 两端的电压；
(3)图乙是改装后的电路图，请将电阻的 元件符号正确填在图中的虚线框内，并计 算出R₃ 的阻值.
甲 乙
第3题图
考向2 装置原理类
4 . (2024成都)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 Rp与被测物体重力 G 的关系图象. 电源 电压恒为24 V, 定值电阻R。为30Ω,电 流表量程为0~0.6 A, 电压表量程为0~ 15V, 变阻器标有“50Ω 1 A” .
(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 Rp的变化范围.
甲 乙
第4题图
5 . (2024盐城)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，当控制电路中的电流为0.15 A 时，衔铁刚好被吸下，控制电路电源电压恒为3 V. 定值电阻R₀为100Ω,线圈电阻忽略不计.求：
(1)受控电路30 min内消耗的电能；
(2)受控电路工作时，通过电阻R₀ 的电流；
(3)热敏电阻R, 的变化范围.
6. 空气污染指数(API)是一种反映和评价 空气质量的方法，当API 数值变大时，表 明大气污染变严重.某兴趣小组为了检测 空气污染指数，设计了如图所示的检测电 路.R 为气敏电阻，其电阻的倒数与空气 污染指数的关系如下表所示，已知电源电 压恒为12 V,R₀=52.求 ：
第6题图
(1)当空气中污染物浓度增大时，气敏电 阻 R 的阻值 (选填“变大”或“变 小”);
(2)当电压表示数为4 V 时，电路中的电流为多少?2min内R。消耗的电能为多少?
(3)当电路中电流为1.2 A 时，空气污染 指数为多少?
7. 如图所示，电源电压恒为3V,灯泡L 标有 “6V6W”的字样(忽略灯丝电阻变 化),滑动变阻器规格为“20Ω 1A”, 电流表所接量程为“"0~3 A”, 闭合开关，在 不损坏电路元件的情况下，求：
(1)通过灯泡的电流；
(2)滑动变阻器接入电路的阻值范围；
(3)电路消耗的最大功率.
第7题图
8. (2024石家庄藁城区二模)如图所示电路中，电源电压不变，滑动变阻器R标有 “50Ω 1A”,小灯泡标有“6 V3W”字 样(忽略灯丝电阻变化),电流表量程为 “0~0.6A”, 电压表量程为“0~15V” . 闭合开关S, 移动滑动变阻器的滑片P, 当电压表的示数为12 V时，小灯泡的功率为 0.75W.
(1)求小灯泡正常发光时的电阻；
(2)求电源电压和电路的总功率；
(3)将电源换成可调电源，用15Ω的定值电阻R₁替换小灯泡，闭合开关 S, 在保证电路安全的情况下，电源电压可调节的最大值为 U₁, 再 将 电压表改接到R₁ 两端，电源电压可调节 的最大值为U₂, 求 U₁:U₂ .
9. (2024石家庄裕华区模拟)如图甲所示的电路中，电源电压恒定，灯L 标有“12 V3.6W” 的 字 样 ，R 为标有"100 Ω0.5A” 字样的滑动变阻器，定值电阻R₁ 的I-U图象如图乙所示. 当开关都闭合 时，灯L 恰好正常发光.求：
甲
乙
第9题图
(1)小灯泡L 正常发光时的电阻；
(2)开关都闭合时，电路总功率的最 小值；
(3)当只闭合开关S 时，若电压表的量程 为 0 ~ 3 V, 电流表的量程为0~0 .6 A, 为 保证整个电路安全，求滑动变阻器接人电 路的阻值范围.
10. (2024 上海二模)在如图所示的电路中，电阻R₁的阻值为20 Ω,滑动变阻器 R₂ 上标有“20 Ω 2 A” 字样 . 闭合开关S后，移动滑片P至变阻器R₂ 的中点(即R₂ 接入电路的阻值为10 Ω),电压表示数为4V. 求 ：
(1)通过滑动变阻器R₂的电流I₂;
(2)电源电压U;
(3)若用一个新的电源替换原来的电源 (电压表量程为0~15 V), 移动滑片P 至任意位置均能保证电路安全，求电源 电压的最大值U最大·
第10题图
类 型 ③ 分 类 讨 论 类 ( 1 0 年 7 考 )
11. (20 24石家庄名校模拟)在图甲所示的 电路中，电源电压为18 V 且保持不变， R₂ 的阻值为20 Ω,闭合开关S, 电流表 示数如图乙(a) 所示 .
(1)求R₂ 两端的电压；
(2)求R₁ 的阻值；
(3)各电表量程不变，用滑动变阻器 R₀ (标有“50Ω 1A” 字样)替换电阻R₁、 R₂ 中的一个，闭合开关S, 在不超电表量 程的条件下，移动滑动变阻器滑片，使两 电表指针同时偏离零刻度线的角度相 同.通过计算说明滑动变阻器R。替换的 电阻，及此时电流表示数.
(a)
(b)
甲 乙
第11题图
12 . (2024上海名校模拟)在图甲所示电路 中，电源电压为24 V 且保持不变，电阻 R₁的阻值为20Ω,滑动变阻器R₂ 标 有 “1A” 字样，电压表⑦的表盘如图乙所 示，闭合开关S, 电路中的电流为0.8A. (1)求R₁ 两端电压U₁;
(2)移动滑动变阻器滑片P 过程中，电 流的最大变化量为0 . 4 A, 求 电 压 表 最 大示数和最小示数的差值△U₂ 以 及 滑 动变阻器R₂ 的最大阻值R2mx
甲 乙
第12题图
13.(2024张家口 一 模)如图甲所示的电路 中，电源电压恒定，灯泡L, 标有“2.5 V” 字样，灯泡L₁ 的电阻随它两端电压变化 的关系图象如图乙所示 . 闭合开关S, 移 动滑片P, 当电压表示数为2 V 时，灯泡 L₁ 正常发光 .求：
(1)电源电压；
(2)当电压表的示数为3V 时，小灯泡消 耗的实际电功率(结果保留2位小数); (3)已知滑动变阻器R 的规格为“20Ω 0.5A”, 电压表量程为0~3 V, 电流表量 程为0~0 . 6 A, 另 取 一 只 额 定 电 压 为 4V 的 灯 泡L₂,L₂的电流与电压变化图 象如图丙所示 .将灯泡L₁ 、L₂ 中 任 意 一 只接入图甲虚线框中位置，闭合开关S,移动滑片P,电路均安全 .求滑动变阻器允许接入电路的阻值范围.
甲 乙
0.6FI/A 0.5
0.4 0.3 0.2 0.1
丙
第13题图
改装前热水器测试参数
额定电压
220 V
高温挡电流
4A
低温挡电流
0.8 A
API
0
25
50
75
100
125
150
/
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6