还剩92页未读，
继续阅读
备战2022年中考物理真题专项练习——动态电路计算
展开
这是一份备战2022年中考物理真题专项练习——动态电路计算，共95页。试卷主要包含了 某品牌电热扇工作原理如图所示， 3 等内容，欢迎下载使用。
备战2022年中考物理真题专项练习——动态电路计算
1. （2021聊城）如图所示电路中，电源电压不变，R1=20，滑动变阻器R2的最大阻值为60，小灯泡L的额定电压为5V，电流表的量程(0～0.6A或0～3A)．只闭合S2时，电流表的示数为0.4A；只闭合S3，且变阻器的滑片P在正中点时，电流表的示数为0 .3A．(不考虑温度对灯丝电阻的影响)
(1)电源电压和灯丝电阻．
(2)只闭合S3时，要使小灯泡L正常发光，变阻器 R2连入电路的阻值．
(3)闭合S1、S2、S3，为保证不损坏电流表，变阻器R2的阻值可调范围和电流表的变化范围．
2.（2021江西）小明同学在物理实验室发现一个电学元件，是由一个标有“2 V 2 W”的小灯泡和一个定值电阻R0 连接而成。小明同学将该元件接入如图14 所示的电路中，电源电压恒为6V，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表的示数总在0.2A~1A 的范围内变化（小灯泡的电阻不随温度变化，且电路元件始终完好）。求：
①小灯泡正常工作时的电流和电阻；
②定值电阻R0 与小灯泡的连接方式；
③定值电阻R0 的阻值；
④滑动变阻器R 的最大阻值。
3.（2021上海）在图 7 所示电路中，电源电压为 6V 且保持不变，滑动变阻器 R2 允许通过最大电流为 3A。电流表 A、A1 的表盘均如图 8 所示。变阻器滑片 P 位于最大阻值处，闭合开关 S，电流表 A1 示数为 0.3A。两电流表指针偏离零刻度线角度相同。
①求电阻 R1 的阻值
②求此时经过变阻器 R2 的电流I2
③移动变阻器滑片 P，在电路安全工作的前提下，求变阻器 R2 消耗的最小电功率与最大电功率之比P2min:P2max
4. （2021呼和浩特）如图所示，电源两端电压为6V，且保持不变，当开关S1闭合、S2断开时，电阻R1消耗的电功率P1为3W；当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为1.5A，求：
（1）电阻R1和R2的阻值；
（2）开关都闭合时，电路消耗总功率。
5．（2021营口）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，S1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。
6.（2021毕节）某电热饮水机具有加热和保温两挡，额定电压为220V。如图甲是其电路原理图，S0为温控开关，R1、R2为电热丝(阻值不变)。某次饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图象如图乙所示。求：
(1)饮水机处于加热挡阶段消耗的电能。
(2)电阻R2的阻值。
7. （2021威海）某品牌电热扇工作原理如图所示。S1为双触点开关，1、2、3、4为开关触点，通过旋转开关S1，可实现加热功能的“空档”“低温档”和“高温档”之间的切换；电动机工作时可使电热扇往复转动。和均为电热丝，阻值不受温度影响，。电热扇部分参数如表所示。
（1）请画出电热扇处于低温档且不转动时的等效电路图，并计算此时电路正常工作消耗的总功率。
（2）求的阻值。
（3）若电动机正常工作10min，内部线圈产生的热量为多少？
8.（2021乐山）如图所示电路中，灯泡L标有“6V 3W”字样（不计温度对灯丝电阻的影响）。当开关S1、S2均闭合，滑动变阻器的滑片P在最左端时，电流表示数为1.5A，并且灯泡L正常发光；当开关S1闭合、S2 断开，滑动变阻器的滑片P在中点时，电流表的示数为 0.25A。求：
（1）电源电压；
（2）定值电阻R的阻值；
（3）开关S1闭合后，电路中的最小功率。
9. （2021大连）如图是某家用电炖锅的简化电路图。电源电压为，和均为加热电阻。当开关接1时为加热状态，功率为；开关接2时为保温状态，功率为。试求：
（1）电炖锅保温状态下电路中的电流是多少？
（2）电阻的阻值是多少？
（3）电炖锅保温状态下工作，电阻产生热量多少？
10. （2021济宁）如图所示的部分电路中，R1为定值电阻、R2滑动变阻器，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V。电源电压恒定，若将a、b分别接在电源两端，电流表的示数为0.4A，电压表的示数为3V。
（1）只将b、c分别接在电源两端，当滑片滑至中点时，电流表的示数为0.3A，求R2的最大阻值；
（2）只将a、c分别接在电源两端，当滑片滑至最右端时，求电路的总功率；
（3）将b接在电源一端，a、c连接后接在电源的另一端，让滑片P由最右端逐渐向左滑动，求R2允许接入电路的最小阻值。
11.（2021扬州）如图所示为模拟调光灯电路,电源电压恒为6V,灯泡标有“2.5V0.5A”字样(灯阻值不变),滑动变阻器标有“20Ω1A”字样.
(1)求灯泡正常发光时的电功率
(2)求灯泡正常发光时滑动变阻器接人电路的阻值
(3)该电路设计是否有缺陷?如有,请给出解决办法
12. （2021泰州）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。R1与R2均为电热丝，R1的阻值为66Ω，S1为温控开关，保温挡时的总功率是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。
13. （2021临沂）某品牌电热水瓶具有加热和电动出水两种功能，其简化电路如图所示，其中R1是额定功率为2000W的电热丝，R2是阻值为130Ω的分压电阻，电磁泵的额定电压为12V，在1标准大气压下，将初温为20℃、质量为2.5kg的水装入电热水瓶，正常加热8min20s将水烧开，已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，求该电热水瓶：
（1）此次加热水的效率；
（2）电磁泵的额定功率。
14. （2021黄石）如图所示，电源电压恒定，灯泡L标有“9V 9W”字样，且灯丝电阻不受温度影响。当开关S和S1都闭合，滑片P在a端时，灯泡正常发光，电流表的示数为1.5A；当开关S闭合、S1断开滑片P在中点和b端时，电流表的示数之比为I中：Ib=5:3。求：
（1）电阻R1的阻值；
（2）滑动变阻器R2的最大阻值；
（3）若开关S闭合，S1断开，且电流表的量程为0～0.6A，求电路消耗的最大功率与最小功率的比值多大?
15. （2021牡丹江、鸡西）如图所示，小灯泡标有“6V 3W”字样（设灯丝电阻不受温度影响），R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，其最大阻值为40Ω。求：
（1）小灯泡正常发光时的电阻；
（2）当开关S、S1、S2都闭合时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为0.6A，电路工作50s，求R1的阻值和电流通过R1产生的热量。
16.（2021广东）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，R0的电功率和电流的P−I关系图象如图乙所示，求：
(1)电源电压；
(2)滑动变阻器的最大阻值。
17. （2021福建）如图是某电蒸锅的内部简化电路图，R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为484Ω，加热档功率为1200W。用此电蒸锅对质量为1.2 kg的水加热使其温度升高75℃，需要的时间为375s，已知c水=4.2×103J/（kg•℃）。
求：（1）保温档的功率；
（2）电阻R2的阻值；
（3）电蒸锅的加热效率。
18.（2021昆明）如图19所示的电路，电源电压为6V保持不变，R1=4d开关闭合，滑动变阻器R2的滑片置于a端时，电压表V1的示数为2V,求：
（1）电压表V2的示数；
（2）电流表的示数；
（3）整个电路的功率；
（4）当滑片滑到b端时，通电1min电流做的功.
19.（2021苏州）纯电动汽车是一种采用蓄电池作为唯一动力源的汽车，电池的安全性主要体现在对其温度的控制上，当某组电池温度过高时，立即启动制冷系统进行降温，图甲是小明设计的模拟控温装置示意图，电磁继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器Rp串联接在电压为6V的电源两端。当电磁铁线圈（电阻不计）中的电流I大于或等于25mA时，衔铁被吸合，热敏电阻置于温度监测区域，其阻值Rt，与温度t的关系如图乙所示，滑动变阻器的最大阻值为200Ω.
（1）图甲中应将b端与 ▲ 端相连；
（2）当开关S闭合时，电磁铁上端为 ▲ 极；
（3）若设置电池温度为60℃时启动制冷系统，则滑动变阻器阻值应为 ▲ Ω；
（4）该电路可设置启动制冷系统的最高温度是 ▲ ℃；
（5）现利用一只电阻箱在室温条件下对上述电路进行调试。使电路能在60℃时启动制冷系统.为此，先将电阻箱调为70Ω，然后还需要经过三个关键的调试步骤才能完成调试。
第一步：断开开关， ▲ ；
第二步：闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到继电器的衔铁被吸合；
第三步：断开开关， ▲ ，完成电路调试.
20. （2021长春）某加热器简化电路如图甲所示，其加热元件是利用新型材料制成的，它的电阻R随温度t变化的关系图象如图乙所示；照明灯L标有“220V 100W”。此加热器白天只加热不照明，夜晚加热并照明。
（1）该加热器的金属外壳应与______相连，避免金属外壳带电时发生触电事故；
（2）白天和夜晚加热器的加热元件温度均为t0时，电路总功率之比为4：5，则t0=___________℃；
（3）闭合开关S，若加热元件的温度从16℃升高37℃，通过加热元件的电流变化情况是___________。
21. （2021南京）综合实践活动中，同学们设计了一款可用电流表示数显示拉力大小的测力计模型，电流表示数随拉力的增大而增大，模型电路如图甲所示，ab为长10cm、阻值25Ω的电阻丝，其阻值与长度成正比。滑片P左端固定在拉杆上，弹簧处于原长时，滑片P位于a端，电源电压恒为6V，弹簧电阻恒为1Ω，R0为4Ω，其余部分电阻不计，电流表量程为0～0.6A。忽略弹簧、拉杆和拉环的重力及滑片与电阻丝的摩擦。
（1）虚线框内接线柱“1”应与______（选填“2”或“3”）连接；
（2）闭合开关，弹簧处于原长状态时，R0消耗功率多大______？
（3）弹簧的伸长量△L与所受拉力F之间的关系如图乙所示，则电流表示数最大时显示的拉力多大______？
（4）甲图中若去掉电流表，用一只电压表（量程0～3V）与R0并联，利用电压表的示数来显示拉力的大小，则与利用电流表相比，电压表所能显示的最大拉力将提升______%。
（5）在汇报交流阶段，同学们对模型设计的不足提出了改进措施。如甲图的方案，从电路的安全性考虑，其他条件不变，R的阻值应不小于______Ω。
22. （2021河南）小聪利用光光敏电阻为社区设计了一种自动草坪灯，其工作原理如图17所示。工作电路中有两盏规格均为“220V 44W”的灯泡L，天暗时灯自动发光，天亮时灯自动熄灭。电控制电路中电源电压U恒为6V。定值电阻R0为220Ω。在一定范围内，光敏电阻R的阻值与光照强度E（光照强度一代单位为lx，光越强光照强度越大）之间存在着一定关系，部分数据如下表所示。电磁铁的线圈电阻忽略不计，当天色渐暗，通过线圈的电流为0.02A时，恰好启动工作电路的照明系统。试问：
（1）随着光照强度减小，光敏电阻R的阻值_____________（选填“增大”或“减小”），电磁铁的磁性______________（选题“增强”或“减弱”），当光照强度减小到一定值时，衔铁会被____________（选题“吸下”或“释放”），照明系统启动。
（2）两盏灯均正常发光时，工作电路中的总电流是多少？
（3）照明系统恰好启动时，光敏电阻R的阻值为多少？此时光照强度为多少？
23. （2021桂林）某科技小组的同学设计制作了一款自动控温烘干箱，箱内主要电路包括控制电路和工作电路，其原理图如图所示。控制电路电源电压为8V，R为变阻器，Rt为热敏电阻、Rt阻值与箱内气温关系如下表所示。工作电路电源电压为220V，R0为电热丝，阻值恒为88Ω，M为电风扇，铭牌上标有“220V 20W”字样，其作用是使箱内空气均匀受热，红、绿指示灯用于分别指示电路加热、待机状态。当控制电路的电流达到0.025A时，衔铁被电磁铁吸住，工作电路处于待机状态，当控制电路电流减小到某值时，衔铁被释放，工作电路处于加热状态。
（1）将控制电路中变阻器R的阻值调为120Ω时，箱内气温最高可达多少摄氏度？（电磁铁的线圈电阻不计）
（2）重新调节变阻器R，同时闭合开关S1、S2，箱内气温与时间关系如图乙所示，若电热丝R0加热空气的效率为80%，衔铁每次被吸住的时长均为300s，箱内空气质量恒为2.2kg、比热容为，求开关S1、S2闭合20min内，工作电路总共消耗的电能是多少焦耳？（控制电路、指示灯及电风扇M产生的电热均不计，指示灯消耗的电能不计）
24. （2021荆州）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S1时，电流表的示数为I=0.2A，电阻R1消耗的功率为P1；变阻器滑片P移到b端，所有开关都闭合时，电流表的示数为I=0.5A，电阻R1消耗的功率为 且P1：P1'=16：25。
（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S2，且电压表的量程为0～3V。在保证电路元件都安全的情况下，求变阻器接入电路的阻值变化范围。
25. （2021河北）如图所示，小灯泡L规格为“5V 1W”，R0=50Ω，电源电压不变，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R0的功率和电源电压；
（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？
26. （2021衡阳）某兴趣小组为检测操场上的风力等级，设计了一台简易风速仪，其工作原理如图甲所示。装有挡风板和滑片P的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆上，滑杆上的摩擦力忽略不计，弹簧左端固定，右端与滑块相连。挡风板的挡风面积为0.2米，均匀电阻丝长为30厘米，阻值为15欧，电源电压恒为9伏，保护电阻为3欧，电压表量程0~3伏。弹簧弹力与弹簧长度改变量的关系如图乙所示。无风时，滑片P在A处，有风时，滑块移动，稳定后读出电压表示数，计算并查阅下表数据可知风速及风级。
（1）无风时，求通过的电流；
（2）为保护电路安全，求出风速仪所测最大风力等级为几级；
（3）某日从天气预报得知，第二天风力等级将会达到五级，风速预计为，在原有电路元件和电路基本连接方式均不变的基础上，电路将如何改进，在图丙的虚线框内将电路补充完整。小组成员还想计算出电路改进后电压表的示数，经查阅资料后得知，该挡风板所受的风压与风速的平方成正比，其关系式为，（其中为常量，数值为0.6），假设你为改小组成员，请你计算出风速为时，改进后的电路中电压表的示数。
27. （2021眉山）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；
（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 】
28.（2021重庆A）如图19甲所示,小勇同学设计了一个汽车落水安全装置并进行了试验,在汽车的四个门板外侧分别安装一个气囊,气囊的触发由图19乙所示电路中a、b间的电压来控制，压敏电阻R1水平安装在汽车底部A处,R1的阻值随其表面水的压力的变化如图19丙所示。某次试验时：汽车入水前把R2的滑片调到合适位置不动,闭合开关S,电压表的示数为3V，再把汽车吊入足够高的长方体水池中缓慢下沉,直到a、b间的电压等于或大于3V时,气囊就充气打开,使汽车漂浮在水中,试验装置相关参数如表二所示。
(1)求汽车入水前电路中的电流；
(2)当汽车漂浮时,测得水池的水位比汽车入水前上升了8cm(水未进入车内),求汽车受到的重力；
(3)求气囊充气打开时汽车A处浸入水中的深度。
29. （2021内江）电子秤的应用在我们日常生活中已经十分普遍，下如图所示，是某位同学利用电压表设计的一个简易电子秤示意图。其中，电源的电压为3V，V是电压表（也是电子秤的示数表盘），R0是阻值为6Ω的定值电阻，R是一根长为4cm阻值为12Ω的均匀电阻丝（单位长度的电阻丝的阻值相等），P是与弹簧C连接在一起的金属滑片，弹簧所受压力F与压缩量的关系如下表所示。在不称量重物时，滑片P刚好位于电阻丝R的最上端a处，弹簧处于自然状态。滑片、弹簧的电阻均不计，塑料盘和金属板的重力不计，g=10N/kg。当开关S闭合后，则
（1）该电子秤工作时的电功率是多少？
（2）当电压表示数为1V时，所称重物的质量是多少？
30. （2021枣庄）康康家里有一台电火锅，部分技术参数如下表，图甲是其内部电路的工作原理简图，、均为阻值不变的加热电阻，通过开关S、、的通断可实现三个挡位功能的切换，其中是能分别与a、b两掷点相连的单刀双掷开关。
（1）电火锅正常工作时，锅内水温随时间变化的图象如图所示。若用高温挡把质量为4kg、初温为50℃的水加热到60℃，求此过程中水吸收的热量和电火锅的热效率；
（2）若改用低温挡给（1）问中的水加热，请比较使用高温挡还是低温挡更节能；
（3）求电火锅正常工作时保温挡的电功率。
31. （2021潍坊）某电动三轮车坐垫加热装置的简化电路如图所示，电路中、、均为发热电阻，已知，，，仅闭合S1时，加热功率；仅闭合S2时，加热功率，求：
（1）电源电压U及的电阻值；
（2）该装置的最大加热功率。
32．（2021云南）交通安全要求广大司机“开车不喝酒，喝酒不开车”，酒后驾驶存在许多安全隐患。某科技兴趣小组设计了一种简易的酒精检测仪，其电路原理如图2甲所示。电源电压为12V，R1是气敏电阻，其阻值随呼气酒精浓度K的变化关系如图2乙所示，R2为滑动变阻器。检测前对检测仪进行“调零”，即调节滑动变阻器使电流表的示数为0.1A，调零后变阻器滑片位置保持不变。查阅到相关资料如图1。
（1）求“调零”后变阻器R2接入电路的阻值；
（2）检测前R2工作10s消耗的电能；
（3）对某司机进行检测时，电流表示数为0.16A，依据信息窗资料，通过计算判断该司机属于非酒驾、酒驾还是醉驾。
33．（2021遵义）某同学利用恒压电源、定值电阻R1和滑动变阻器R2，先后连接了如图甲、乙所示电路。在图甲电路中，该同学将滑片P置于最右端后闭合开关，此时电流表、电压表的示数分别为0.30A、15.0V；再将滑片P移至某一位置时，电流表、电压表的示数分别为0.50A、9.0V。在图乙电路中，该同学接入两只电流表（图中未画出），在保证电路安全的前提下，将滑片P从某位置开始逐次向左移动改变相同的阻值，测得两电流表的示数并记录在下表中。
（1）求R2的最大阻值；
（2）求R1的阻值和电源电压；
（3）请分析图乙电路中电流表A1、A2的接入位置并计算R2每次改变的阻值？
34.（2021张家界）百善孝为先，我们可以从点点滴滴的小事做起。佳佳将自己的压岁钱省下来给奶奶买了一款足浴盆。这款足浴盆工作时的简化电路如图，它有加热功能和按摩功能。电动机线圈电阻为4Ω，加热电阻正常工作时电功率为1kW，电源电压220V稳定不变。
(1)启动按摩功能时，电动机启动，通过电动机线圈的电流为0.1A，按摩20min，电动机线圈产生的热量是多少？
(2)加热电阻正常工作时的电阻是多少？
(3)在足浴盆中加入体积为4L、初温为20℃的水升高至40℃，水吸收的热量为多少？若加热时间为420s，它的电加热效率为多少？[c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]
35.（2021无锡）图甲为某品牌电压力锅，其电路原理图如图乙所示。电源转换器将U＝220V的电压转换为直流低电压U'，R是热敏电阻，温度与锅内温度保持一致，当温度为100℃时，R的阻值为1700Ω，温度每升高1℃，阻值减小80Ω。R'是可调电阻，电磁铁线圈电阻忽略不计，当电磁铁线圈中的电流达到0.02A时，衔铁P被吸起（开关断开），此时锅内温度为115℃；当电流减小到0.012A时，衔铁P被释放（开关重新接通），此时锅内温度为110℃。S为电源开关；S1为定时器开关，闭合后自动开始计时，计时结束会自动断开，无外力不再闭合，S2为保温开关，开始时处于闭合状态，当锅内温度达到80℃时断开，当锅内温度低于60℃时自动闭合，保压指示灯L1、保温指示灯L2阻值可忽略。R1、R2阻值均为110kΩ，R3为加热盘，额定电压为220V，电阻为48.4Ω。
某次煮饭时，电压力锅内加入适量米和水，盖好盖子，闭合S、S1，电压力锅进入“加热”工作状态，6min后灯L1亮起，电压力锅进入“保压”工作状态，保压期间，观察到灯L1间歇发光；再过一段时间，S1断开，灯L2亮起，电压力锅进入“保温”工作状态。
（1）电压力锅在“加热”工作状态时，加热盘R3消耗的电能为多少？
（2）电压力锅进入“保温”工作状态后，下列说法中错误的是________。
A．灯L1、L2间歇发光
B．灯L1会熄灭、灯L2间歇发光
C．当锅内温度低于60℃时，R3正常工作
D．当锅内温度达到80℃时，通过R3的电流小于0.002A
（3）为控制电压力锅在“保压”工作状态时，锅内温度在110～115℃，可调电阻R'接入电路的阻值为多少？
36.（2021锦州）如图所示是速热型电热水龙头的电路简图，R1、R2为电热丝。通过操作开关，可以提供温水和热水，相应参数如下表。当电热水龙头在额定电压下工作时，求:
（1）闭合开关S1，断开开关S2，此时电路中的电流多大?
（2）电热丝R2的电阻多大?
（3）闭合开关S1、S2，通电20 s，可以把1 kg的水从15℃加热到34℃，电热水龙头的加热效率是多少? [c水=4.2×103 J/（kg. ℃）]（结果保留到0.1%）
37.（2021凉山州）如图所示电路中，电源电压保持不变，R0、R1均为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，改变R2的阻值，两电压表示数与电流表示数变化关系如图所示，当滑片P在b端时电流表示数为0.3 A。
（1）求R2的最大阻值；
（2）若滑片P置于变阻器的中点位置，R2消耗的电功率为1.2 W，求电源电压U和R0的阻值；
（3）若滑动变阻器的滑片P从a端向b端每移动1 cm阻值改变1 Ω，设滑片P从a端移动到b端的距离为x cm，写出R2消耗的电功率P随x变化的关系式。
38.（2021重庆B卷） 如图16所示的电路中，电源电压为3V，电阻R2的电阻为30Ω，当开关s1闭合，s2断开时，电流的示数为0.3A,求：
（1）电阻R1的值：
（2）当开关s1，s2闭合时，通电10s电阻R2产生的热量。
39.（2021绍兴）某兴趣小组设计了一种恒温箱电路，如图甲所示，工作电路电源电压U1=220V，R1=242Ω，控制电路电源电压U2=3V，R2=300Ω，热敏电阻R能即时感知恒温箱内温度，其阻值与温度的关系如图乙，不计线圈的电阻，当线圈中的电流大于或等于40mA时，继电器的衔铁被吸合，动触点A与静触点B接触；当线圈中的电流小于或等于30mA时衔铁被释放，动触点A与静触点C接触。求：
（1）闭合开关S1和S2，恒温箱开始工作，此时衔铁的动触点A与________（选填“B”或“C”）静触点相接触。
（2）电热丝R1正常工作5分钟消耗的电能。
（3）分析计算恒温箱正常工作时的温度变化范围。
40.（2021南充）如图所示，图甲、图乙分别为某烧水壶的铭牌和简化电路图，和为发热丝，为总开关，为温控开关，1、别为开关的两个接触点，丙图为某次将满壶水加热、保温过程的总功率与时间的关系图像，已知，.求：
（1）这满壶水从25℃加热至100℃所吸收的热量；
（2）本次工作过程共消耗的电能；
（3）和的阻值.
41. （2021德州）小强坐在汽车副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会变暗。汽车的蓄电池、定值电阻、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图甲所示。汽车蓄电池的电压为12.5V且保持不变，车灯接通电动机未启动时，电流表示数为10A；车打接通电动机启动时，电流表示数为70A，已知车灯的图像如图乙所示。求：
（1）定值电阻R的阻值；
（2）车灯接通电动机启动时，车灯的功率减少了多少；
（3）车灯接通电动机启动2秒，此过程电动机消耗的电能。
42.（2021苏州）小明为宠物保温箱设计了一个电加热器，其内部电路如图所示，S为旋转型开关，通过旋转开关S，可实现从低温到中温、高温的转换，保温箱及加热器的部分参数如表所示，求：
（1）保温箱内空气温度从10℃升高到32℃需要吸收的热量；
（2）电加热器电路中R2的阻值；
（3）要完成（1）中的升温要求，至少霜要的加热时间。
43.（2021山西）小伟家的电热饮水机通过旋钮开关可以实现加热和保温两个挡位的切换。小伟查阅资料得到饮水机的部分信息如表。饮水机正常加热7min，可将质量为1kg的水从20℃加热到沸腾(标准大气压)，然后转入保温状态。请你结合小伟的调查研究，解决下列问题：
(1)在图中虚线框内画出导线、电阻R1和电阻R2三个元件的符号，将饮水机的电路图连接完整。(旋钮开关位于a、a点，表示a与a接通)
(2)加热过程中，饮水机的加热效率。[水的比热容4.2×103J/(kg⋅℃)]
备战2022年中考物理真题专项练习——动态电路计算参考答案
1. （2021聊城）如图所示电路中，电源电压不变，R1=20，滑动变阻器R2的最大阻值为60，小灯泡L的额定电压为5V，电流表的量程(0～0.6A或0～3A)．只闭合S2时，电流表的示数为0.4A；只闭合S3，且变阻器的滑片P在正中点时，电流表的示数为0 .3A．(不考虑温度对灯丝电阻的影响)
(1)电源电压和灯丝电阻．
(2)只闭合S3时，要使小灯泡L正常发光，变阻器 R2连入电路的阻值．
(3)闭合S1、S2、S3，为保证不损坏电流表，变阻器R2的阻值可调范围和电流表的变化范围．
【答案】(1)设电源电压为U，灯丝的电阻为RL，
只闭合S2时，R1与L串联U=I1(Rl+RL)=0.4A×(20+RL) (1分)
只闭合S3时， R2与L串联U=I2(+RL)=0.3A×(30+RL) (1分)
得U=12V；RL=l0 (1分)
(2)只闭合S3时，若L正常发光，IL===0.5A (1分)
所以R2===14 (1分)
（3）R最大时电流表示数最小I=I1+I2=+=+="0.8A" (1分)
所以电流表接0～3A的量程 (1分)
电流表示数为3A时，=I－I1=3A-0.6A=2.4A，所以===5 (1分)
即R2取值范围为5～60，电流表的示数范围为0.8 A～3 A或3 A～0.8 A…(l分)
2.（2021江西）小明同学在物理实验室发现一个电学元件，是由一个标有“2 V 2 W”的小灯泡和一个定值电阻R0 连接而成。小明同学将该元件接入如图14 所示的电路中，电源电压恒为6V，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表的示数总在0.2A~1A 的范围内变化（小灯泡的电阻不随温度变化，且电路元件始终完好）。求：
①小灯泡正常工作时的电流和电阻；
②定值电阻R0 与小灯泡的连接方式；
③定值电阻R0 的阻值；
④滑动变阻器R 的最大阻值。
【答案】
3.（2021上海）在图 7 所示电路中，电源电压为 6V 且保持不变，滑动变阻器 R2 允许通过最大电流为 3A。电流表 A、A1 的表盘均如图 8 所示。变阻器滑片 P 位于最大阻值处，闭合开关 S，电流表 A1 示数为 0.3A。两电流表指针偏离零刻度线角度相同。
①求电阻 R1 的阻值
②求此时经过变阻器 R2 的电流I2
③移动变阻器滑片 P，在电路安全工作的前提下，求变阻器 R2 消耗的最小电功率与最大电功率之比P2min:P2max
【答案】① R1=U/I1=6V/0.3A=20Ω
②干路电流表和 A1 偏角相同，且干路电流大于支路电流，故干路电流为 1.5A； I2=I-I1=1.5A-0.3A=1.2A
③滑动变阻器的最小电流为 1.2A；最大电流为 3A-0.3A=2.7A；最小功率和最大功率的比
值等于最小电流和最大电流的比值 1.2A：2.7A=4:9
4. （2021呼和浩特）如图所示，电源两端电压为6V，且保持不变，当开关S1闭合、S2断开时，电阻R1消耗的电功率P1为3W；当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为1.5A，求：
（1）电阻R1和R2的阻值；
（2）开关都闭合时，电路消耗总功率。
【答案】（1）12Ω，6Ω；（2）9W
5．（2021营口）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，S1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】解：（1）开关S闭合，S1断开，变阻器在左端时，变阻器与灯泡串联，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，由灯泡正常发光可知，电源电压U＝＝＝6V
（2）
＝＝20Ω
滑片在变阻器的最右端时，灯泡L的实际功率
PL＝（U﹣UR）Imin＝（6V﹣4V）×0.2A＝0.4W；
（3）电源电压一定，开关S，S1都闭合，滑片滑到最左端时，电路消耗的功率最大，此时变阻器1min的电能为
＝＝108J。
答：（1）电源电压为6V；
（2）变阻器R的最大阻值为20Ω，滑片在变阻器的最右端时，灯泡L的实际功率为0.4W；
（3）开关S，S1都闭合，滑片滑到最左端时，电路消耗的功率最大，此时变阻器1min的电能为108J。
6.（2021毕节）某电热饮水机具有加热和保温两挡，额定电压为220V。如图甲是其电路原理图，S0为温控开关，R1、R2为电热丝(阻值不变)。某次饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图象如图乙所示。求：
(1)饮水机处于加热挡阶段消耗的电能。
(2)电阻R2的阻值。
【答案】解：(1)由题图乙可知，饮水机加热档电功率：P加热=484W；加热时间：t=5min=300s；
饮水机处于加热档阶段消耗的电能：W=P加热t=484W×300s=145200J；
(2)由电路图可知，当开关S、S0 闭合时，R1与R2并联，电路中总电阻最小，根据P=U²/R可知，饮水机总功率最大，此时为加热状态；当只闭合开关S时，电路为R1的简单电路，饮水机处于保温状态，根据图乙可知，保温档的功率为44W。
加热时电阻丝R2的电功率：P2=P加热−P1=P加热−P保温=484W−44W=440W，
由P=U²/R可得，电阻R2的阻值：R2=U²/P2=(220V)²/440W=110Ω。
故答案为：：(1)饮水机处于加热档阶段消耗的电能为145200J；
(2)电阻R2的阻值为110Ω。
7. （2021威海）某品牌电热扇工作原理如图所示。S1为双触点开关，1、2、3、4为开关触点，通过旋转开关S1，可实现加热功能的“空档”“低温档”和“高温档”之间的切换；电动机工作时可使电热扇往复转动。和均为电热丝，阻值不受温度影响，。电热扇部分参数如表所示。
（1）请画出电热扇处于低温档且不转动时的等效电路图，并计算此时电路正常工作消耗的总功率。
（2）求的阻值。
（3）若电动机正常工作10min，内部线圈产生的热量为多少？
【答案】（1），550W；（2）44Ώ；（3）144J
8.（2021乐山）如图所示电路中，灯泡L标有“6V 3W”字样（不计温度对灯丝电阻的影响）。当开关S1、S2均闭合，滑动变阻器的滑片P在最左端时，电流表示数为1.5A，并且灯泡L正常发光；当开关S1闭合、S2 断开，滑动变阻器的滑片P在中点时，电流表的示数为 0.25A。求：
（1）电源电压；
（2）定值电阻R的阻值；
（3）开关S1闭合后，电路中的最小功率。
【答案】（1）6V；（2）6Ω；（3）1W。
【解析】
9. （2021大连）如图是某家用电炖锅的简化电路图。电源电压为，和均为加热电阻。当开关接1时为加热状态，功率为；开关接2时为保温状态，功率为。试求：
（1）电炖锅保温状态下电路中的电流是多少？
（2）电阻的阻值是多少？
（3）电炖锅保温状态下工作，电阻产生热量多少？
【答案】（1）1A；（2）55Ω；（3）9.9×104J
10. （2021济宁）如图所示的部分电路中，R1为定值电阻、R2滑动变阻器，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V。电源电压恒定，若将a、b分别接在电源两端，电流表的示数为0.4A，电压表的示数为3V。
（1）只将b、c分别接在电源两端，当滑片滑至中点时，电流表的示数为0.3A，求R2的最大阻值；
（2）只将a、c分别接在电源两端，当滑片滑至最右端时，求电路的总功率；
（3）将b接在电源一端，a、c连接后接在电源的另一端，让滑片P由最右端逐渐向左滑动，求R2允许接入电路的最小阻值。
【答案】（1）20Ω；（2）0.33W；（3）15Ω
11.（2021扬州）如图所示为模拟调光灯电路,电源电压恒为6V,灯泡标有“2.5V0.5A”字样(灯阻值不变),滑动变阻器标有“20Ω1A”字样.
(1)求灯泡正常发光时的电功率
(2)求灯泡正常发光时滑动变阻器接人电路的阻值
(3)该电路设计是否有缺陷?如有,请给出解决办法
【答案】1.25w 7Ω 有影响 措施：在滑动变阻器7欧姆处加个卡子，防止电流过大
12. （2021泰州）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。R1与R2均为电热丝，R1的阻值为66Ω，S1为温控开关，保温挡时的总功率是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】解：（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）R2阻值为
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。
13. （2021临沂）某品牌电热水瓶具有加热和电动出水两种功能，其简化电路如图所示，其中R1是额定功率为2000W的电热丝，R2是阻值为130Ω的分压电阻，电磁泵的额定电压为12V，在1标准大气压下，将初温为20℃、质量为2.5kg的水装入电热水瓶，正常加热8min20s将水烧开，已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，求该电热水瓶：
（1）此次加热水的效率；
（2）电磁泵的额定功率。
【答案】（1）84%；（2）19.2W
【解析】解：（1）水升温
水吸热
电热丝消耗电能
此次加热水的效率
（2）R2分压
U2=U-UM=220V-12V=208V
电磁泵支路电流为
电磁泵的额定功率
答：（1）此次加热水的效率84%；
（2）电磁泵的额定功率19.2W。
14. （2021黄石）如图所示，电源电压恒定，灯泡L标有“9V 9W”字样，且灯丝电阻不受温度影响。当开关S和S1都闭合，滑片P在a端时，灯泡正常发光，电流表的示数为1.5A；当开关S闭合、S1断开滑片P在中点和b端时，电流表的示数之比为I中：Ib=5:3。求：
（1）电阻R1的阻值；
（2）滑动变阻器R2的最大阻值；
（3）若开关S闭合，S1断开，且电流表的量程为0～0.6A，求电路消耗的最大功率与最小功率的比值多大?
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】解：（1）当开关S和S1都闭合，滑片P在a端时，灯泡与R1并联，电流表测干路电流，灯泡正常发光，则电源电压等于灯泡的额定电压9V，通过灯泡的电流
通过电阻R1的电流
电阻R1的阻值
（2）当开关S闭合、S1断开时，电路总灯泡与变阻器串联，滑片P在中点和b端时，电流表的示数之比为I中：Ib=5:3，灯丝的电阻
滑片P在中点和b端时电流为
联立以上三式解得
（3）若开关S闭合，S1断开，且电流表的值为0.6A，电路消耗的功率最大
滑动变阻器滑到最大值时，电路的功率最小
电路消耗的最大功率与最小功率的比值
答：（1）电阻R1的阻值为；
（2）滑动变阻器R2的最大阻值36Ω ；
（3）电路消耗的最大功率与最小功率的比值为。
15. （2021牡丹江、鸡西）如图所示，小灯泡标有“6V 3W”字样（设灯丝电阻不受温度影响），R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，其最大阻值为40Ω。求：
（1）小灯泡正常发光时的电阻；
（2）当开关S、S1、S2都闭合时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为0.6A，电路工作50s，求R1的阻值和电流通过R1产生的热量。
【答案】（1）12Ω；（2）60Ω，30J
【解析】解：（1）由可得小灯泡正常发光时的电阻
（2）当开关S、S1、S2都闭合时，灯泡L与电阻R1并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，且小灯泡恰好正常发光，所以，电源的电压
U=UL=6V
由可得，通过小灯泡的电流：
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R1的电流：
由可得，R1的阻值：
50s内电流通过R1产生的热量
答：（1）小灯泡正常发光时的电阻是12Ω；
（2）R1的阻值是60Ω，电流通过R1产生的热量是30J。
16.（2021广东）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，R0的电功率和电流的P−I关系图象如图乙所示，求：
(1)电源电压；
(2)滑动变阻器的最大阻值。
【答案】解：由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。
(1)当滑片位于b端时，变阻器接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，R0的电功率最大，
由图乙可知，电路中的最大电流I大=0.5A，R0的最大电功率P0大=4.5W，
由P=UI可得，此时R0两端的电压即电源的电压：U=U0大=P0大I大=4.5W0.5A=9V；
(2)由I=UR可得，定值电阻R0的阻值：R0=U0大I大=9V0.5A=18Ω，
当滑片位于a端时，变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，
由图乙可知，电路中的最小电流I小=0.1A，
此时电路的总电阻：R总=UI小=9V0.1A=90Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑动变阻器的最大阻值：R大=R总−R0=90Ω−18Ω=72Ω。
答：(1)电源电压为9V；
(2)滑动变阻器的最大阻值为72Ω。
17. （2021福建）如图是某电蒸锅的内部简化电路图，R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为484Ω，加热档功率为1200W。用此电蒸锅对质量为1.2 kg的水加热使其温度升高75℃，需要的时间为375s，已知c水=4.2×103J/（kg•℃）。
求：（1）保温档的功率；
（2）电阻R2的阻值；
（3）电蒸锅的加热效率。
【答案】（1）100W；（2）44Ω；（3）84%
【解析】解：（1）闭合开关S1，断开开关S2，电路中只有R1接入电路，此时电路处于保温档，保温档功率
（2）闭合开关S1、S2，电路中只有R1、R2并联接入电路，电路处于加热档，R2的功率
由可知，R2的电阻
（3）水温度升高75℃吸收的热量
这个过程消耗的电能
电蒸锅的加热效率
答：（1）保温档的功率为100W；
（2）电阻R2的阻值44Ω；
（3）电蒸锅的加热效率为84％。
18.（2021昆明）如图19所示的电路，电源电压为6V保持不变，R1=4d开关闭合，滑动变阻器R2的滑片置于a端时，电压表V1的示数为2V,求：
（1）电压表V2的示数；
（2）电流表的示数；
（3）整个电路的功率；
（4）当滑片滑到b端时，通电1min电流做的功.
【答案】
19.（2021苏州）纯电动汽车是一种采用蓄电池作为唯一动力源的汽车，电池的安全性主要体现在对其温度的控制上，当某组电池温度过高时，立即启动制冷系统进行降温，图甲是小明设计的模拟控温装置示意图，电磁继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器Rp串联接在电压为6V的电源两端。当电磁铁线圈（电阻不计）中的电流I大于或等于25mA时，衔铁被吸合，热敏电阻置于温度监测区域，其阻值Rt，与温度t的关系如图乙所示，滑动变阻器的最大阻值为200Ω.
（1）图甲中应将b端与 ▲ 端相连；
（2）当开关S闭合时，电磁铁上端为 ▲ 极；
（3）若设置电池温度为60℃时启动制冷系统，则滑动变阻器阻值应为 ▲ Ω；
（4）该电路可设置启动制冷系统的最高温度是 ▲ ℃；
（5）现利用一只电阻箱在室温条件下对上述电路进行调试。使电路能在60℃时启动制冷系统.为此，先将电阻箱调为70Ω，然后还需要经过三个关键的调试步骤才能完成调试。
第一步：断开开关， ▲ ；
第二步：闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到继电器的衔铁被吸合；
第三步：断开开关， ▲ ，完成电路调试.
【答案】（1）c；（2）N；（3）170；（4）90 （5）用电阻箱替换热敏电阻，用热敏电阻替换电阻箱
20. （2021长春）某加热器简化电路如图甲所示，其加热元件是利用新型材料制成的，它的电阻R随温度t变化的关系图象如图乙所示；照明灯L标有“220V 100W”。此加热器白天只加热不照明，夜晚加热并照明。
（1）该加热器的金属外壳应与______相连，避免金属外壳带电时发生触电事故；
（2）白天和夜晚加热器的加热元件温度均为t0时，电路总功率之比为4：5，则t0=___________℃；
（3）闭合开关S，若加热元件的温度从16℃升高37℃，通过加热元件的电流变化情况是___________。
【答案】 ①. 大地（地线） ②. 40 ③. 先变大后变小
【解析】（1）[1]加热器的金属外壳与火线接触了，外壳就会带电，如果外壳没有接地，人接触时就会发生触电，为避免金属外壳带电时发生触电事故，该加热器的金属外壳应与大地（地线）相连。
（2）[2]由题意知，白天和夜晚温度均为t0时加热元件的功率相同，则有
=
已知PL=100W，故解得P加热=400W，由P=可得加热元件的阻值
R===121Ω
由图乙可知，加热器的阻值为121Ω时，对应的温度为40℃，即t0=40℃。
（3）[3]闭合开关S，由图乙可知，若加热元件的温度从16℃升高37℃，加热元件的阻值先减小后增大，电压一定，由I=可知，通过加热元件的电流先变大后变小。
21. （2021南京）综合实践活动中，同学们设计了一款可用电流表示数显示拉力大小的测力计模型，电流表示数随拉力的增大而增大，模型电路如图甲所示，ab为长10cm、阻值25Ω的电阻丝，其阻值与长度成正比。滑片P左端固定在拉杆上，弹簧处于原长时，滑片P位于a端，电源电压恒为6V，弹簧电阻恒为1Ω，R0为4Ω，其余部分电阻不计，电流表量程为0～0.6A。忽略弹簧、拉杆和拉环的重力及滑片与电阻丝的摩擦。
（1）虚线框内接线柱“1”应与______（选填“2”或“3”）连接；
（2）闭合开关，弹簧处于原长状态时，R0消耗功率多大______？
（3）弹簧的伸长量△L与所受拉力F之间的关系如图乙所示，则电流表示数最大时显示的拉力多大______？
（4）甲图中若去掉电流表，用一只电压表（量程0～3V）与R0并联，利用电压表的示数来显示拉力的大小，则与利用电流表相比，电压表所能显示的最大拉力将提升______%。
（5）在汇报交流阶段，同学们对模型设计的不足提出了改进措施。如甲图的方案，从电路的安全性考虑，其他条件不变，R的阻值应不小于______Ω。
【答案】 (1). 3 (2). 0.16W (3). 400N (4). 10 (5). 3
【解析】（1）[1]因为电流表可以显示力的大小，当滑片位于a端时没有拉力，所以电流表示数应该最小，故虚线框内接线柱“1”应与3相连。
（2）[2]弹簧处于原长状态时，滑动变阻器最大阻值连入电路，电路中的电流
R0消耗的功率为
（3）[3]电路中电流最大是0.6A，此时滑动变阻器接入电路的电阻为
此时滑动变阻器接入电路的长度为
Δ
由图可知此时的拉力为400N。
（4）[4]用一只电压表（量程0～3V）与R0并联时电路中的最大电流为
此时滑动变阻器接入电路的电阻为
此时滑动变阻器接入电路的长度为
Δ
由图可知此时拉力为
设拉力提升的百分数为n，则
（5）[5]R的最小值为
22. （2021河南）小聪利用光光敏电阻为社区设计了一种自动草坪灯，其工作原理如图17所示。工作电路中有两盏规格均为“220V 44W”的灯泡L，天暗时灯自动发光，天亮时灯自动熄灭。电控制电路中电源电压U恒为6V。定值电阻R0为220Ω。在一定范围内，光敏电阻R的阻值与光照强度E（光照强度一代单位为lx，光越强光照强度越大）之间存在着一定关系，部分数据如下表所示。电磁铁的线圈电阻忽略不计，当天色渐暗，通过线圈的电流为0.02A时，恰好启动工作电路的照明系统。试问：
（1）随着光照强度减小，光敏电阻R的阻值_____________（选填“增大”或“减小”），电磁铁的磁性______________（选题“增强”或“减弱”），当光照强度减小到一定值时，衔铁会被____________（选题“吸下”或“释放”），照明系统启动。
（2）两盏灯均正常发光时，工作电路中的总电流是多少？
（3）照明系统恰好启动时，光敏电阻R的阻值为多少？此时光照强度为多少？
【答案】
23. （2021桂林）某科技小组的同学设计制作了一款自动控温烘干箱，箱内主要电路包括控制电路和工作电路，其原理图如图所示。控制电路电源电压为8V，R为变阻器，Rt为热敏电阻、Rt阻值与箱内气温关系如下表所示。工作电路电源电压为220V，R0为电热丝，阻值恒为88Ω，M为电风扇，铭牌上标有“220V 20W”字样，其作用是使箱内空气均匀受热，红、绿指示灯用于分别指示电路加热、待机状态。当控制电路的电流达到0.025A时，衔铁被电磁铁吸住，工作电路处于待机状态，当控制电路电流减小到某值时，衔铁被释放，工作电路处于加热状态。
（1）将控制电路中变阻器R的阻值调为120Ω时，箱内气温最高可达多少摄氏度？（电磁铁的线圈电阻不计）
（2）重新调节变阻器R，同时闭合开关S1、S2，箱内气温与时间关系如图乙所示，若电热丝R0加热空气的效率为80%，衔铁每次被吸住的时长均为300s，箱内空气质量恒为2.2kg、比热容为，求开关S1、S2闭合20min内，工作电路总共消耗的电能是多少焦耳？（控制电路、指示灯及电风扇M产生的电热均不计，指示灯消耗的电能不计）
【答案】（1）50℃；（2）
【解析】解：（1）当控制电路的电流达到0.025A时，衔铁被电磁铁吸住，工作电路处于待机状态，此时电路中的总电阻
将控制电路中变阻器R的阻值调为120Ω时，则热敏电阻的阻值
由表中数据可知，此时箱内气温为50℃，因为随着温度升高，热敏电阻阻值会减小，电流会增大，所以箱内气温最高可达50℃。
（2）由图乙可知，每当温度由60℃降低54℃时，衔铁会被释放，此时电热丝R0会加热空气，空气升高6℃需要吸收的热量
若电热丝R0加热空气的效率为80%，则电热丝R0耗电
电热丝R0的电功率
则电热丝R0的工作时间
因为电风扇的功率为20W，所以每次从54℃加热到60℃需要消耗的电能
因为起始温度是24℃，加热到60℃，空气吸收的热量
此时电热丝R0耗电
此时则电热丝R0的工作时间
则从24℃加热到60℃需要消耗的电能
20min内起初加热到60摄氏度需要180s，因为衔铁每次被吸住的时长均为300s，每次由54℃加热到60℃需要30s，则除了第一次外还需要加热三次，所以消耗的总电能为
答：（1）将控制电路中变阻器R的阻值调为120Ω时，箱内气温最高可达50℃；
（2）开关S1、S2闭合20min内，工作电路总共消耗的电能是。
24. （2021荆州）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S1时，电流表的示数为I=0.2A，电阻R1消耗的功率为P1；变阻器滑片P移到b端，所有开关都闭合时，电流表的示数为I=0.5A，电阻R1消耗的功率为 且P1：P1'=16：25。
（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S2，且电压表的量程为0～3V。在保证电路元件都安全的情况下，求变阻器接入电路的阻值变化范围。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】解： （1）小灯泡L正常发光时的阻值
（2）只闭合S1时，灯泡与电阻R1串联，电流表的示数为I=0.2A，此时电源电压U
①
变阻器滑片P移到b端，所有开关都闭合时，R1与滑动变阻器并联
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S2，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S2，且电压表的量程为0～3V。在保证电路元件都安全的情况下，求变阻器接入电路的阻值变化范围。
25. （2021河北）如图所示，小灯泡L规格为“5V 1W”，R0=50Ω，电源电压不变，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R0的功率和电源电压；
（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？
【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R0的电流
R0的功率
R0两端电压
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滑max=0.5A。
流过电阻的电流
干路最大电流
Imax=I滑max+IR0=0.5A+0.3A=0.8A
电路最大功率
Pmax=U电Imax=15V×0.8A=12W
答：（1）R0的功率为；电源电压为；
（2）选择“100Ω 0.5A”变阻器电路消耗的功率最大；最大功率是12W。
26. （2021衡阳）某兴趣小组为检测操场上的风力等级，设计了一台简易风速仪，其工作原理如图甲所示。装有挡风板和滑片P的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆上，滑杆上的摩擦力忽略不计，弹簧左端固定，右端与滑块相连。挡风板的挡风面积为0.2米，均匀电阻丝长为30厘米，阻值为15欧，电源电压恒为9伏，保护电阻为3欧，电压表量程0~3伏。弹簧弹力与弹簧长度改变量的关系如图乙所示。无风时，滑片P在A处，有风时，滑块移动，稳定后读出电压表示数，计算并查阅下表数据可知风速及风级。
（1）无风时，求通过的电流；
（2）为保护电路安全，求出风速仪所测最大风力等级为几级；
（3）某日从天气预报得知，第二天风力等级将会达到五级，风速预计为，在原有电路元件和电路基本连接方式均不变的基础上，电路将如何改进，在图丙的虚线框内将电路补充完整。小组成员还想计算出电路改进后电压表的示数，经查阅资料后得知，该挡风板所受的风压与风速的平方成正比，其关系式为，（其中为常量，数值为0.6），假设你为改小组成员，请你计算出风速为时，改进后的电路中电压表的示数。
【答案】（1）；（2）四级；（3）1.5V
【解析】解：（1）因电压表接在滑片上且电压表在电路中相当于断路，所以，电流要流经全部电阻丝，在滑片P左移的过程中，始终是全部电阻丝与电阻R0串联，所以电路的总电阻不变；无论有无风时，滑动变阻器接入电路的阻值均为，通过的电流
（2）由图可知，风力越大，电压表测量部分电阻越长，电压表示数越大，电压表最大电压；滑动变阻器分到电压
当电压表示数最大时，滑片移动距离
由图乙可得，弹簧产生的弹力，此时的风压
查表可知，此时风力等级为四级。
（3）当风速为时，风压
因此会超过电压表量程，弹簧弹力
由表可得，弹簧形变量为，因此可将电压表测量对象更换为滑片左侧部分的电阻，此时滑片左侧电阻
此时电压表示数
改装电路为
此电路只能在风力稳定时使用。
答：（1）无风时，求通过的电流是；
（2）为保护电路安全，求出风速仪所测最大风力等级为四级；
（3）风速为时，改进后的电路中电压表的示数是1.5V。
27. （2021眉山）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；
（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】解：（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
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℃。
28.（2021重庆A）如图19甲所示,小勇同学设计了一个汽车落水安全装置并进行了试验,在汽车的四个门板外侧分别安装一个气囊,气囊的触发由图19乙所示电路中a、b间的电压来控制，压敏电阻R1水平安装在汽车底部A处,R1的阻值随其表面水的压力的变化如图19丙所示。某次试验时：汽车入水前把R2的滑片调到合适位置不动,闭合开关S,电压表的示数为3V，再把汽车吊入足够高的长方体水池中缓慢下沉,直到a、b间的电压等于或大于3V时,气囊就充气打开,使汽车漂浮在水中,试验装置相关参数如表二所示。
(1)求汽车入水前电路中的电流；
(2)当汽车漂浮时,测得水池的水位比汽车入水前上升了8cm(水未进入车内),求汽车受到的重力；
(3)求气囊充气打开时汽车A处浸入水中的深度。
【答案】（1）0.075A（2）1.6×104N（3）1m
29. （2021内江）电子秤的应用在我们日常生活中已经十分普遍，下如图所示，是某位同学利用电压表设计的一个简易电子秤示意图。其中，电源的电压为3V，V是电压表（也是电子秤的示数表盘），R0是阻值为6Ω的定值电阻，R是一根长为4cm阻值为12Ω的均匀电阻丝（单位长度的电阻丝的阻值相等），P是与弹簧C连接在一起的金属滑片，弹簧所受压力F与压缩量的关系如下表所示。在不称量重物时，滑片P刚好位于电阻丝R的最上端a处，弹簧处于自然状态。滑片、弹簧的电阻均不计，塑料盘和金属板的重力不计，g=10N/kg。当开关S闭合后，则
（1）该电子秤工作时的电功率是多少？
（2）当电压表示数为1V时，所称重物的质量是多少？
【答案】（1）；（2）2kg
30. （2021枣庄）康康家里有一台电火锅，部分技术参数如下表，图甲是其内部电路的工作原理简图，、均为阻值不变的加热电阻，通过开关S、、的通断可实现三个挡位功能的切换，其中是能分别与a、b两掷点相连的单刀双掷开关。
（1）电火锅正常工作时，锅内水温随时间变化的图象如图所示。若用高温挡把质量为4kg、初温为50℃的水加热到60℃，求此过程中水吸收的热量和电火锅的热效率；
（2）若改用低温挡给（1）问中的水加热，请比较使用高温挡还是低温挡更节能；
（3）求电火锅正常工作时保温挡的电功率。
【答案】（1）；；（2）高温挡更节能；（3）
31. （2021潍坊）某电动三轮车坐垫加热装置的简化电路如图所示，电路中、、均为发热电阻，已知，，，仅闭合S1时，加热功率；仅闭合S2时，加热功率，求：
（1）电源电压U及的电阻值；
（2）该装置的最大加热功率。
【答案】（1）12V； 3Ω；（2）72W
【解析】（1）仅闭合S1时，电路为R0、R1组成的串联电路，如图
由得①
仅闭合S2时，电路为R0、R2组成的串联电路，如图
由得②
解由①②组成的方程组得U=12V,R0=3Ω
（2）由电路分析得出当三个开关全部闭合时R0被短接，R1、R2并联在电源上，如图
这时电路中电阻最小，电路总功率最大，电路最大总功率。
答：（1）电源电压U及R0的电阻值分别为12V、3Ω；
（2）该装置的最大加热功率为64W。
32．（2021云南）交通安全要求广大司机“开车不喝酒，喝酒不开车”，酒后驾驶存在许多安全隐患。某科技兴趣小组设计了一种简易的酒精检测仪，其电路原理如图2甲所示。电源电压为12V，R1是气敏电阻，其阻值随呼气酒精浓度K的变化关系如图2乙所示，R2为滑动变阻器。检测前对检测仪进行“调零”，即调节滑动变阻器使电流表的示数为0.1A，调零后变阻器滑片位置保持不变。查阅到相关资料如图1。
（1）求“调零”后变阻器R2接入电路的阻值；
（2）检测前R2工作10s消耗的电能；
（3）对某司机进行检测时，电流表示数为0.16A，依据信息窗资料，通过计算判断该司机属于非酒驾、酒驾还是醉驾。
【答案】解：（1）由题意可知：U＝12V，I＝0.1A，R1＝100Ω
串联总电阻：R总＝＝＝120Ω，
变阻器R2的阻值：R2＝R总﹣R1＝120Ω﹣100Ω＝20Ω；
（2）检测前R2在10s消耗的电能：W＝I2R2t＝（0.1A）2×20Ω×10s＝2J；
（3）当I＝0.16A，R2＝20Ω时
串联总电阻：R′总＝＝＝75Ω；
R′1的阻值为：R′1＝R′总﹣R2＝75Ω﹣20Ω＝55Ω；
对应乙图此时K＝12.5×10﹣3/100mL，此时酒精浓度为：
M＝12.5×10﹣3/100mL×2200＝27.5mg/100mL，该司机属于酒驾。
答：（1）“调零”后变阻器R2接入电路的阻值20Ω；
（2）检测前R2工作10s消耗的电能2J；
（3）该司机属于酒驾。
33．（2021遵义）某同学利用恒压电源、定值电阻R1和滑动变阻器R2，先后连接了如图甲、乙所示电路。在图甲电路中，该同学将滑片P置于最右端后闭合开关，此时电流表、电压表的示数分别为0.30A、15.0V；再将滑片P移至某一位置时，电流表、电压表的示数分别为0.50A、9.0V。在图乙电路中，该同学接入两只电流表（图中未画出），在保证电路安全的前提下，将滑片P从某位置开始逐次向左移动改变相同的阻值，测得两电流表的示数并记录在下表中。
（1）求R2的最大阻值；
（2）求R1的阻值和电源电压；
（3）请分析图乙电路中电流表A1、A2的接入位置并计算R2每次改变的阻值？
【答案】解：（1）在图甲电路中，该同学将滑片P置于最右端后闭合开关，两电阻串联接入电路，滑动变阻器接入电路最大阻值，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测通过电路的电流，由欧姆定律可得R2的最大阻值：R2＝＝＝50Ω。
（2）串联电路总电压等于各部分电压之和，将滑片P置于最右端时，电源电压：U＝IR1+U2＝0.3A×R1+15V﹣﹣﹣﹣①
将滑片P移至某一位置时，电源电压：U＝I′R1+U2′＝0.5A×R1+9V﹣﹣﹣﹣②
①②联立可得：R1＝30Ω，U＝24V；
（3）在图乙电路中，两电阻并联接入电路，并联电路互不影响，并联电路各支路两端电压相等，
将滑片P从某位置开始逐次向左移动改变相同的阻值，电流表A1的示数不变，所以电流表A1测定值电阻R1支路的电流，
①电流表A2测干路电流，并联电路干路电流等于各支路电流之和，
则第一次通过滑动变阻器的电流I1＝1.3A﹣0.8A＝0.5A，此时滑动变阻器接入电路的阻值R2′＝＝＝48Ω，
第二次通过滑动变阻器的电流I2＝1.4A﹣0.8A＝0.6A，此时滑动变阻器接入电路的阻值＝＝＝40Ω，滑动变阻器改变的阻值：ΔR2＝48Ω﹣40Ω＝8Ω，
第三次通过滑动变阻器的电流I2＝1.55A﹣0.8A＝0.75A，此时滑动变阻器接入电路的阻值＝＝＝32Ω，滑动变阻器改变的阻值：ΔR2′＝40Ω﹣32Ω＝8Ω，
滑动变阻器改变的阻值相同，故符合题意；
②电流表A2测滑动变阻器的电流，则第一次滑动变阻器接入电路的阻值R21＝＝≈18.46Ω，
第二次滑动变阻器接入电路的阻值R22＝＝≈17.14Ω，滑动变阻器改变的阻值：ΔR21＝18.46Ω﹣17.14Ω＝1.32Ω，
第三次滑动变阻器接入电路的阻值R23＝＝≈15.48Ω，滑动变阻器改变的阻值：ΔR22＝17.14Ω﹣15.48Ω＝1.66Ω，
滑动变阻器改变的阻值不同，故不符合题意。
答：（1）R2的最大阻值为50Ω；
（2）R1的阻值为30Ω，电源电压为24V；
（3）图乙电路中电流表A1与定值电阻串联接入电路，电流表A2在干路，R2每次改变的阻值为8Ω。
34.（2021张家界）百善孝为先，我们可以从点点滴滴的小事做起。佳佳将自己的压岁钱省下来给奶奶买了一款足浴盆。这款足浴盆工作时的简化电路如图，它有加热功能和按摩功能。电动机线圈电阻为4Ω，加热电阻正常工作时电功率为1kW，电源电压220V稳定不变。
(1)启动按摩功能时，电动机启动，通过电动机线圈的电流为0.1A，按摩20min，电动机线圈产生的热量是多少？
(2)加热电阻正常工作时的电阻是多少？
(3)在足浴盆中加入体积为4L、初温为20℃的水升高至40℃，水吸收的热量为多少？若加热时间为420s，它的电加热效率为多少？[c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]
【答案】解：(1)线圈产生的热量：Q=I2Rt=(0.1A)2×4Ω×20×60s=48J；
(2)由电功率公式P=U2R可求得加热电阻阻值R=U2P=(220V)21000W=48.4Ω；
(3)4L=4×10−3m3，由密度公式ρ=mV得m=ρV=103kg/m3×4×10−3m3=4kg，
水吸收的热量为Q=c水m△t=4.2×103J/(kg⋅℃)×4kg×(40℃−20℃)=3.36×105J，
加热电阻所消耗的电能W=Pt=1000W×420s=4.2×105J，
则足浴盆的加热效率η=QW×100%=3.36×105J4.2×105J×100%=80%。
答：(1)按摩20min，电动机线圈产生的热量是48J；
(2)加热电阻正常工作时的电阻48.4Ω；
(3)足浴盆的加热效率是80%。
【解析】(1)由焦耳定律Q=I2Rt可求得线圈产生热量；
(2)由电功率公式P=U2R可求得加热电阻阻值；
(3)利用吸热公式Q=c水m△t可计算出水升温所吸收的热量，利用电能公式W=Pt可计算出消耗的电能，然后即可计算加热效率。
35.（2021无锡）图甲为某品牌电压力锅，其电路原理图如图乙所示。电源转换器将U＝220V的电压转换为直流低电压U'，R是热敏电阻，温度与锅内温度保持一致，当温度为100℃时，R的阻值为1700Ω，温度每升高1℃，阻值减小80Ω。R'是可调电阻，电磁铁线圈电阻忽略不计，当电磁铁线圈中的电流达到0.02A时，衔铁P被吸起（开关断开），此时锅内温度为115℃；当电流减小到0.012A时，衔铁P被释放（开关重新接通），此时锅内温度为110℃。S为电源开关；S1为定时器开关，闭合后自动开始计时，计时结束会自动断开，无外力不再闭合，S2为保温开关，开始时处于闭合状态，当锅内温度达到80℃时断开，当锅内温度低于60℃时自动闭合，保压指示灯L1、保温指示灯L2阻值可忽略。R1、R2阻值均为110kΩ，R3为加热盘，额定电压为220V，电阻为48.4Ω。
某次煮饭时，电压力锅内加入适量米和水，盖好盖子，闭合S、S1，电压力锅进入“加热”工作状态，6min后灯L1亮起，电压力锅进入“保压”工作状态，保压期间，观察到灯L1间歇发光；再过一段时间，S1断开，灯L2亮起，电压力锅进入“保温”工作状态。
（1）电压力锅在“加热”工作状态时，加热盘R3消耗的电能为多少？
（2）电压力锅进入“保温”工作状态后，下列说法中错误的是________。
A．灯L1、L2间歇发光
B．灯L1会熄灭、灯L2间歇发光
C．当锅内温度低于60℃时，R3正常工作
D．当锅内温度达到80℃时，通过R3的电流小于0.002A
（3）为控制电压力锅在“保压”工作状态时，锅内温度在110～115℃，可调电阻R'接入电路的阻值为多少？
【答案】（1）3.6×105J （2）A （3）100Ω
36.（2021锦州）如图所示是速热型电热水龙头的电路简图，R1、R2为电热丝。通过操作开关，可以提供温水和热水，相应参数如下表。当电热水龙头在额定电压下工作时，求:
（1）闭合开关S1，断开开关S2，此时电路中的电流多大?
（2）电热丝R2的电阻多大?
（3）闭合开关S1、S2，通电20 s，可以把1 kg的水从15℃加热到34℃，电热水龙头的加热效率是多少? [c水=4.2×103 J/（kg. ℃）]（结果保留到0.1%）
【答案】
37.（2021凉山州）如图所示电路中，电源电压保持不变，R0、R1均为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，改变R2的阻值，两电压表示数与电流表示数变化关系如图所示，当滑片P在b端时电流表示数为0.3 A。
（1）求R2的最大阻值；
（2）若滑片P置于变阻器的中点位置，R2消耗的电功率为1.2 W，求电源电压U和R0的阻值；
（3）若滑动变阻器的滑片P从a端向b端每移动1 cm阻值改变1 Ω，设滑片P从a端移动到b端的距离为x cm，写出R2消耗的电功率P随x变化的关系式。
【答案】（1）15 Ω （2）9 V 3 Ω （3）P=81x(15+x)2
【解析】（1）由题意可知，当滑片P在b端时，R1、R2和R0串联，R2两端的电压：U2=4.5V
由I=UR可得，R2的最大阻值：R2=U2I=4.5V0.3A=15Ω。
答：R2的最大阻值为15 Ω；
（2）当滑片P在b端时，由乙图可知加在R1两端的电压：U1=8.1V-4.5V=3.6V，
则由I=UR可得，R1的电阻：R1=U1I=3.6V0.3A=12Ω。
当滑片P在中点时，R1、R22和R0串联，R2消耗的功率：P=1.2W，则由P=I2R，得：P=(I')2R22，
即：1.2W=(I')2×152Ω。解得此时电路中的电流：I'=0.4A。
由题意得，当滑片P在b端时，电源电压：U=I（R1+R2+R0）
即：U=0.3A×（12Ω+15Ω+R0），即：U=8.1V+0.3A⋅R0 ①。
当滑片P在中点时，电源电压：U=I'(R1+R22+R0)，
即：U=0.4A×(12Ω+152Ω+R0)，即：U=7.8V+0.4A⋅R0。 ②
由①②可得：U=9V，R0=3Ω。
答：电源电压为9 V，R0的阻值为3 Ω；
（3）由P=UI=I2R可得，R2消耗的功率：P=(UR1+R0+x)2⋅x=81x(15+x)2。
答：R2消耗的电功率P随x变化的关系式为P=81x(15+x)2。
38.（2021重庆B卷） 如图16所示的电路中，电源电压为3V，电阻R2的电阻为30Ω，当开关s1闭合，s2断开时，电流的示数为0.3A,求：
（1）电阻R1的值：
（2）当开关s1，s2闭合时，通电10s电阻R2产生的热量。
【答案】解：（1）当开关s1闭合时，
R1=U/I=3V/0.3A=10Ω
(2)当开关s1，s2闭合时，
I2=U/R2=3V/30Ω=0.1A
Q=I2Rt=（0.1A）2×30Ω×10s=3J
39.（2021绍兴）某兴趣小组设计了一种恒温箱电路，如图甲所示，工作电路电源电压U1=220V，R1=242Ω，控制电路电源电压U2=3V，R2=300Ω，热敏电阻R能即时感知恒温箱内温度，其阻值与温度的关系如图乙，不计线圈的电阻，当线圈中的电流大于或等于40mA时，继电器的衔铁被吸合，动触点A与静触点B接触；当线圈中的电流小于或等于30mA时衔铁被释放，动触点A与静触点C接触。求：
（1）闭合开关S1和S2，恒温箱开始工作，此时衔铁的动触点A与________（选填“B”或“C”）静触点相接触。
（2）电热丝R1正常工作5分钟消耗的电能。
（3）分析计算恒温箱正常工作时的温度变化范围。
【答案】（1）C （2）6×104J （3）90℃~100℃
40.（2021南充）如图所示，图甲、图乙分别为某烧水壶的铭牌和简化电路图，和为发热丝，为总开关，为温控开关，1、别为开关的两个接触点，丙图为某次将满壶水加热、保温过程的总功率与时间的关系图像，已知，.求：
（1）这满壶水从25℃加热至100℃所吸收的热量；
（2）本次工作过程共消耗的电能；
（3）和的阻值.
【答案】解：（1）满壶水的质量为：
此过程加热满壶水吸收的热量为：
（2）由图可知
本次工作消耗电能
（3）当闭合，接1时电路只有接入电路，电路处于加热状态
由得：
当闭合，接2时电路中与串联接入电路，电路处于保温状态
同理可得：
41. （2021德州）小强坐在汽车副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会变暗。汽车的蓄电池、定值电阻、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图甲所示。汽车蓄电池的电压为12.5V且保持不变，车灯接通电动机未启动时，电流表示数为10A；车打接通电动机启动时，电流表示数为70A，已知车灯的图像如图乙所示。求：
（1）定值电阻R的阻值；
（2）车灯接通电动机启动时，车灯的功率减少了多少；
（3）车灯接通电动机启动2秒，此过程电动机消耗的电能。
【答案】（1）0.05Ω；（2）39W；（3）1098J
42.（2021苏州）小明为宠物保温箱设计了一个电加热器，其内部电路如图所示，S为旋转型开关，通过旋转开关S，可实现从低温到中温、高温的转换，保温箱及加热器的部分参数如表所示，求：
（1）保温箱内空气温度从10℃升高到32℃需要吸收的热量；
（2）电加热器电路中R2的阻值；
（3）要完成（1）中的升温要求，至少霜要的加热时间。
【答案】解：
（1）
（2）当旋转开关同时接通2、3接线柱时，R1被短路，，
（3）当旋转开关同时接通3、4接线柱时，R2、R3并联在电源两端，
，
43.（2021山西）小伟家的电热饮水机通过旋钮开关可以实现加热和保温两个挡位的切换。小伟查阅资料得到饮水机的部分信息如表。饮水机正常加热7min，可将质量为1kg的水从20℃加热到沸腾(标准大气压)，然后转入保温状态。请你结合小伟的调查研究，解决下列问题：
(1)在图中虚线框内画出导线、电阻R1和电阻R2三个元件的符号，将饮水机的电路图连接完整。(旋钮开关位于a、a点，表示a与a接通)
(2)加热过程中，饮水机的加热效率。[水的比热容4.2×103J/(kg⋅℃)]
【答案】解：(1)饮水机只有加热和保温两个挡位，由信息表可知：
饮水机加热时接入电路的电阻：R加热=U2P加热=(220V)21000W=48.4Ω=R2，
饮水机保温时接入电路的电阻：R保温=U2P保温=(220V)2100W=484Ω=R1+R2，
观察图可知：左边的虚线框始终连入电路，所以应为电阻R2，另一个挡位应该是与右边的其中一个虚线框里的电阻R1与左边电阻R2串联后为保温挡位，如图所示，左图：aa为断开；bb为加热；cc为保温。右图：aa为断开；bb为保温；cc为加热。
(2)水吸收的热量：
Q=cm△t=4.2×103J/(kg⋅℃)×1kg×(100℃−20℃)=3.36×105J；
由P=Wt可得，消耗电能：
W=P加热t=1000W×7×60s=4.2×105J，
饮水机的加热效率：
η=QW×100%=3.36×105J4.2×105J×100%=80%。
答：(1)如图所示，左图：aa为断开；bb为加热；cc为保温。右图：aa为断开；bb为保温；cc为加热。
；
(2)加热过程中，饮水机的加热效率是80%。
【解析】(1)根据题干可知饮水机只有加热和保温两个挡位，观察图可知：左边的虚线框始终连入电路，所以应为一个电阻，另一个挡位应该是与右边的其中一个虚线框里的电阻电阻串联即可，据此即可完成电路图；
(2)根据Q=cm△t求出水吸收的热量；根据W=Pt求出电流做的功，利用η=QW×100%求出饮水机的加热效率。
备战2022年中考物理真题专项练习——动态电路计算
1. （2021聊城）如图所示电路中，电源电压不变，R1=20，滑动变阻器R2的最大阻值为60，小灯泡L的额定电压为5V，电流表的量程(0～0.6A或0～3A)．只闭合S2时，电流表的示数为0.4A；只闭合S3，且变阻器的滑片P在正中点时，电流表的示数为0 .3A．(不考虑温度对灯丝电阻的影响)
(1)电源电压和灯丝电阻．
(2)只闭合S3时，要使小灯泡L正常发光，变阻器 R2连入电路的阻值．
(3)闭合S1、S2、S3，为保证不损坏电流表，变阻器R2的阻值可调范围和电流表的变化范围．
2.（2021江西）小明同学在物理实验室发现一个电学元件，是由一个标有“2 V 2 W”的小灯泡和一个定值电阻R0 连接而成。小明同学将该元件接入如图14 所示的电路中，电源电压恒为6V，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表的示数总在0.2A~1A 的范围内变化（小灯泡的电阻不随温度变化，且电路元件始终完好）。求：
①小灯泡正常工作时的电流和电阻；
②定值电阻R0 与小灯泡的连接方式；
③定值电阻R0 的阻值；
④滑动变阻器R 的最大阻值。
3.（2021上海）在图 7 所示电路中，电源电压为 6V 且保持不变，滑动变阻器 R2 允许通过最大电流为 3A。电流表 A、A1 的表盘均如图 8 所示。变阻器滑片 P 位于最大阻值处，闭合开关 S，电流表 A1 示数为 0.3A。两电流表指针偏离零刻度线角度相同。
①求电阻 R1 的阻值
②求此时经过变阻器 R2 的电流I2
③移动变阻器滑片 P，在电路安全工作的前提下，求变阻器 R2 消耗的最小电功率与最大电功率之比P2min:P2max
4. （2021呼和浩特）如图所示，电源两端电压为6V，且保持不变，当开关S1闭合、S2断开时，电阻R1消耗的电功率P1为3W；当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为1.5A，求：
（1）电阻R1和R2的阻值；
（2）开关都闭合时，电路消耗总功率。
5．（2021营口）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，S1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。
6.（2021毕节）某电热饮水机具有加热和保温两挡，额定电压为220V。如图甲是其电路原理图，S0为温控开关，R1、R2为电热丝(阻值不变)。某次饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图象如图乙所示。求：
(1)饮水机处于加热挡阶段消耗的电能。
(2)电阻R2的阻值。
7. （2021威海）某品牌电热扇工作原理如图所示。S1为双触点开关，1、2、3、4为开关触点，通过旋转开关S1，可实现加热功能的“空档”“低温档”和“高温档”之间的切换；电动机工作时可使电热扇往复转动。和均为电热丝，阻值不受温度影响，。电热扇部分参数如表所示。
（1）请画出电热扇处于低温档且不转动时的等效电路图，并计算此时电路正常工作消耗的总功率。
（2）求的阻值。
（3）若电动机正常工作10min，内部线圈产生的热量为多少？
8.（2021乐山）如图所示电路中，灯泡L标有“6V 3W”字样（不计温度对灯丝电阻的影响）。当开关S1、S2均闭合，滑动变阻器的滑片P在最左端时，电流表示数为1.5A，并且灯泡L正常发光；当开关S1闭合、S2 断开，滑动变阻器的滑片P在中点时，电流表的示数为 0.25A。求：
（1）电源电压；
（2）定值电阻R的阻值；
（3）开关S1闭合后，电路中的最小功率。
9. （2021大连）如图是某家用电炖锅的简化电路图。电源电压为，和均为加热电阻。当开关接1时为加热状态，功率为；开关接2时为保温状态，功率为。试求：
（1）电炖锅保温状态下电路中的电流是多少？
（2）电阻的阻值是多少？
（3）电炖锅保温状态下工作，电阻产生热量多少？
10. （2021济宁）如图所示的部分电路中，R1为定值电阻、R2滑动变阻器，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V。电源电压恒定，若将a、b分别接在电源两端，电流表的示数为0.4A，电压表的示数为3V。
（1）只将b、c分别接在电源两端，当滑片滑至中点时，电流表的示数为0.3A，求R2的最大阻值；
（2）只将a、c分别接在电源两端，当滑片滑至最右端时，求电路的总功率；
（3）将b接在电源一端，a、c连接后接在电源的另一端，让滑片P由最右端逐渐向左滑动，求R2允许接入电路的最小阻值。
11.（2021扬州）如图所示为模拟调光灯电路,电源电压恒为6V,灯泡标有“2.5V0.5A”字样(灯阻值不变),滑动变阻器标有“20Ω1A”字样.
(1)求灯泡正常发光时的电功率
(2)求灯泡正常发光时滑动变阻器接人电路的阻值
(3)该电路设计是否有缺陷?如有,请给出解决办法
12. （2021泰州）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。R1与R2均为电热丝，R1的阻值为66Ω，S1为温控开关，保温挡时的总功率是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。
13. （2021临沂）某品牌电热水瓶具有加热和电动出水两种功能，其简化电路如图所示，其中R1是额定功率为2000W的电热丝，R2是阻值为130Ω的分压电阻，电磁泵的额定电压为12V，在1标准大气压下，将初温为20℃、质量为2.5kg的水装入电热水瓶，正常加热8min20s将水烧开，已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，求该电热水瓶：
（1）此次加热水的效率；
（2）电磁泵的额定功率。
14. （2021黄石）如图所示，电源电压恒定，灯泡L标有“9V 9W”字样，且灯丝电阻不受温度影响。当开关S和S1都闭合，滑片P在a端时，灯泡正常发光，电流表的示数为1.5A；当开关S闭合、S1断开滑片P在中点和b端时，电流表的示数之比为I中：Ib=5:3。求：
（1）电阻R1的阻值；
（2）滑动变阻器R2的最大阻值；
（3）若开关S闭合，S1断开，且电流表的量程为0～0.6A，求电路消耗的最大功率与最小功率的比值多大?
15. （2021牡丹江、鸡西）如图所示，小灯泡标有“6V 3W”字样（设灯丝电阻不受温度影响），R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，其最大阻值为40Ω。求：
（1）小灯泡正常发光时的电阻；
（2）当开关S、S1、S2都闭合时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为0.6A，电路工作50s，求R1的阻值和电流通过R1产生的热量。
16.（2021广东）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，R0的电功率和电流的P−I关系图象如图乙所示，求：
(1)电源电压；
(2)滑动变阻器的最大阻值。
17. （2021福建）如图是某电蒸锅的内部简化电路图，R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为484Ω，加热档功率为1200W。用此电蒸锅对质量为1.2 kg的水加热使其温度升高75℃，需要的时间为375s，已知c水=4.2×103J/（kg•℃）。
求：（1）保温档的功率；
（2）电阻R2的阻值；
（3）电蒸锅的加热效率。
18.（2021昆明）如图19所示的电路，电源电压为6V保持不变，R1=4d开关闭合，滑动变阻器R2的滑片置于a端时，电压表V1的示数为2V,求：
（1）电压表V2的示数；
（2）电流表的示数；
（3）整个电路的功率；
（4）当滑片滑到b端时，通电1min电流做的功.
19.（2021苏州）纯电动汽车是一种采用蓄电池作为唯一动力源的汽车，电池的安全性主要体现在对其温度的控制上，当某组电池温度过高时，立即启动制冷系统进行降温，图甲是小明设计的模拟控温装置示意图，电磁继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器Rp串联接在电压为6V的电源两端。当电磁铁线圈（电阻不计）中的电流I大于或等于25mA时，衔铁被吸合，热敏电阻置于温度监测区域，其阻值Rt，与温度t的关系如图乙所示，滑动变阻器的最大阻值为200Ω.
（1）图甲中应将b端与 ▲ 端相连；
（2）当开关S闭合时，电磁铁上端为 ▲ 极；
（3）若设置电池温度为60℃时启动制冷系统，则滑动变阻器阻值应为 ▲ Ω；
（4）该电路可设置启动制冷系统的最高温度是 ▲ ℃；
（5）现利用一只电阻箱在室温条件下对上述电路进行调试。使电路能在60℃时启动制冷系统.为此，先将电阻箱调为70Ω，然后还需要经过三个关键的调试步骤才能完成调试。
第一步：断开开关， ▲ ；
第二步：闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到继电器的衔铁被吸合；
第三步：断开开关， ▲ ，完成电路调试.
20. （2021长春）某加热器简化电路如图甲所示，其加热元件是利用新型材料制成的，它的电阻R随温度t变化的关系图象如图乙所示；照明灯L标有“220V 100W”。此加热器白天只加热不照明，夜晚加热并照明。
（1）该加热器的金属外壳应与______相连，避免金属外壳带电时发生触电事故；
（2）白天和夜晚加热器的加热元件温度均为t0时，电路总功率之比为4：5，则t0=___________℃；
（3）闭合开关S，若加热元件的温度从16℃升高37℃，通过加热元件的电流变化情况是___________。
21. （2021南京）综合实践活动中，同学们设计了一款可用电流表示数显示拉力大小的测力计模型，电流表示数随拉力的增大而增大，模型电路如图甲所示，ab为长10cm、阻值25Ω的电阻丝，其阻值与长度成正比。滑片P左端固定在拉杆上，弹簧处于原长时，滑片P位于a端，电源电压恒为6V，弹簧电阻恒为1Ω，R0为4Ω，其余部分电阻不计，电流表量程为0～0.6A。忽略弹簧、拉杆和拉环的重力及滑片与电阻丝的摩擦。
（1）虚线框内接线柱“1”应与______（选填“2”或“3”）连接；
（2）闭合开关，弹簧处于原长状态时，R0消耗功率多大______？
（3）弹簧的伸长量△L与所受拉力F之间的关系如图乙所示，则电流表示数最大时显示的拉力多大______？
（4）甲图中若去掉电流表，用一只电压表（量程0～3V）与R0并联，利用电压表的示数来显示拉力的大小，则与利用电流表相比，电压表所能显示的最大拉力将提升______%。
（5）在汇报交流阶段，同学们对模型设计的不足提出了改进措施。如甲图的方案，从电路的安全性考虑，其他条件不变，R的阻值应不小于______Ω。
22. （2021河南）小聪利用光光敏电阻为社区设计了一种自动草坪灯，其工作原理如图17所示。工作电路中有两盏规格均为“220V 44W”的灯泡L，天暗时灯自动发光，天亮时灯自动熄灭。电控制电路中电源电压U恒为6V。定值电阻R0为220Ω。在一定范围内，光敏电阻R的阻值与光照强度E（光照强度一代单位为lx，光越强光照强度越大）之间存在着一定关系，部分数据如下表所示。电磁铁的线圈电阻忽略不计，当天色渐暗，通过线圈的电流为0.02A时，恰好启动工作电路的照明系统。试问：
（1）随着光照强度减小，光敏电阻R的阻值_____________（选填“增大”或“减小”），电磁铁的磁性______________（选题“增强”或“减弱”），当光照强度减小到一定值时，衔铁会被____________（选题“吸下”或“释放”），照明系统启动。
（2）两盏灯均正常发光时，工作电路中的总电流是多少？
（3）照明系统恰好启动时，光敏电阻R的阻值为多少？此时光照强度为多少？
23. （2021桂林）某科技小组的同学设计制作了一款自动控温烘干箱，箱内主要电路包括控制电路和工作电路，其原理图如图所示。控制电路电源电压为8V，R为变阻器，Rt为热敏电阻、Rt阻值与箱内气温关系如下表所示。工作电路电源电压为220V，R0为电热丝，阻值恒为88Ω，M为电风扇，铭牌上标有“220V 20W”字样，其作用是使箱内空气均匀受热，红、绿指示灯用于分别指示电路加热、待机状态。当控制电路的电流达到0.025A时，衔铁被电磁铁吸住，工作电路处于待机状态，当控制电路电流减小到某值时，衔铁被释放，工作电路处于加热状态。
（1）将控制电路中变阻器R的阻值调为120Ω时，箱内气温最高可达多少摄氏度？（电磁铁的线圈电阻不计）
（2）重新调节变阻器R，同时闭合开关S1、S2，箱内气温与时间关系如图乙所示，若电热丝R0加热空气的效率为80%，衔铁每次被吸住的时长均为300s，箱内空气质量恒为2.2kg、比热容为，求开关S1、S2闭合20min内，工作电路总共消耗的电能是多少焦耳？（控制电路、指示灯及电风扇M产生的电热均不计，指示灯消耗的电能不计）
24. （2021荆州）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S1时，电流表的示数为I=0.2A，电阻R1消耗的功率为P1；变阻器滑片P移到b端，所有开关都闭合时，电流表的示数为I=0.5A，电阻R1消耗的功率为 且P1：P1'=16：25。
（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S2，且电压表的量程为0～3V。在保证电路元件都安全的情况下，求变阻器接入电路的阻值变化范围。
25. （2021河北）如图所示，小灯泡L规格为“5V 1W”，R0=50Ω，电源电压不变，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R0的功率和电源电压；
（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？
26. （2021衡阳）某兴趣小组为检测操场上的风力等级，设计了一台简易风速仪，其工作原理如图甲所示。装有挡风板和滑片P的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆上，滑杆上的摩擦力忽略不计，弹簧左端固定，右端与滑块相连。挡风板的挡风面积为0.2米，均匀电阻丝长为30厘米，阻值为15欧，电源电压恒为9伏，保护电阻为3欧，电压表量程0~3伏。弹簧弹力与弹簧长度改变量的关系如图乙所示。无风时，滑片P在A处，有风时，滑块移动，稳定后读出电压表示数，计算并查阅下表数据可知风速及风级。
（1）无风时，求通过的电流；
（2）为保护电路安全，求出风速仪所测最大风力等级为几级；
（3）某日从天气预报得知，第二天风力等级将会达到五级，风速预计为，在原有电路元件和电路基本连接方式均不变的基础上，电路将如何改进，在图丙的虚线框内将电路补充完整。小组成员还想计算出电路改进后电压表的示数，经查阅资料后得知，该挡风板所受的风压与风速的平方成正比，其关系式为，（其中为常量，数值为0.6），假设你为改小组成员，请你计算出风速为时，改进后的电路中电压表的示数。
27. （2021眉山）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；
（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 】
28.（2021重庆A）如图19甲所示,小勇同学设计了一个汽车落水安全装置并进行了试验,在汽车的四个门板外侧分别安装一个气囊,气囊的触发由图19乙所示电路中a、b间的电压来控制，压敏电阻R1水平安装在汽车底部A处,R1的阻值随其表面水的压力的变化如图19丙所示。某次试验时：汽车入水前把R2的滑片调到合适位置不动,闭合开关S,电压表的示数为3V，再把汽车吊入足够高的长方体水池中缓慢下沉,直到a、b间的电压等于或大于3V时,气囊就充气打开,使汽车漂浮在水中,试验装置相关参数如表二所示。
(1)求汽车入水前电路中的电流；
(2)当汽车漂浮时,测得水池的水位比汽车入水前上升了8cm(水未进入车内),求汽车受到的重力；
(3)求气囊充气打开时汽车A处浸入水中的深度。
29. （2021内江）电子秤的应用在我们日常生活中已经十分普遍，下如图所示，是某位同学利用电压表设计的一个简易电子秤示意图。其中，电源的电压为3V，V是电压表（也是电子秤的示数表盘），R0是阻值为6Ω的定值电阻，R是一根长为4cm阻值为12Ω的均匀电阻丝（单位长度的电阻丝的阻值相等），P是与弹簧C连接在一起的金属滑片，弹簧所受压力F与压缩量的关系如下表所示。在不称量重物时，滑片P刚好位于电阻丝R的最上端a处，弹簧处于自然状态。滑片、弹簧的电阻均不计，塑料盘和金属板的重力不计，g=10N/kg。当开关S闭合后，则
（1）该电子秤工作时的电功率是多少？
（2）当电压表示数为1V时，所称重物的质量是多少？
30. （2021枣庄）康康家里有一台电火锅，部分技术参数如下表，图甲是其内部电路的工作原理简图，、均为阻值不变的加热电阻，通过开关S、、的通断可实现三个挡位功能的切换，其中是能分别与a、b两掷点相连的单刀双掷开关。
（1）电火锅正常工作时，锅内水温随时间变化的图象如图所示。若用高温挡把质量为4kg、初温为50℃的水加热到60℃，求此过程中水吸收的热量和电火锅的热效率；
（2）若改用低温挡给（1）问中的水加热，请比较使用高温挡还是低温挡更节能；
（3）求电火锅正常工作时保温挡的电功率。
31. （2021潍坊）某电动三轮车坐垫加热装置的简化电路如图所示，电路中、、均为发热电阻，已知，，，仅闭合S1时，加热功率；仅闭合S2时，加热功率，求：
（1）电源电压U及的电阻值；
（2）该装置的最大加热功率。
32．（2021云南）交通安全要求广大司机“开车不喝酒，喝酒不开车”，酒后驾驶存在许多安全隐患。某科技兴趣小组设计了一种简易的酒精检测仪，其电路原理如图2甲所示。电源电压为12V，R1是气敏电阻，其阻值随呼气酒精浓度K的变化关系如图2乙所示，R2为滑动变阻器。检测前对检测仪进行“调零”，即调节滑动变阻器使电流表的示数为0.1A，调零后变阻器滑片位置保持不变。查阅到相关资料如图1。
（1）求“调零”后变阻器R2接入电路的阻值；
（2）检测前R2工作10s消耗的电能；
（3）对某司机进行检测时，电流表示数为0.16A，依据信息窗资料，通过计算判断该司机属于非酒驾、酒驾还是醉驾。
33．（2021遵义）某同学利用恒压电源、定值电阻R1和滑动变阻器R2，先后连接了如图甲、乙所示电路。在图甲电路中，该同学将滑片P置于最右端后闭合开关，此时电流表、电压表的示数分别为0.30A、15.0V；再将滑片P移至某一位置时，电流表、电压表的示数分别为0.50A、9.0V。在图乙电路中，该同学接入两只电流表（图中未画出），在保证电路安全的前提下，将滑片P从某位置开始逐次向左移动改变相同的阻值，测得两电流表的示数并记录在下表中。
（1）求R2的最大阻值；
（2）求R1的阻值和电源电压；
（3）请分析图乙电路中电流表A1、A2的接入位置并计算R2每次改变的阻值？
34.（2021张家界）百善孝为先，我们可以从点点滴滴的小事做起。佳佳将自己的压岁钱省下来给奶奶买了一款足浴盆。这款足浴盆工作时的简化电路如图，它有加热功能和按摩功能。电动机线圈电阻为4Ω，加热电阻正常工作时电功率为1kW，电源电压220V稳定不变。
(1)启动按摩功能时，电动机启动，通过电动机线圈的电流为0.1A，按摩20min，电动机线圈产生的热量是多少？
(2)加热电阻正常工作时的电阻是多少？
(3)在足浴盆中加入体积为4L、初温为20℃的水升高至40℃，水吸收的热量为多少？若加热时间为420s，它的电加热效率为多少？[c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]
35.（2021无锡）图甲为某品牌电压力锅，其电路原理图如图乙所示。电源转换器将U＝220V的电压转换为直流低电压U'，R是热敏电阻，温度与锅内温度保持一致，当温度为100℃时，R的阻值为1700Ω，温度每升高1℃，阻值减小80Ω。R'是可调电阻，电磁铁线圈电阻忽略不计，当电磁铁线圈中的电流达到0.02A时，衔铁P被吸起（开关断开），此时锅内温度为115℃；当电流减小到0.012A时，衔铁P被释放（开关重新接通），此时锅内温度为110℃。S为电源开关；S1为定时器开关，闭合后自动开始计时，计时结束会自动断开，无外力不再闭合，S2为保温开关，开始时处于闭合状态，当锅内温度达到80℃时断开，当锅内温度低于60℃时自动闭合，保压指示灯L1、保温指示灯L2阻值可忽略。R1、R2阻值均为110kΩ，R3为加热盘，额定电压为220V，电阻为48.4Ω。
某次煮饭时，电压力锅内加入适量米和水，盖好盖子，闭合S、S1，电压力锅进入“加热”工作状态，6min后灯L1亮起，电压力锅进入“保压”工作状态，保压期间，观察到灯L1间歇发光；再过一段时间，S1断开，灯L2亮起，电压力锅进入“保温”工作状态。
（1）电压力锅在“加热”工作状态时，加热盘R3消耗的电能为多少？
（2）电压力锅进入“保温”工作状态后，下列说法中错误的是________。
A．灯L1、L2间歇发光
B．灯L1会熄灭、灯L2间歇发光
C．当锅内温度低于60℃时，R3正常工作
D．当锅内温度达到80℃时，通过R3的电流小于0.002A
（3）为控制电压力锅在“保压”工作状态时，锅内温度在110～115℃，可调电阻R'接入电路的阻值为多少？
36.（2021锦州）如图所示是速热型电热水龙头的电路简图，R1、R2为电热丝。通过操作开关，可以提供温水和热水，相应参数如下表。当电热水龙头在额定电压下工作时，求:
（1）闭合开关S1，断开开关S2，此时电路中的电流多大?
（2）电热丝R2的电阻多大?
（3）闭合开关S1、S2，通电20 s，可以把1 kg的水从15℃加热到34℃，电热水龙头的加热效率是多少? [c水=4.2×103 J/（kg. ℃）]（结果保留到0.1%）
37.（2021凉山州）如图所示电路中，电源电压保持不变，R0、R1均为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，改变R2的阻值，两电压表示数与电流表示数变化关系如图所示，当滑片P在b端时电流表示数为0.3 A。
（1）求R2的最大阻值；
（2）若滑片P置于变阻器的中点位置，R2消耗的电功率为1.2 W，求电源电压U和R0的阻值；
（3）若滑动变阻器的滑片P从a端向b端每移动1 cm阻值改变1 Ω，设滑片P从a端移动到b端的距离为x cm，写出R2消耗的电功率P随x变化的关系式。
38.（2021重庆B卷） 如图16所示的电路中，电源电压为3V，电阻R2的电阻为30Ω，当开关s1闭合，s2断开时，电流的示数为0.3A,求：
（1）电阻R1的值：
（2）当开关s1，s2闭合时，通电10s电阻R2产生的热量。
39.（2021绍兴）某兴趣小组设计了一种恒温箱电路，如图甲所示，工作电路电源电压U1=220V，R1=242Ω，控制电路电源电压U2=3V，R2=300Ω，热敏电阻R能即时感知恒温箱内温度，其阻值与温度的关系如图乙，不计线圈的电阻，当线圈中的电流大于或等于40mA时，继电器的衔铁被吸合，动触点A与静触点B接触；当线圈中的电流小于或等于30mA时衔铁被释放，动触点A与静触点C接触。求：
（1）闭合开关S1和S2，恒温箱开始工作，此时衔铁的动触点A与________（选填“B”或“C”）静触点相接触。
（2）电热丝R1正常工作5分钟消耗的电能。
（3）分析计算恒温箱正常工作时的温度变化范围。
40.（2021南充）如图所示，图甲、图乙分别为某烧水壶的铭牌和简化电路图，和为发热丝，为总开关，为温控开关，1、别为开关的两个接触点，丙图为某次将满壶水加热、保温过程的总功率与时间的关系图像，已知，.求：
（1）这满壶水从25℃加热至100℃所吸收的热量；
（2）本次工作过程共消耗的电能；
（3）和的阻值.
41. （2021德州）小强坐在汽车副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会变暗。汽车的蓄电池、定值电阻、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图甲所示。汽车蓄电池的电压为12.5V且保持不变，车灯接通电动机未启动时，电流表示数为10A；车打接通电动机启动时，电流表示数为70A，已知车灯的图像如图乙所示。求：
（1）定值电阻R的阻值；
（2）车灯接通电动机启动时，车灯的功率减少了多少；
（3）车灯接通电动机启动2秒，此过程电动机消耗的电能。
42.（2021苏州）小明为宠物保温箱设计了一个电加热器，其内部电路如图所示，S为旋转型开关，通过旋转开关S，可实现从低温到中温、高温的转换，保温箱及加热器的部分参数如表所示，求：
（1）保温箱内空气温度从10℃升高到32℃需要吸收的热量；
（2）电加热器电路中R2的阻值；
（3）要完成（1）中的升温要求，至少霜要的加热时间。
43.（2021山西）小伟家的电热饮水机通过旋钮开关可以实现加热和保温两个挡位的切换。小伟查阅资料得到饮水机的部分信息如表。饮水机正常加热7min，可将质量为1kg的水从20℃加热到沸腾(标准大气压)，然后转入保温状态。请你结合小伟的调查研究，解决下列问题：
(1)在图中虚线框内画出导线、电阻R1和电阻R2三个元件的符号，将饮水机的电路图连接完整。(旋钮开关位于a、a点，表示a与a接通)
(2)加热过程中，饮水机的加热效率。[水的比热容4.2×103J/(kg⋅℃)]
备战2022年中考物理真题专项练习——动态电路计算参考答案
1. （2021聊城）如图所示电路中，电源电压不变，R1=20，滑动变阻器R2的最大阻值为60，小灯泡L的额定电压为5V，电流表的量程(0～0.6A或0～3A)．只闭合S2时，电流表的示数为0.4A；只闭合S3，且变阻器的滑片P在正中点时，电流表的示数为0 .3A．(不考虑温度对灯丝电阻的影响)
(1)电源电压和灯丝电阻．
(2)只闭合S3时，要使小灯泡L正常发光，变阻器 R2连入电路的阻值．
(3)闭合S1、S2、S3，为保证不损坏电流表，变阻器R2的阻值可调范围和电流表的变化范围．
【答案】(1)设电源电压为U，灯丝的电阻为RL，
只闭合S2时，R1与L串联U=I1(Rl+RL)=0.4A×(20+RL) (1分)
只闭合S3时， R2与L串联U=I2(+RL)=0.3A×(30+RL) (1分)
得U=12V；RL=l0 (1分)
(2)只闭合S3时，若L正常发光，IL===0.5A (1分)
所以R2===14 (1分)
（3）R最大时电流表示数最小I=I1+I2=+=+="0.8A" (1分)
所以电流表接0～3A的量程 (1分)
电流表示数为3A时，=I－I1=3A-0.6A=2.4A，所以===5 (1分)
即R2取值范围为5～60，电流表的示数范围为0.8 A～3 A或3 A～0.8 A…(l分)
2.（2021江西）小明同学在物理实验室发现一个电学元件，是由一个标有“2 V 2 W”的小灯泡和一个定值电阻R0 连接而成。小明同学将该元件接入如图14 所示的电路中，电源电压恒为6V，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表的示数总在0.2A~1A 的范围内变化（小灯泡的电阻不随温度变化，且电路元件始终完好）。求：
①小灯泡正常工作时的电流和电阻；
②定值电阻R0 与小灯泡的连接方式；
③定值电阻R0 的阻值；
④滑动变阻器R 的最大阻值。
【答案】
3.（2021上海）在图 7 所示电路中，电源电压为 6V 且保持不变，滑动变阻器 R2 允许通过最大电流为 3A。电流表 A、A1 的表盘均如图 8 所示。变阻器滑片 P 位于最大阻值处，闭合开关 S，电流表 A1 示数为 0.3A。两电流表指针偏离零刻度线角度相同。
①求电阻 R1 的阻值
②求此时经过变阻器 R2 的电流I2
③移动变阻器滑片 P，在电路安全工作的前提下，求变阻器 R2 消耗的最小电功率与最大电功率之比P2min:P2max
【答案】① R1=U/I1=6V/0.3A=20Ω
②干路电流表和 A1 偏角相同，且干路电流大于支路电流，故干路电流为 1.5A； I2=I-I1=1.5A-0.3A=1.2A
③滑动变阻器的最小电流为 1.2A；最大电流为 3A-0.3A=2.7A；最小功率和最大功率的比
值等于最小电流和最大电流的比值 1.2A：2.7A=4:9
4. （2021呼和浩特）如图所示，电源两端电压为6V，且保持不变，当开关S1闭合、S2断开时，电阻R1消耗的电功率P1为3W；当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为1.5A，求：
（1）电阻R1和R2的阻值；
（2）开关都闭合时，电路消耗总功率。
【答案】（1）12Ω，6Ω；（2）9W
5．（2021营口）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，S1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】解：（1）开关S闭合，S1断开，变阻器在左端时，变阻器与灯泡串联，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，由灯泡正常发光可知，电源电压U＝＝＝6V
（2）
＝＝20Ω
滑片在变阻器的最右端时，灯泡L的实际功率
PL＝（U﹣UR）Imin＝（6V﹣4V）×0.2A＝0.4W；
（3）电源电压一定，开关S，S1都闭合，滑片滑到最左端时，电路消耗的功率最大，此时变阻器1min的电能为
＝＝108J。
答：（1）电源电压为6V；
（2）变阻器R的最大阻值为20Ω，滑片在变阻器的最右端时，灯泡L的实际功率为0.4W；
（3）开关S，S1都闭合，滑片滑到最左端时，电路消耗的功率最大，此时变阻器1min的电能为108J。
6.（2021毕节）某电热饮水机具有加热和保温两挡，额定电压为220V。如图甲是其电路原理图，S0为温控开关，R1、R2为电热丝(阻值不变)。某次饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图象如图乙所示。求：
(1)饮水机处于加热挡阶段消耗的电能。
(2)电阻R2的阻值。
【答案】解：(1)由题图乙可知，饮水机加热档电功率：P加热=484W；加热时间：t=5min=300s；
饮水机处于加热档阶段消耗的电能：W=P加热t=484W×300s=145200J；
(2)由电路图可知，当开关S、S0 闭合时，R1与R2并联，电路中总电阻最小，根据P=U²/R可知，饮水机总功率最大，此时为加热状态；当只闭合开关S时，电路为R1的简单电路，饮水机处于保温状态，根据图乙可知，保温档的功率为44W。
加热时电阻丝R2的电功率：P2=P加热−P1=P加热−P保温=484W−44W=440W，
由P=U²/R可得，电阻R2的阻值：R2=U²/P2=(220V)²/440W=110Ω。
故答案为：：(1)饮水机处于加热档阶段消耗的电能为145200J；
(2)电阻R2的阻值为110Ω。
7. （2021威海）某品牌电热扇工作原理如图所示。S1为双触点开关，1、2、3、4为开关触点，通过旋转开关S1，可实现加热功能的“空档”“低温档”和“高温档”之间的切换；电动机工作时可使电热扇往复转动。和均为电热丝，阻值不受温度影响，。电热扇部分参数如表所示。
（1）请画出电热扇处于低温档且不转动时的等效电路图，并计算此时电路正常工作消耗的总功率。
（2）求的阻值。
（3）若电动机正常工作10min，内部线圈产生的热量为多少？
【答案】（1），550W；（2）44Ώ；（3）144J
8.（2021乐山）如图所示电路中，灯泡L标有“6V 3W”字样（不计温度对灯丝电阻的影响）。当开关S1、S2均闭合，滑动变阻器的滑片P在最左端时，电流表示数为1.5A，并且灯泡L正常发光；当开关S1闭合、S2 断开，滑动变阻器的滑片P在中点时，电流表的示数为 0.25A。求：
（1）电源电压；
（2）定值电阻R的阻值；
（3）开关S1闭合后，电路中的最小功率。
【答案】（1）6V；（2）6Ω；（3）1W。
【解析】
9. （2021大连）如图是某家用电炖锅的简化电路图。电源电压为，和均为加热电阻。当开关接1时为加热状态，功率为；开关接2时为保温状态，功率为。试求：
（1）电炖锅保温状态下电路中的电流是多少？
（2）电阻的阻值是多少？
（3）电炖锅保温状态下工作，电阻产生热量多少？
【答案】（1）1A；（2）55Ω；（3）9.9×104J
10. （2021济宁）如图所示的部分电路中，R1为定值电阻、R2滑动变阻器，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V。电源电压恒定，若将a、b分别接在电源两端，电流表的示数为0.4A，电压表的示数为3V。
（1）只将b、c分别接在电源两端，当滑片滑至中点时，电流表的示数为0.3A，求R2的最大阻值；
（2）只将a、c分别接在电源两端，当滑片滑至最右端时，求电路的总功率；
（3）将b接在电源一端，a、c连接后接在电源的另一端，让滑片P由最右端逐渐向左滑动，求R2允许接入电路的最小阻值。
【答案】（1）20Ω；（2）0.33W；（3）15Ω
11.（2021扬州）如图所示为模拟调光灯电路,电源电压恒为6V,灯泡标有“2.5V0.5A”字样(灯阻值不变),滑动变阻器标有“20Ω1A”字样.
(1)求灯泡正常发光时的电功率
(2)求灯泡正常发光时滑动变阻器接人电路的阻值
(3)该电路设计是否有缺陷?如有,请给出解决办法
【答案】1.25w 7Ω 有影响 措施：在滑动变阻器7欧姆处加个卡子，防止电流过大
12. （2021泰州）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。R1与R2均为电热丝，R1的阻值为66Ω，S1为温控开关，保温挡时的总功率是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】解：（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）R2阻值为
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。
13. （2021临沂）某品牌电热水瓶具有加热和电动出水两种功能，其简化电路如图所示，其中R1是额定功率为2000W的电热丝，R2是阻值为130Ω的分压电阻，电磁泵的额定电压为12V，在1标准大气压下，将初温为20℃、质量为2.5kg的水装入电热水瓶，正常加热8min20s将水烧开，已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，求该电热水瓶：
（1）此次加热水的效率；
（2）电磁泵的额定功率。
【答案】（1）84%；（2）19.2W
【解析】解：（1）水升温
水吸热
电热丝消耗电能
此次加热水的效率
（2）R2分压
U2=U-UM=220V-12V=208V
电磁泵支路电流为
电磁泵的额定功率
答：（1）此次加热水的效率84%；
（2）电磁泵的额定功率19.2W。
14. （2021黄石）如图所示，电源电压恒定，灯泡L标有“9V 9W”字样，且灯丝电阻不受温度影响。当开关S和S1都闭合，滑片P在a端时，灯泡正常发光，电流表的示数为1.5A；当开关S闭合、S1断开滑片P在中点和b端时，电流表的示数之比为I中：Ib=5:3。求：
（1）电阻R1的阻值；
（2）滑动变阻器R2的最大阻值；
（3）若开关S闭合，S1断开，且电流表的量程为0～0.6A，求电路消耗的最大功率与最小功率的比值多大?
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】解：（1）当开关S和S1都闭合，滑片P在a端时，灯泡与R1并联，电流表测干路电流，灯泡正常发光，则电源电压等于灯泡的额定电压9V，通过灯泡的电流
通过电阻R1的电流
电阻R1的阻值
（2）当开关S闭合、S1断开时，电路总灯泡与变阻器串联，滑片P在中点和b端时，电流表的示数之比为I中：Ib=5:3，灯丝的电阻
滑片P在中点和b端时电流为
联立以上三式解得
（3）若开关S闭合，S1断开，且电流表的值为0.6A，电路消耗的功率最大
滑动变阻器滑到最大值时，电路的功率最小
电路消耗的最大功率与最小功率的比值
答：（1）电阻R1的阻值为；
（2）滑动变阻器R2的最大阻值36Ω ；
（3）电路消耗的最大功率与最小功率的比值为。
15. （2021牡丹江、鸡西）如图所示，小灯泡标有“6V 3W”字样（设灯丝电阻不受温度影响），R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，其最大阻值为40Ω。求：
（1）小灯泡正常发光时的电阻；
（2）当开关S、S1、S2都闭合时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为0.6A，电路工作50s，求R1的阻值和电流通过R1产生的热量。
【答案】（1）12Ω；（2）60Ω，30J
【解析】解：（1）由可得小灯泡正常发光时的电阻
（2）当开关S、S1、S2都闭合时，灯泡L与电阻R1并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，且小灯泡恰好正常发光，所以，电源的电压
U=UL=6V
由可得，通过小灯泡的电流：
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R1的电流：
由可得，R1的阻值：
50s内电流通过R1产生的热量
答：（1）小灯泡正常发光时的电阻是12Ω；
（2）R1的阻值是60Ω，电流通过R1产生的热量是30J。
16.（2021广东）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，R0的电功率和电流的P−I关系图象如图乙所示，求：
(1)电源电压；
(2)滑动变阻器的最大阻值。
【答案】解：由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。
(1)当滑片位于b端时，变阻器接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，R0的电功率最大，
由图乙可知，电路中的最大电流I大=0.5A，R0的最大电功率P0大=4.5W，
由P=UI可得，此时R0两端的电压即电源的电压：U=U0大=P0大I大=4.5W0.5A=9V；
(2)由I=UR可得，定值电阻R0的阻值：R0=U0大I大=9V0.5A=18Ω，
当滑片位于a端时，变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，
由图乙可知，电路中的最小电流I小=0.1A，
此时电路的总电阻：R总=UI小=9V0.1A=90Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑动变阻器的最大阻值：R大=R总−R0=90Ω−18Ω=72Ω。
答：(1)电源电压为9V；
(2)滑动变阻器的最大阻值为72Ω。
17. （2021福建）如图是某电蒸锅的内部简化电路图，R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为484Ω，加热档功率为1200W。用此电蒸锅对质量为1.2 kg的水加热使其温度升高75℃，需要的时间为375s，已知c水=4.2×103J/（kg•℃）。
求：（1）保温档的功率；
（2）电阻R2的阻值；
（3）电蒸锅的加热效率。
【答案】（1）100W；（2）44Ω；（3）84%
【解析】解：（1）闭合开关S1，断开开关S2，电路中只有R1接入电路，此时电路处于保温档，保温档功率
（2）闭合开关S1、S2，电路中只有R1、R2并联接入电路，电路处于加热档，R2的功率
由可知，R2的电阻
（3）水温度升高75℃吸收的热量
这个过程消耗的电能
电蒸锅的加热效率
答：（1）保温档的功率为100W；
（2）电阻R2的阻值44Ω；
（3）电蒸锅的加热效率为84％。
18.（2021昆明）如图19所示的电路，电源电压为6V保持不变，R1=4d开关闭合，滑动变阻器R2的滑片置于a端时，电压表V1的示数为2V,求：
（1）电压表V2的示数；
（2）电流表的示数；
（3）整个电路的功率；
（4）当滑片滑到b端时，通电1min电流做的功.
【答案】
19.（2021苏州）纯电动汽车是一种采用蓄电池作为唯一动力源的汽车，电池的安全性主要体现在对其温度的控制上，当某组电池温度过高时，立即启动制冷系统进行降温，图甲是小明设计的模拟控温装置示意图，电磁继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器Rp串联接在电压为6V的电源两端。当电磁铁线圈（电阻不计）中的电流I大于或等于25mA时，衔铁被吸合，热敏电阻置于温度监测区域，其阻值Rt，与温度t的关系如图乙所示，滑动变阻器的最大阻值为200Ω.
（1）图甲中应将b端与 ▲ 端相连；
（2）当开关S闭合时，电磁铁上端为 ▲ 极；
（3）若设置电池温度为60℃时启动制冷系统，则滑动变阻器阻值应为 ▲ Ω；
（4）该电路可设置启动制冷系统的最高温度是 ▲ ℃；
（5）现利用一只电阻箱在室温条件下对上述电路进行调试。使电路能在60℃时启动制冷系统.为此，先将电阻箱调为70Ω，然后还需要经过三个关键的调试步骤才能完成调试。
第一步：断开开关， ▲ ；
第二步：闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到继电器的衔铁被吸合；
第三步：断开开关， ▲ ，完成电路调试.
【答案】（1）c；（2）N；（3）170；（4）90 （5）用电阻箱替换热敏电阻，用热敏电阻替换电阻箱
20. （2021长春）某加热器简化电路如图甲所示，其加热元件是利用新型材料制成的，它的电阻R随温度t变化的关系图象如图乙所示；照明灯L标有“220V 100W”。此加热器白天只加热不照明，夜晚加热并照明。
（1）该加热器的金属外壳应与______相连，避免金属外壳带电时发生触电事故；
（2）白天和夜晚加热器的加热元件温度均为t0时，电路总功率之比为4：5，则t0=___________℃；
（3）闭合开关S，若加热元件的温度从16℃升高37℃，通过加热元件的电流变化情况是___________。
【答案】 ①. 大地（地线） ②. 40 ③. 先变大后变小
【解析】（1）[1]加热器的金属外壳与火线接触了，外壳就会带电，如果外壳没有接地，人接触时就会发生触电，为避免金属外壳带电时发生触电事故，该加热器的金属外壳应与大地（地线）相连。
（2）[2]由题意知，白天和夜晚温度均为t0时加热元件的功率相同，则有
=
已知PL=100W，故解得P加热=400W，由P=可得加热元件的阻值
R===121Ω
由图乙可知，加热器的阻值为121Ω时，对应的温度为40℃，即t0=40℃。
（3）[3]闭合开关S，由图乙可知，若加热元件的温度从16℃升高37℃，加热元件的阻值先减小后增大，电压一定，由I=可知，通过加热元件的电流先变大后变小。
21. （2021南京）综合实践活动中，同学们设计了一款可用电流表示数显示拉力大小的测力计模型，电流表示数随拉力的增大而增大，模型电路如图甲所示，ab为长10cm、阻值25Ω的电阻丝，其阻值与长度成正比。滑片P左端固定在拉杆上，弹簧处于原长时，滑片P位于a端，电源电压恒为6V，弹簧电阻恒为1Ω，R0为4Ω，其余部分电阻不计，电流表量程为0～0.6A。忽略弹簧、拉杆和拉环的重力及滑片与电阻丝的摩擦。
（1）虚线框内接线柱“1”应与______（选填“2”或“3”）连接；
（2）闭合开关，弹簧处于原长状态时，R0消耗功率多大______？
（3）弹簧的伸长量△L与所受拉力F之间的关系如图乙所示，则电流表示数最大时显示的拉力多大______？
（4）甲图中若去掉电流表，用一只电压表（量程0～3V）与R0并联，利用电压表的示数来显示拉力的大小，则与利用电流表相比，电压表所能显示的最大拉力将提升______%。
（5）在汇报交流阶段，同学们对模型设计的不足提出了改进措施。如甲图的方案，从电路的安全性考虑，其他条件不变，R的阻值应不小于______Ω。
【答案】 (1). 3 (2). 0.16W (3). 400N (4). 10 (5). 3
【解析】（1）[1]因为电流表可以显示力的大小，当滑片位于a端时没有拉力，所以电流表示数应该最小，故虚线框内接线柱“1”应与3相连。
（2）[2]弹簧处于原长状态时，滑动变阻器最大阻值连入电路，电路中的电流
R0消耗的功率为
（3）[3]电路中电流最大是0.6A，此时滑动变阻器接入电路的电阻为
此时滑动变阻器接入电路的长度为
Δ
由图可知此时的拉力为400N。
（4）[4]用一只电压表（量程0～3V）与R0并联时电路中的最大电流为
此时滑动变阻器接入电路的电阻为
此时滑动变阻器接入电路的长度为
Δ
由图可知此时拉力为
设拉力提升的百分数为n，则
（5）[5]R的最小值为
22. （2021河南）小聪利用光光敏电阻为社区设计了一种自动草坪灯，其工作原理如图17所示。工作电路中有两盏规格均为“220V 44W”的灯泡L，天暗时灯自动发光，天亮时灯自动熄灭。电控制电路中电源电压U恒为6V。定值电阻R0为220Ω。在一定范围内，光敏电阻R的阻值与光照强度E（光照强度一代单位为lx，光越强光照强度越大）之间存在着一定关系，部分数据如下表所示。电磁铁的线圈电阻忽略不计，当天色渐暗，通过线圈的电流为0.02A时，恰好启动工作电路的照明系统。试问：
（1）随着光照强度减小，光敏电阻R的阻值_____________（选填“增大”或“减小”），电磁铁的磁性______________（选题“增强”或“减弱”），当光照强度减小到一定值时，衔铁会被____________（选题“吸下”或“释放”），照明系统启动。
（2）两盏灯均正常发光时，工作电路中的总电流是多少？
（3）照明系统恰好启动时，光敏电阻R的阻值为多少？此时光照强度为多少？
【答案】
23. （2021桂林）某科技小组的同学设计制作了一款自动控温烘干箱，箱内主要电路包括控制电路和工作电路，其原理图如图所示。控制电路电源电压为8V，R为变阻器，Rt为热敏电阻、Rt阻值与箱内气温关系如下表所示。工作电路电源电压为220V，R0为电热丝，阻值恒为88Ω，M为电风扇，铭牌上标有“220V 20W”字样，其作用是使箱内空气均匀受热，红、绿指示灯用于分别指示电路加热、待机状态。当控制电路的电流达到0.025A时，衔铁被电磁铁吸住，工作电路处于待机状态，当控制电路电流减小到某值时，衔铁被释放，工作电路处于加热状态。
（1）将控制电路中变阻器R的阻值调为120Ω时，箱内气温最高可达多少摄氏度？（电磁铁的线圈电阻不计）
（2）重新调节变阻器R，同时闭合开关S1、S2，箱内气温与时间关系如图乙所示，若电热丝R0加热空气的效率为80%，衔铁每次被吸住的时长均为300s，箱内空气质量恒为2.2kg、比热容为，求开关S1、S2闭合20min内，工作电路总共消耗的电能是多少焦耳？（控制电路、指示灯及电风扇M产生的电热均不计，指示灯消耗的电能不计）
【答案】（1）50℃；（2）
【解析】解：（1）当控制电路的电流达到0.025A时，衔铁被电磁铁吸住，工作电路处于待机状态，此时电路中的总电阻
将控制电路中变阻器R的阻值调为120Ω时，则热敏电阻的阻值
由表中数据可知，此时箱内气温为50℃，因为随着温度升高，热敏电阻阻值会减小，电流会增大，所以箱内气温最高可达50℃。
（2）由图乙可知，每当温度由60℃降低54℃时，衔铁会被释放，此时电热丝R0会加热空气，空气升高6℃需要吸收的热量
若电热丝R0加热空气的效率为80%，则电热丝R0耗电
电热丝R0的电功率
则电热丝R0的工作时间
因为电风扇的功率为20W，所以每次从54℃加热到60℃需要消耗的电能
因为起始温度是24℃，加热到60℃，空气吸收的热量
此时电热丝R0耗电
此时则电热丝R0的工作时间
则从24℃加热到60℃需要消耗的电能
20min内起初加热到60摄氏度需要180s，因为衔铁每次被吸住的时长均为300s，每次由54℃加热到60℃需要30s，则除了第一次外还需要加热三次，所以消耗的总电能为
答：（1）将控制电路中变阻器R的阻值调为120Ω时，箱内气温最高可达50℃；
（2）开关S1、S2闭合20min内，工作电路总共消耗的电能是。
24. （2021荆州）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S1时，电流表的示数为I=0.2A，电阻R1消耗的功率为P1；变阻器滑片P移到b端，所有开关都闭合时，电流表的示数为I=0.5A，电阻R1消耗的功率为 且P1：P1'=16：25。
（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S2，且电压表的量程为0～3V。在保证电路元件都安全的情况下，求变阻器接入电路的阻值变化范围。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】解： （1）小灯泡L正常发光时的阻值
（2）只闭合S1时，灯泡与电阻R1串联，电流表的示数为I=0.2A，此时电源电压U
①
变阻器滑片P移到b端，所有开关都闭合时，R1与滑动变阻器并联
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S2，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S2，且电压表的量程为0～3V。在保证电路元件都安全的情况下，求变阻器接入电路的阻值变化范围。
25. （2021河北）如图所示，小灯泡L规格为“5V 1W”，R0=50Ω，电源电压不变，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R0的功率和电源电压；
（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？
【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R0的电流
R0的功率
R0两端电压
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滑max=0.5A。
流过电阻的电流
干路最大电流
Imax=I滑max+IR0=0.5A+0.3A=0.8A
电路最大功率
Pmax=U电Imax=15V×0.8A=12W
答：（1）R0的功率为；电源电压为；
（2）选择“100Ω 0.5A”变阻器电路消耗的功率最大；最大功率是12W。
26. （2021衡阳）某兴趣小组为检测操场上的风力等级，设计了一台简易风速仪，其工作原理如图甲所示。装有挡风板和滑片P的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆上，滑杆上的摩擦力忽略不计，弹簧左端固定，右端与滑块相连。挡风板的挡风面积为0.2米，均匀电阻丝长为30厘米，阻值为15欧，电源电压恒为9伏，保护电阻为3欧，电压表量程0~3伏。弹簧弹力与弹簧长度改变量的关系如图乙所示。无风时，滑片P在A处，有风时，滑块移动，稳定后读出电压表示数，计算并查阅下表数据可知风速及风级。
（1）无风时，求通过的电流；
（2）为保护电路安全，求出风速仪所测最大风力等级为几级；
（3）某日从天气预报得知，第二天风力等级将会达到五级，风速预计为，在原有电路元件和电路基本连接方式均不变的基础上，电路将如何改进，在图丙的虚线框内将电路补充完整。小组成员还想计算出电路改进后电压表的示数，经查阅资料后得知，该挡风板所受的风压与风速的平方成正比，其关系式为，（其中为常量，数值为0.6），假设你为改小组成员，请你计算出风速为时，改进后的电路中电压表的示数。
【答案】（1）；（2）四级；（3）1.5V
【解析】解：（1）因电压表接在滑片上且电压表在电路中相当于断路，所以，电流要流经全部电阻丝，在滑片P左移的过程中，始终是全部电阻丝与电阻R0串联，所以电路的总电阻不变；无论有无风时，滑动变阻器接入电路的阻值均为，通过的电流
（2）由图可知，风力越大，电压表测量部分电阻越长，电压表示数越大，电压表最大电压；滑动变阻器分到电压
当电压表示数最大时，滑片移动距离
由图乙可得，弹簧产生的弹力，此时的风压
查表可知，此时风力等级为四级。
（3）当风速为时，风压
因此会超过电压表量程，弹簧弹力
由表可得，弹簧形变量为，因此可将电压表测量对象更换为滑片左侧部分的电阻，此时滑片左侧电阻
此时电压表示数
改装电路为
此电路只能在风力稳定时使用。
答：（1）无风时，求通过的电流是；
（2）为保护电路安全，求出风速仪所测最大风力等级为四级；
（3）风速为时，改进后的电路中电压表的示数是1.5V。
27. （2021眉山）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；
（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】解：（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
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℃。
28.（2021重庆A）如图19甲所示,小勇同学设计了一个汽车落水安全装置并进行了试验,在汽车的四个门板外侧分别安装一个气囊,气囊的触发由图19乙所示电路中a、b间的电压来控制，压敏电阻R1水平安装在汽车底部A处,R1的阻值随其表面水的压力的变化如图19丙所示。某次试验时：汽车入水前把R2的滑片调到合适位置不动,闭合开关S,电压表的示数为3V，再把汽车吊入足够高的长方体水池中缓慢下沉,直到a、b间的电压等于或大于3V时,气囊就充气打开,使汽车漂浮在水中,试验装置相关参数如表二所示。
(1)求汽车入水前电路中的电流；
(2)当汽车漂浮时,测得水池的水位比汽车入水前上升了8cm(水未进入车内),求汽车受到的重力；
(3)求气囊充气打开时汽车A处浸入水中的深度。
【答案】（1）0.075A（2）1.6×104N（3）1m
29. （2021内江）电子秤的应用在我们日常生活中已经十分普遍，下如图所示，是某位同学利用电压表设计的一个简易电子秤示意图。其中，电源的电压为3V，V是电压表（也是电子秤的示数表盘），R0是阻值为6Ω的定值电阻，R是一根长为4cm阻值为12Ω的均匀电阻丝（单位长度的电阻丝的阻值相等），P是与弹簧C连接在一起的金属滑片，弹簧所受压力F与压缩量的关系如下表所示。在不称量重物时，滑片P刚好位于电阻丝R的最上端a处，弹簧处于自然状态。滑片、弹簧的电阻均不计，塑料盘和金属板的重力不计，g=10N/kg。当开关S闭合后，则
（1）该电子秤工作时的电功率是多少？
（2）当电压表示数为1V时，所称重物的质量是多少？
【答案】（1）；（2）2kg
30. （2021枣庄）康康家里有一台电火锅，部分技术参数如下表，图甲是其内部电路的工作原理简图，、均为阻值不变的加热电阻，通过开关S、、的通断可实现三个挡位功能的切换，其中是能分别与a、b两掷点相连的单刀双掷开关。
（1）电火锅正常工作时，锅内水温随时间变化的图象如图所示。若用高温挡把质量为4kg、初温为50℃的水加热到60℃，求此过程中水吸收的热量和电火锅的热效率；
（2）若改用低温挡给（1）问中的水加热，请比较使用高温挡还是低温挡更节能；
（3）求电火锅正常工作时保温挡的电功率。
【答案】（1）；；（2）高温挡更节能；（3）
31. （2021潍坊）某电动三轮车坐垫加热装置的简化电路如图所示，电路中、、均为发热电阻，已知，，，仅闭合S1时，加热功率；仅闭合S2时，加热功率，求：
（1）电源电压U及的电阻值；
（2）该装置的最大加热功率。
【答案】（1）12V； 3Ω；（2）72W
【解析】（1）仅闭合S1时，电路为R0、R1组成的串联电路，如图
由得①
仅闭合S2时，电路为R0、R2组成的串联电路，如图
由得②
解由①②组成的方程组得U=12V,R0=3Ω
（2）由电路分析得出当三个开关全部闭合时R0被短接，R1、R2并联在电源上，如图
这时电路中电阻最小，电路总功率最大，电路最大总功率。
答：（1）电源电压U及R0的电阻值分别为12V、3Ω；
（2）该装置的最大加热功率为64W。
32．（2021云南）交通安全要求广大司机“开车不喝酒，喝酒不开车”，酒后驾驶存在许多安全隐患。某科技兴趣小组设计了一种简易的酒精检测仪，其电路原理如图2甲所示。电源电压为12V，R1是气敏电阻，其阻值随呼气酒精浓度K的变化关系如图2乙所示，R2为滑动变阻器。检测前对检测仪进行“调零”，即调节滑动变阻器使电流表的示数为0.1A，调零后变阻器滑片位置保持不变。查阅到相关资料如图1。
（1）求“调零”后变阻器R2接入电路的阻值；
（2）检测前R2工作10s消耗的电能；
（3）对某司机进行检测时，电流表示数为0.16A，依据信息窗资料，通过计算判断该司机属于非酒驾、酒驾还是醉驾。
【答案】解：（1）由题意可知：U＝12V，I＝0.1A，R1＝100Ω
串联总电阻：R总＝＝＝120Ω，
变阻器R2的阻值：R2＝R总﹣R1＝120Ω﹣100Ω＝20Ω；
（2）检测前R2在10s消耗的电能：W＝I2R2t＝（0.1A）2×20Ω×10s＝2J；
（3）当I＝0.16A，R2＝20Ω时
串联总电阻：R′总＝＝＝75Ω；
R′1的阻值为：R′1＝R′总﹣R2＝75Ω﹣20Ω＝55Ω；
对应乙图此时K＝12.5×10﹣3/100mL，此时酒精浓度为：
M＝12.5×10﹣3/100mL×2200＝27.5mg/100mL，该司机属于酒驾。
答：（1）“调零”后变阻器R2接入电路的阻值20Ω；
（2）检测前R2工作10s消耗的电能2J；
（3）该司机属于酒驾。
33．（2021遵义）某同学利用恒压电源、定值电阻R1和滑动变阻器R2，先后连接了如图甲、乙所示电路。在图甲电路中，该同学将滑片P置于最右端后闭合开关，此时电流表、电压表的示数分别为0.30A、15.0V；再将滑片P移至某一位置时，电流表、电压表的示数分别为0.50A、9.0V。在图乙电路中，该同学接入两只电流表（图中未画出），在保证电路安全的前提下，将滑片P从某位置开始逐次向左移动改变相同的阻值，测得两电流表的示数并记录在下表中。
（1）求R2的最大阻值；
（2）求R1的阻值和电源电压；
（3）请分析图乙电路中电流表A1、A2的接入位置并计算R2每次改变的阻值？
【答案】解：（1）在图甲电路中，该同学将滑片P置于最右端后闭合开关，两电阻串联接入电路，滑动变阻器接入电路最大阻值，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测通过电路的电流，由欧姆定律可得R2的最大阻值：R2＝＝＝50Ω。
（2）串联电路总电压等于各部分电压之和，将滑片P置于最右端时，电源电压：U＝IR1+U2＝0.3A×R1+15V﹣﹣﹣﹣①
将滑片P移至某一位置时，电源电压：U＝I′R1+U2′＝0.5A×R1+9V﹣﹣﹣﹣②
①②联立可得：R1＝30Ω，U＝24V；
（3）在图乙电路中，两电阻并联接入电路，并联电路互不影响，并联电路各支路两端电压相等，
将滑片P从某位置开始逐次向左移动改变相同的阻值，电流表A1的示数不变，所以电流表A1测定值电阻R1支路的电流，
①电流表A2测干路电流，并联电路干路电流等于各支路电流之和，
则第一次通过滑动变阻器的电流I1＝1.3A﹣0.8A＝0.5A，此时滑动变阻器接入电路的阻值R2′＝＝＝48Ω，
第二次通过滑动变阻器的电流I2＝1.4A﹣0.8A＝0.6A，此时滑动变阻器接入电路的阻值＝＝＝40Ω，滑动变阻器改变的阻值：ΔR2＝48Ω﹣40Ω＝8Ω，
第三次通过滑动变阻器的电流I2＝1.55A﹣0.8A＝0.75A，此时滑动变阻器接入电路的阻值＝＝＝32Ω，滑动变阻器改变的阻值：ΔR2′＝40Ω﹣32Ω＝8Ω，
滑动变阻器改变的阻值相同，故符合题意；
②电流表A2测滑动变阻器的电流，则第一次滑动变阻器接入电路的阻值R21＝＝≈18.46Ω，
第二次滑动变阻器接入电路的阻值R22＝＝≈17.14Ω，滑动变阻器改变的阻值：ΔR21＝18.46Ω﹣17.14Ω＝1.32Ω，
第三次滑动变阻器接入电路的阻值R23＝＝≈15.48Ω，滑动变阻器改变的阻值：ΔR22＝17.14Ω﹣15.48Ω＝1.66Ω，
滑动变阻器改变的阻值不同，故不符合题意。
答：（1）R2的最大阻值为50Ω；
（2）R1的阻值为30Ω，电源电压为24V；
（3）图乙电路中电流表A1与定值电阻串联接入电路，电流表A2在干路，R2每次改变的阻值为8Ω。
34.（2021张家界）百善孝为先，我们可以从点点滴滴的小事做起。佳佳将自己的压岁钱省下来给奶奶买了一款足浴盆。这款足浴盆工作时的简化电路如图，它有加热功能和按摩功能。电动机线圈电阻为4Ω，加热电阻正常工作时电功率为1kW，电源电压220V稳定不变。
(1)启动按摩功能时，电动机启动，通过电动机线圈的电流为0.1A，按摩20min，电动机线圈产生的热量是多少？
(2)加热电阻正常工作时的电阻是多少？
(3)在足浴盆中加入体积为4L、初温为20℃的水升高至40℃，水吸收的热量为多少？若加热时间为420s，它的电加热效率为多少？[c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]
【答案】解：(1)线圈产生的热量：Q=I2Rt=(0.1A)2×4Ω×20×60s=48J；
(2)由电功率公式P=U2R可求得加热电阻阻值R=U2P=(220V)21000W=48.4Ω；
(3)4L=4×10−3m3，由密度公式ρ=mV得m=ρV=103kg/m3×4×10−3m3=4kg，
水吸收的热量为Q=c水m△t=4.2×103J/(kg⋅℃)×4kg×(40℃−20℃)=3.36×105J，
加热电阻所消耗的电能W=Pt=1000W×420s=4.2×105J，
则足浴盆的加热效率η=QW×100%=3.36×105J4.2×105J×100%=80%。
答：(1)按摩20min，电动机线圈产生的热量是48J；
(2)加热电阻正常工作时的电阻48.4Ω；
(3)足浴盆的加热效率是80%。
【解析】(1)由焦耳定律Q=I2Rt可求得线圈产生热量；
(2)由电功率公式P=U2R可求得加热电阻阻值；
(3)利用吸热公式Q=c水m△t可计算出水升温所吸收的热量，利用电能公式W=Pt可计算出消耗的电能，然后即可计算加热效率。
35.（2021无锡）图甲为某品牌电压力锅，其电路原理图如图乙所示。电源转换器将U＝220V的电压转换为直流低电压U'，R是热敏电阻，温度与锅内温度保持一致，当温度为100℃时，R的阻值为1700Ω，温度每升高1℃，阻值减小80Ω。R'是可调电阻，电磁铁线圈电阻忽略不计，当电磁铁线圈中的电流达到0.02A时，衔铁P被吸起（开关断开），此时锅内温度为115℃；当电流减小到0.012A时，衔铁P被释放（开关重新接通），此时锅内温度为110℃。S为电源开关；S1为定时器开关，闭合后自动开始计时，计时结束会自动断开，无外力不再闭合，S2为保温开关，开始时处于闭合状态，当锅内温度达到80℃时断开，当锅内温度低于60℃时自动闭合，保压指示灯L1、保温指示灯L2阻值可忽略。R1、R2阻值均为110kΩ，R3为加热盘，额定电压为220V，电阻为48.4Ω。
某次煮饭时，电压力锅内加入适量米和水，盖好盖子，闭合S、S1，电压力锅进入“加热”工作状态，6min后灯L1亮起，电压力锅进入“保压”工作状态，保压期间，观察到灯L1间歇发光；再过一段时间，S1断开，灯L2亮起，电压力锅进入“保温”工作状态。
（1）电压力锅在“加热”工作状态时，加热盘R3消耗的电能为多少？
（2）电压力锅进入“保温”工作状态后，下列说法中错误的是________。
A．灯L1、L2间歇发光
B．灯L1会熄灭、灯L2间歇发光
C．当锅内温度低于60℃时，R3正常工作
D．当锅内温度达到80℃时，通过R3的电流小于0.002A
（3）为控制电压力锅在“保压”工作状态时，锅内温度在110～115℃，可调电阻R'接入电路的阻值为多少？
【答案】（1）3.6×105J （2）A （3）100Ω
36.（2021锦州）如图所示是速热型电热水龙头的电路简图，R1、R2为电热丝。通过操作开关，可以提供温水和热水，相应参数如下表。当电热水龙头在额定电压下工作时，求:
（1）闭合开关S1，断开开关S2，此时电路中的电流多大?
（2）电热丝R2的电阻多大?
（3）闭合开关S1、S2，通电20 s，可以把1 kg的水从15℃加热到34℃，电热水龙头的加热效率是多少? [c水=4.2×103 J/（kg. ℃）]（结果保留到0.1%）
【答案】
37.（2021凉山州）如图所示电路中，电源电压保持不变，R0、R1均为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，改变R2的阻值，两电压表示数与电流表示数变化关系如图所示，当滑片P在b端时电流表示数为0.3 A。
（1）求R2的最大阻值；
（2）若滑片P置于变阻器的中点位置，R2消耗的电功率为1.2 W，求电源电压U和R0的阻值；
（3）若滑动变阻器的滑片P从a端向b端每移动1 cm阻值改变1 Ω，设滑片P从a端移动到b端的距离为x cm，写出R2消耗的电功率P随x变化的关系式。
【答案】（1）15 Ω （2）9 V 3 Ω （3）P=81x(15+x)2
【解析】（1）由题意可知，当滑片P在b端时，R1、R2和R0串联，R2两端的电压：U2=4.5V
由I=UR可得，R2的最大阻值：R2=U2I=4.5V0.3A=15Ω。
答：R2的最大阻值为15 Ω；
（2）当滑片P在b端时，由乙图可知加在R1两端的电压：U1=8.1V-4.5V=3.6V，
则由I=UR可得，R1的电阻：R1=U1I=3.6V0.3A=12Ω。
当滑片P在中点时，R1、R22和R0串联，R2消耗的功率：P=1.2W，则由P=I2R，得：P=(I')2R22，
即：1.2W=(I')2×152Ω。解得此时电路中的电流：I'=0.4A。
由题意得，当滑片P在b端时，电源电压：U=I（R1+R2+R0）
即：U=0.3A×（12Ω+15Ω+R0），即：U=8.1V+0.3A⋅R0 ①。
当滑片P在中点时，电源电压：U=I'(R1+R22+R0)，
即：U=0.4A×(12Ω+152Ω+R0)，即：U=7.8V+0.4A⋅R0。 ②
由①②可得：U=9V，R0=3Ω。
答：电源电压为9 V，R0的阻值为3 Ω；
（3）由P=UI=I2R可得，R2消耗的功率：P=(UR1+R0+x)2⋅x=81x(15+x)2。
答：R2消耗的电功率P随x变化的关系式为P=81x(15+x)2。
38.（2021重庆B卷） 如图16所示的电路中，电源电压为3V，电阻R2的电阻为30Ω，当开关s1闭合，s2断开时，电流的示数为0.3A,求：
（1）电阻R1的值：
（2）当开关s1，s2闭合时，通电10s电阻R2产生的热量。
【答案】解：（1）当开关s1闭合时，
R1=U/I=3V/0.3A=10Ω
(2)当开关s1，s2闭合时，
I2=U/R2=3V/30Ω=0.1A
Q=I2Rt=（0.1A）2×30Ω×10s=3J
39.（2021绍兴）某兴趣小组设计了一种恒温箱电路，如图甲所示，工作电路电源电压U1=220V，R1=242Ω，控制电路电源电压U2=3V，R2=300Ω，热敏电阻R能即时感知恒温箱内温度，其阻值与温度的关系如图乙，不计线圈的电阻，当线圈中的电流大于或等于40mA时，继电器的衔铁被吸合，动触点A与静触点B接触；当线圈中的电流小于或等于30mA时衔铁被释放，动触点A与静触点C接触。求：
（1）闭合开关S1和S2，恒温箱开始工作，此时衔铁的动触点A与________（选填“B”或“C”）静触点相接触。
（2）电热丝R1正常工作5分钟消耗的电能。
（3）分析计算恒温箱正常工作时的温度变化范围。
【答案】（1）C （2）6×104J （3）90℃~100℃
40.（2021南充）如图所示，图甲、图乙分别为某烧水壶的铭牌和简化电路图，和为发热丝，为总开关，为温控开关，1、别为开关的两个接触点，丙图为某次将满壶水加热、保温过程的总功率与时间的关系图像，已知，.求：
（1）这满壶水从25℃加热至100℃所吸收的热量；
（2）本次工作过程共消耗的电能；
（3）和的阻值.
【答案】解：（1）满壶水的质量为：
此过程加热满壶水吸收的热量为：
（2）由图可知
本次工作消耗电能
（3）当闭合，接1时电路只有接入电路，电路处于加热状态
由得：
当闭合，接2时电路中与串联接入电路，电路处于保温状态
同理可得：
41. （2021德州）小强坐在汽车副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会变暗。汽车的蓄电池、定值电阻、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图甲所示。汽车蓄电池的电压为12.5V且保持不变，车灯接通电动机未启动时，电流表示数为10A；车打接通电动机启动时，电流表示数为70A，已知车灯的图像如图乙所示。求：
（1）定值电阻R的阻值；
（2）车灯接通电动机启动时，车灯的功率减少了多少；
（3）车灯接通电动机启动2秒，此过程电动机消耗的电能。
【答案】（1）0.05Ω；（2）39W；（3）1098J
42.（2021苏州）小明为宠物保温箱设计了一个电加热器，其内部电路如图所示，S为旋转型开关，通过旋转开关S，可实现从低温到中温、高温的转换，保温箱及加热器的部分参数如表所示，求：
（1）保温箱内空气温度从10℃升高到32℃需要吸收的热量；
（2）电加热器电路中R2的阻值；
（3）要完成（1）中的升温要求，至少霜要的加热时间。
【答案】解：
（1）
（2）当旋转开关同时接通2、3接线柱时，R1被短路，，
（3）当旋转开关同时接通3、4接线柱时，R2、R3并联在电源两端，
，
43.（2021山西）小伟家的电热饮水机通过旋钮开关可以实现加热和保温两个挡位的切换。小伟查阅资料得到饮水机的部分信息如表。饮水机正常加热7min，可将质量为1kg的水从20℃加热到沸腾(标准大气压)，然后转入保温状态。请你结合小伟的调查研究，解决下列问题：
(1)在图中虚线框内画出导线、电阻R1和电阻R2三个元件的符号，将饮水机的电路图连接完整。(旋钮开关位于a、a点，表示a与a接通)
(2)加热过程中，饮水机的加热效率。[水的比热容4.2×103J/(kg⋅℃)]
【答案】解：(1)饮水机只有加热和保温两个挡位，由信息表可知：
饮水机加热时接入电路的电阻：R加热=U2P加热=(220V)21000W=48.4Ω=R2，
饮水机保温时接入电路的电阻：R保温=U2P保温=(220V)2100W=484Ω=R1+R2，
观察图可知：左边的虚线框始终连入电路，所以应为电阻R2，另一个挡位应该是与右边的其中一个虚线框里的电阻R1与左边电阻R2串联后为保温挡位，如图所示，左图：aa为断开；bb为加热；cc为保温。右图：aa为断开；bb为保温；cc为加热。
(2)水吸收的热量：
Q=cm△t=4.2×103J/(kg⋅℃)×1kg×(100℃−20℃)=3.36×105J；
由P=Wt可得，消耗电能：
W=P加热t=1000W×7×60s=4.2×105J，
饮水机的加热效率：
η=QW×100%=3.36×105J4.2×105J×100%=80%。
答：(1)如图所示，左图：aa为断开；bb为加热；cc为保温。右图：aa为断开；bb为保温；cc为加热。
；
(2)加热过程中，饮水机的加热效率是80%。
【解析】(1)根据题干可知饮水机只有加热和保温两个挡位，观察图可知：左边的虚线框始终连入电路，所以应为一个电阻，另一个挡位应该是与右边的其中一个虚线框里的电阻电阻串联即可，据此即可完成电路图；
(2)根据Q=cm△t求出水吸收的热量；根据W=Pt求出电流做的功，利用η=QW×100%求出饮水机的加热效率。
相关试卷
2022年中考物理一模真题专项练习——动态电路： 这是一份2022年中考物理一模真题专项练习——动态电路，共18页。
2022年中考物理一模真题专项练习——动态电路 2： 这是一份2022年中考物理一模真题专项练习——动态电路 2，共16页。
2022中考物理综合复习专项练习 专项3动态电路的分析与计算： 这是一份2022中考物理综合复习专项练习 专项3动态电路的分析与计算，共6页。
