备战2022年中考物理真题分类专练动态电路计算

这是一份备战2022年中考物理真题分类专练动态电路计算，共61页。试卷主要包含了 如图所示的电路，8A，求电源电压；， b 等内容，欢迎下载使用。
备战2022年中考物理真题分类专练——动态电路计算
1.（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。




2．（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。





3. （2021北京）图20所示的是某款家用电热器的简化电路，R1、R2为阻值一定的电热丝。该电热器接入电压恒为220V的电路中。电热器高温档的功率为990W，低温档的功率为110W。
求：
(1)低温档时通过电路的电流；
(2)电热丝R2的阻值。





4. （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？





5. （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。





6. （2021郴州）如图甲所示电路，电源电压恒定，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S．滑动变阳器的滑片从最右端滑向最左端的过程中，滑动变阻器的电功率P随电流I变化关系图线如图乙所示。求：
（1）滑动变阻器接入电路电阻为零时，电路中的电流；
（2）滑动变阻器接入电路电阻最大时，滑动变阳器两端的电压；
（3）滑动变阳器的滑片从最右端滑向最左端的过程中，滑动变阳器的最大功率。






7. （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。






8. （2021鄂州）如图所示，电源电压保持不变，电流表的量程为0～3A，电压表的量程为0～15V，R1=10Ω，滑动变阻器R2的规格为“50Ω 1A”。
（1）闭合开关S1，断开开关S2、S3，电流表示数为0.8A，求电源电压；
（2）闭合开关S3，断开开关S1、S2，滑动变阻器滑片置于中点位置时，电压表的示数为5V，求R3的阻值；
（3）闭合开关S1、S2和S3，在保证各电路元件安全的情况下，求电路的最大电功率及此时滑动变阻器R2连入电路的阻值。





9. （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。





10. （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___________。




11.（2021泸州） 王力同学在学校看到电工师傅们正在更换安全出口指示灯，他发现这些指示灯都是LED灯（发光二极管，电路元件符号为）在实验室他找来了一只标有“5V”字样的LED灯，电压为9V的电源，并设计了如图甲所示的电路。

（1）如图甲所示，闭合开关S前，要将滑动变阻器的滑片置于______（选填“a”或“b”）端，闭合开关S后移动滑片P，LED灯发光，测得4组数据并在坐标纸上描点如图乙所示。当该LED灯正常工作时，LED灯的额定功率为______W，此时变阻器Rp接入电路的阻值是______。再调节滑动变阻器，当LED灯两满电压达到6V时，该LED灯井未烧毁，则LED灯在6V电压下工作10s消耗的电能为______J；
（2）在图甲中断开S，只改变电源的正负极后再闭合S，LED灯不发光、电流表示数几乎为零，但电压表有示数，此时LED灯所在的电路相当于______（选填“通路”“开路”或“短路”）。王力同学又把该LED灯接入某低压电路中，该灯出现持续频闪现象，说明这个电路中的电流是______（选填“交流电”或“直流电”）。




12.（2021广东）如图甲是某品牌家用电吹风，其电路如图乙所示，R1、R2为电阻丝，M为电动机。通过调节开关，可使电吹风分别处于“停止”“冷风”“暖风”或“热风”四种状态。
(1)要使电吹风正常工作，图甲中的A处应安装______ ，B处应安装______ 。(选填“电动机”或“电阻丝”)
(2)如图乙，要使电吹风处于“冷风”状态，应闭合开关______ ，要使电吹风处于“暖风”状态，应闭合开关______ 。
(3)已知电吹风处于“暖风”状态时，从出风口吹出的空气温度升高了20℃；处于“热风”状态时，从出风口吹出的空气温度升高了30℃。假设这两种状态下的热效率相同，相同时间内吹出的空气质量相同，则R1：R2= ______ 。
(4)电吹风用了几年后，由于电阻丝的升华，实际发热功率会______ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。





13. （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）






14．（2021岳阳）图甲是某款电熨斗，图乙是其电路原理图。电源电压为220V，R1、R2为发热体。该电熨斗两挡功率分别为100W和500W，通过开关S实现温度控制，S闭合时为高温挡。
（1）求R1的阻值；
（2）在使用过程中，若电熨斗10min消耗电能1.32×105J，请通过计算说明：在这段时间内电熨斗处于何种工作状态，并求出相应状态下的工作时间；
（3）为了适应不同室温和更多衣料，小明对电路做了改进，将R2换成滑动变阻器R3，如图丙所示，R1、R3均为发热体。假定电熨斗每秒钟散失的热量Q跟电熨斗表面温度与环境温度的温度差△t关系如图丁所示。在一个20℃的房间，要求电熨斗表面保持220℃不变，应将R3的阻值调为多大？





15.（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。





16. （2021广安）在抗击新冠肺炎疫情期间，中医为诊疗发挥了积极作用，成为世界瞩目的“中国战法”重要组成部分。如图甲所示为小艺同学家的电中药壶，有“猛火”和“文火”两个档位，工作电路简化为图乙所示，其中为档位开关，、为定值电阻，A、B为阻值可忽略不计的指示灯。当电中药壶处于猛火档时，红灯亮；处于文火档时，绿灯亮。已知电中药壶额定电压为220V，猛火档的额定功率为2420W，。
（1）判断A灯是红灯还是绿灯；
（2）求电中药壶文火档的额定功率；
（3）暑假的一天晚上，小艺用电中药壶帮奶奶熬药，先用猛火档加热6min至沸腾后，再用文火档慢熬30min，共消耗电能0.3KW·h，由此计算电中药壶的实际电压。





17. （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。





18.（2021泰安）物理兴趣小组设计了一个便携式水深测量仪，如图甲所示，它主要是由探头和控制盒构成，、之间用有绝缘皮的细导线相连。探头是一个装配有压敏电阻的圆柱体，压敏电阻所受压力等于圆柱体底部所受压力。圆柱体底面积为、高、重，工作时底部始终与水平面相平。、之间的电路连接如图乙所示，电源电压恒为，当压敏电阻受到的压力达到最大值时，电路中的电流为，报警器（电阻不计）开始报警。正常工作时，压敏电阻阻值随压力的变化规律如图丙所示。（不考虑大气压强的影响，细导线重力与体积均不计湖水的密度为，取）。


（1）探头的密度是多少？
（2）为保证压敏电阻受到的压力达到最大值时报警器能正常报警，接入电路的定值电阻阻值为多大？
（3）小组同学将该装置带到湖面进行测量，当探头在细导线的牵引下，下沉到湖中某深度处时，电压表示数是，求此处的深度和此时细导线对探头的拉力。




19. （2021海南）为了庆祝中国共产党成立100周年，某校开展了科技竞赛活动，物理兴趣小组设计了车速提醒简化电路，如图甲所示，电源电压保持不变，定值电阻R的阻值为10，Rv为可变电阻，当电压表的示数达到某一数值时提醒驾驶员车速过快，需要减速。当车速从0加速到120km/h的过程中，Rv消耗的电功率随电流变化的图像如图乙所示；图丙是Rv的阻值与车速关系的图像。求：

（1）由图丙可知，车速越大，Rv的阻值越______（选填“大”或“小”）；
（2）当车速为120km/h时，电流表示数为0.2A，求此时电压表的示数和Rv的阻值______。
（3）电源电压的大小______；
（4）当车速是60km/h时，电压表的示数______。




20.（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⋅℃)]




21. （2021通辽）某不锈钢内胆电热水壶具有加热和保温功能，其铭牌如图甲所示，工作电路图如图乙所示，虚线框内加热电路由两个加热电阻组成，定值电阻，是最大阻值为的可变电阻（调温开关），人通过调节可以改变电热水壶的功率。
（1）在额定电压下工作时，该电热水壶最大功率为多大？
（2）电热水壶每秒向外散失的热量Q跟电热水壶表面温度与环境温度的温差关系如图丙所示（壶内水温跟壶表面温度一致），在额定电压下工作。在温度为20℃的房间使用，要求电热水壶温度保持70℃，问应将的阻值调为多大？
（3）用电高峰时，实际电压为200V，当电路中只有电热水壶以最大功率加热时，如图丁所示的电能表指示灯在内闪烁了多少次？





22. （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？






23.（2021济南）小亮家新买了一辆汽车，车上的座椅垫具有电加热功能，如图甲所示。通过观察和研究，他了解到该座椅垫有“高温”、“低温”和“关”三个挡位，“高温”挡功率为36W，“低温”挡功率为20W。该座椅垫加热部分的电路简图如图乙所示，电源电压为24V，S为挡位切换开关。R1和R2为电热丝。当座椅垫处于“高温”挡加热时，通过计算回答；
①通过座椅垫的电流是多少安？
②电热丝R1的阻值是多少欧？
③座椅垫工作5min产生的热量是少焦？





24.（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。





25.（2021盘锦）如图甲所示，是一款熨烫衣服的便携式挂烫机，它有两个加热挡位，正常工作电压为220V，高温挡功率为1200W。其内部电路如图乙所示，电热丝R1=60.5Ω。[c=4.2×103J/(kg⋅℃)]请计算：

(1)将水箱中0.2kg的水从10℃加热到100℃，需要吸收的热量；
(2)R2阻值；
(3)若用高温挡加热这些水，所需时间为1min10s，挂烫机的加热效率。




26.（2021德阳）如图甲所示电路，电源电压可调，R为标有“1 A”字样的滑动变阻器，电流表量程为0～3 A，L1、L2是额定电压均为6 V的小灯泡，其电流与电压的关系如图乙所示。求：

（1）L2正常发光时的电阻；
（2）若只闭合开关S1， 电源电压调节为10 V，滑片P滑至中点时小灯泡正常发光，滑动变阻器的最大阻值；
（3）若不清楚电路中各开关闭合或断开的状态，滑动变阻器滑片P的移动范围为2 Ω至最大阻值处，现移动滑片P同时调节电源电压，使电路中两个小灯泡均发光且有小灯泡正常发光，电路中各元件均安全工作，求对应电路总电功率的变化范围。




27. （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。





28. （2021呼和浩特）小梅家有一台电吹风机，既能吹冷风也能吹热风，电路图如图甲所示，小梅在家中把该吹风机单独接入家庭电路正常工作，并使其吹热风，发现图乙中的电能表转盘6min内转过156圈，已知电动机额定功率是40W。求：

（1）如甲图，开关S1闭合，S2断开，电吹风吹______风（选填“热”或“冷”）；
（2）电吹风电热丝额定功率；
（3）若电动机线圈电阻为5Ω，计算电吹风正常吹热风6min，电热丝与电动机产生热量的比值。

备战2022年中考物理真题分类专练——动态电路计算参考答案
1.（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】

2．（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。
3. （2021北京）图20所示的是某款家用电热器的简化电路，R1、R2为阻值一定的电热丝。该电热器接入电压恒为220V的电路中。电热器高温档的功率为990W，低温档的功率为110W。
求：
(1)低温档时通过电路的电流；
(2)电热丝R2的阻值。

【答案】（1）0.5A；（2）55Ω
【解析】（1）当S1闭合，S2断开时，电热器处于低温挡，简化电路如图所示

低温挡功率P1＝110W，故I1＝＝＝0.5A；
（2）当S1，S2都闭合时，电热器处于高温挡，简化电路如图所示

电阻R2的功率P2＝P总﹣P1＝990W﹣110W＝880W
电阻R2＝＝＝55Ω。
答：（1）低温挡时通过电路的电流为0.5A；
（2）电热丝R2的阻值为55Ω。
4. （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
5. （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。
6. （2021郴州）如图甲所示电路，电源电压恒定，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S．滑动变阳器的滑片从最右端滑向最左端的过程中，滑动变阻器的电功率P随电流I变化关系图线如图乙所示。求：
（1）滑动变阻器接入电路电阻为零时，电路中的电流；
（2）滑动变阻器接入电路电阻最大时，滑动变阳器两端的电压；
（3）滑动变阳器的滑片从最右端滑向最左端的过程中，滑动变阳器的最大功率。

【答案】（1）0.6A；（2）5V；（3）0.9W
【解析】解：（1）当滑动变阻器接入电路电阻为零时，电流最大，由图乙可知最大电流为0.6A。
（2）当滑动变阻器接入电路电阻最大时，电流最小，由图乙可知最小电流为0.1A，滑动变阻器的电功率为0.5W，根据P=UI可知，此时滑动变阻器两端电压为

（3）由甲图可知R0与R串联，则

又

联立可得
=6V，=10
滑动变阻器的电功率

当

P最大，为

答：（1）滑动变阻器接入电路电阻为零时，电路中的电流为0.6A；
（2）滑动变阻器接入电路电阻最大时，滑动变阳器两端的电压为5V；
（3）滑动变阳器的滑片从最右端滑向最左端的过程中，滑动变阳器的最大功率为0.9W。
7. （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。
8. （2021鄂州）如图所示，电源电压保持不变，电流表的量程为0～3A，电压表的量程为0～15V，R1=10Ω，滑动变阻器R2的规格为“50Ω 1A”。
（1）闭合开关S1，断开开关S2、S3，电流表示数为0.8A，求电源电压；
（2）闭合开关S3，断开开关S1、S2，滑动变阻器滑片置于中点位置时，电压表的示数为5V，求R3的阻值；
（3）闭合开关S1、S2和S3，在保证各电路元件安全的情况下，求电路的最大电功率及此时滑动变阻器R2连入电路的阻值。

【答案】（1）8V；（2）15Ω；（3）14.4W；8Ω
【解析】解:（1）闭合开关S1，断开开关S2、S3时，电路仅R1工作，电路中电流为I1=0.8A，电源电压

（2）闭合开关S3，断开开关S1、S2，滑动变阻器滑片置于中点位置时，电阻R2与R3串联，电压表测R2两端电压，R2=25Ω，U2=5V，则

所以

（3）闭合开关S1、S2和S3时，R3被短路，电阻R1、R2并联接入电路，当I2′=1A时，干路电流最大

此时电路的电功率最大

滑动变阻器接入的阻值为

答：（1）求电源电压为8V；
（2）R3的阻值为15Ω；
（3）电路的最大电功率为14.4W；此时滑动变阻器R2连入电路的阻值8Ω。
9. （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％。
10. （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。
11.（2021泸州） 王力同学在学校看到电工师傅们正在更换安全出口指示灯，他发现这些指示灯都是LED灯（发光二极管，电路元件符号为）在实验室他找来了一只标有“5V”字样的LED灯，电压为9V的电源，并设计了如图甲所示的电路。

（1）如图甲所示，闭合开关S前，要将滑动变阻器的滑片置于______（选填“a”或“b”）端，闭合开关S后移动滑片P，LED灯发光，测得4组数据并在坐标纸上描点如图乙所示。当该LED灯正常工作时，LED灯的额定功率为______W，此时变阻器Rp接入电路的阻值是______。再调节滑动变阻器，当LED灯两满电压达到6V时，该LED灯井未烧毁，则LED灯在6V电压下工作10s消耗的电能为______J；
（2）在图甲中断开S，只改变电源的正负极后再闭合S，LED灯不发光、电流表示数几乎为零，但电压表有示数，此时LED灯所在的电路相当于______（选填“通路”“开路”或“短路”）。王力同学又把该LED灯接入某低压电路中，该灯出现持续频闪现象，说明这个电路中的电流是______（选填“交流电”或“直流电”）。
【答案】 (1). b (2). (3). (4). (5). 开路 (6). 交流电
【解析】（1）[1]如图甲所示，闭合开关S前，为确保电路安全，要将滑动变阻器的滑片滑到最大值，即置于b端。
[2]当该LED灯正常工作时，额定电压为5V，电流为20mA，LED灯的额定功率为

[3]此时变阻器Rp接入电路的阻值

[4]LED灯在6V电压下工作10s消耗的电能为

（2）[5]在图甲中断开S，只改变电源的正负极后再闭合S，LED反接，由于二极管具有单向导电性，灯不发光、LED灯所在的电路相当于开路。
[6] 王力同学又把该LED灯接入某低压电路中，该灯出现持续频闪现象，说明这个电路中的电流方向不断变化，故这个电路中的电流是交流电。
12.（2021广东）如图甲是某品牌家用电吹风，其电路如图乙所示，R1、R2为电阻丝，M为电动机。通过调节开关，可使电吹风分别处于“停止”“冷风”“暖风”或“热风”四种状态。
(1)要使电吹风正常工作，图甲中的A处应安装______ ，B处应安装______ 。(选填“电动机”或“电阻丝”)
(2)如图乙，要使电吹风处于“冷风”状态，应闭合开关______ ，要使电吹风处于“暖风”状态，应闭合开关______ 。
(3)已知电吹风处于“暖风”状态时，从出风口吹出的空气温度升高了20℃；处于“热风”状态时，从出风口吹出的空气温度升高了30℃。假设这两种状态下的热效率相同，相同时间内吹出的空气质量相同，则R1：R2= ______ 。
(4)电吹风用了几年后，由于电阻丝的升华，实际发热功率会______ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。

【答案】电阻丝  电动机  S  S、S2  1：2  变小
【解析】解：(1)电吹风是利用电动机将被加热电阻附近的空气吹出而产生热风的，所以A处应为电阻丝，B处应为电动机；
(2)要使电吹风处于“冷风”状态，则内部加热电阻不能接入电路，即只闭合开关S，不闭合其他开关。
要使电吹风处于“加热”状态，需要将加热电阻接入电路，分析图像可知，当S、S2闭合后仅电阻丝R1工作，此时是暖风状态；当S、S2、S1闭合后电阻丝R1与R2并联工作，此时是热风状态；
(3)设电阻丝R1的功率为P1，电阻丝R2的功率为P2，热风档电阻丝R1与R2总功率为P1+P2，暖风档电阻丝总功率为P1，
加热t时间后暖风档消耗电能W1=P1t，空气吸收热量Q1=cm△t1，
热风档消耗电能W2=(P1+P2)t，空气吸收热量Q2=cm△t2，
若加热效率相同，则η=Q1W1=Q2W2，即W1W2=(P1t(P1+P2)t)=Q1Q2=cm△t1cm△t2=△t1△t2，即P1P1+P2=20℃30℃，整理可得P1=2P2，
由电功率公式可知P1=U2 R1，P2=U2R2，将其代入P1=2P2可得U2 R1=2U2R2，即R1：R2=1：2。
(4)由于电阻丝的升华，会导致灯丝变细，由影响电阻大小因素可知电阻横截面积越小，电阻越大，结合电功率公式P=U2R可知此时电功率减小。
故答案为：(1)电阻丝；电动机；(2)S；S、S2；(3)1：2；(4)变小。
13. （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。
14．（2021岳阳）图甲是某款电熨斗，图乙是其电路原理图。电源电压为220V，R1、R2为发热体。该电熨斗两挡功率分别为100W和500W，通过开关S实现温度控制，S闭合时为高温挡。
（1）求R1的阻值；
（2）在使用过程中，若电熨斗10min消耗电能1.32×105J，请通过计算说明：在这段时间内电熨斗处于何种工作状态，并求出相应状态下的工作时间；
（3）为了适应不同室温和更多衣料，小明对电路做了改进，将R2换成滑动变阻器R3，如图丙所示，R1、R3均为发热体。假定电熨斗每秒钟散失的热量Q跟电熨斗表面温度与环境温度的温度差△t关系如图丁所示。在一个20℃的房间，要求电熨斗表面保持220℃不变，应将R3的阻值调为多大？

【答案】解：（1）观察图乙可知当S闭合时R2被短路，只有R1接入电路，对应高温挡功率P＝500W，
由P＝得R1＝＝＝96.8Ω；
（2）已知时间与所消耗电能，可计算出这段时间电熨斗的平均功率P＝＝＝220W；
因为100W＜220W＜500W，所以这段时间内电熨斗在100W到500W之间切换；
设电熨斗在P＝100W下工作时间为t，则有W＝P1t+P2（600s﹣t）；
将W＝1.32×105J、P1＝100W、P2＝500W带入可得t＝420s；
即电熨斗在P＝100W下工作了420s，在P＝500W下工作了120s；
（3）由题干可知室温为20℃，电熨斗表面为220℃，则温差△t＝220℃﹣20℃＝200℃；
观察图像丁可知，在温差为200℃下电熨斗每秒钟散失的热量为400J；
则损失热量的功率为P＝＝＝400W；
要想保持电熨斗表面温度不变，则电熨斗的加热功率P＝400W；
电路丙中消耗的总功率P＝；
将P＝400W、U＝220V、R1＝96.8Ω带入可得R3＝24.2Ω。
答：（1）R1的阻值是96.8Ω；
（2）在这段时间内电熨斗处于高温挡与低温挡相互切换的状态，电熨斗在P＝100W下工作了420s，在P＝500W下工作了120s；
（3）如果要求电熨斗表面温度不变，应将R3的阻值调为24.2Ω。
15.（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
16. （2021广安）在抗击新冠肺炎疫情期间，中医为诊疗发挥了积极作用，成为世界瞩目的“中国战法”重要组成部分。如图甲所示为小艺同学家的电中药壶，有“猛火”和“文火”两个档位，工作电路简化为图乙所示，其中为档位开关，、为定值电阻，A、B为阻值可忽略不计的指示灯。当电中药壶处于猛火档时，红灯亮；处于文火档时，绿灯亮。已知电中药壶额定电压为220V，猛火档的额定功率为2420W，。
（1）判断A灯是红灯还是绿灯；
（2）求电中药壶文火档的额定功率；
（3）暑假的一天晚上，小艺用电中药壶帮奶奶熬药，先用猛火档加热6min至沸腾后，再用文火档慢熬30min，共消耗电能0.3KW·h，由此计算电中药壶的实际电压。

【答案】（1）红灯；（2）242W；（3）200V
17. （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）
18.（2021泰安）物理兴趣小组设计了一个便携式水深测量仪，如图甲所示，它主要是由探头和控制盒构成，、之间用有绝缘皮的细导线相连。探头是一个装配有压敏电阻的圆柱体，压敏电阻所受压力等于圆柱体底部所受压力。圆柱体底面积为、高、重，工作时底部始终与水平面相平。、之间的电路连接如图乙所示，电源电压恒为，当压敏电阻受到的压力达到最大值时，电路中的电流为，报警器（电阻不计）开始报警。正常工作时，压敏电阻阻值随压力的变化规律如图丙所示。（不考虑大气压强的影响，细导线重力与体积均不计湖水的密度为，取）。


（1）探头的密度是多少？
（2）为保证压敏电阻受到的压力达到最大值时报警器能正常报警，接入电路的定值电阻阻值为多大？
（3）小组同学将该装置带到湖面进行测量，当探头在细导线的牵引下，下沉到湖中某深度处时，电压表示数是，求此处的深度和此时细导线对探头的拉力。
【答案】解：（1）探头的体积：
探头的密度：
（2）压敏电阻、受到的压力达到最大值时，由图丙可求得此时压敏电阻：

定值电阻
（3）电压表示数时，电路中电流：
此时压敏电阻的阻值：
由图丙可知此时压敏电阻受到的压力
探头底部所受压力
探头底部受到的压强：
此处的深度：
探头受到的浮力：
细导线受到的拉力：
19. （2021海南）为了庆祝中国共产党成立100周年，某校开展了科技竞赛活动，物理兴趣小组设计了车速提醒简化电路，如图甲所示，电源电压保持不变，定值电阻R的阻值为10，Rv为可变电阻，当电压表的示数达到某一数值时提醒驾驶员车速过快，需要减速。当车速从0加速到120km/h的过程中，Rv消耗的电功率随电流变化的图像如图乙所示；图丙是Rv的阻值与车速关系的图像。求：

（1）由图丙可知，车速越大，Rv的阻值越______（选填“大”或“小”）；
（2）当车速为120km/h时，电流表示数为0.2A，求此时电压表的示数和Rv的阻值______。
（3）电源电压的大小______；
（4）当车速是60km/h时，电压表的示数______。
【答案】 ①. 大 ②. 10V，50Ω ③. 12V ④. 9V
【解析】解：(1)由图丙可知，车速越大，Rv的阻值越大；
(2)图甲的电路中，R与Rv串联，电压表测Rv的电压，
由图乙可知，当电流表示数为0.2A时，Rv的功率为P=2.0W，
由P=UI可得，此时电压表的示数：Uv=PI=2.0W0.2A=10V，
由I=UR可得，Rv的阻值：Rv=UvI=10V0.2A=50Ω；
(3)当电流表示数为0.2A时，定值电阻R两端的电压：UR=IR=0.2A×10Ω=2V，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电源的电压：U=Uv+UR=10V+2V=12V；
(4)由图丙可知，Rv与v的关系是一次函数，可设为Rv=kv+b，
把Rv=10Ω、v=0km/h和Rv=50Ω、v=120km/h代入可得：10Ω=k×0km/h+b，50Ω=k×120km/h+b，
解得：b=10Ω，k=13Ω⋅h/km，即Rv=13Ω⋅h/km×v+10Ω，
当车速是60km/h时，可变电阻的阻值：Rv′=13Ω⋅h/km×60km/h+10Ω=30Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：I′=UR总=UR+Rv′=12V10Ω+30Ω=0.3A，
则电压表的示数Uv′=I′Rv′=0.3A×30Ω=9V。
答：(1)大；
(2)当车速为120km/h时，电压表的示数为10V，Rv的阻值为50Ω；
(3)电源电压为12V；
(4)当车速是60km/h时，电压表的示数为9V。
20.（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。
21. （2021通辽）某不锈钢内胆电热水壶具有加热和保温功能，其铭牌如图甲所示，工作电路图如图乙所示，虚线框内加热电路由两个加热电阻组成，定值电阻，是最大阻值为的可变电阻（调温开关），人通过调节可以改变电热水壶的功率。
（1）在额定电压下工作时，该电热水壶最大功率为多大？
（2）电热水壶每秒向外散失的热量Q跟电热水壶表面温度与环境温度的温差关系如图丙所示（壶内水温跟壶表面温度一致），在额定电压下工作。在温度为20℃的房间使用，要求电热水壶温度保持70℃，问应将的阻值调为多大？
（3）用电高峰时，实际电压为200V，当电路中只有电热水壶以最大功率加热时，如图丁所示的电能表指示灯在内闪烁了多少次？

【答案】（1）1210W；（2）400Ω；（3）50次
【解析】解：（1）当R′接入电路的阻值为0时，电路为R0的简单电路，根据P＝UI＝可知此时该电热水壶的功率最大，为P大＝＝＝1210W；
（2）电热水壶表面温度为70℃，在温度为20℃的房间使用，此时电热水壶表面温度与环境温度之差为：
△t＝70℃﹣20℃＝50℃，
由图像知，电热水壶每秒钟散失的热量Q＝110J，
则散热功率P散＝＝＝110W，
要保持电热水壶的表面温度不变，则电热水器的电功率P＝P散＝110W，
此时电路中的总电阻：
R总＝＝＝440Ω，
则R′的阻值：R′＝R总﹣R0＝440Ω﹣40Ω＝400Ω；
（3）用电高峰时，实际电压为200V，当电路中只有电热水壶以最大功率加热时，
实际功率为P大′＝＝＝1000W，
1min消耗的电能W＝P大′t′＝1000W×1×60s＝6×104J＝kW•h，
从丁图可知，每消耗1kW•h的电能，电能表指示灯闪烁3000次，故电能表指示灯实际闪烁的次数n＝kW•h×3000imp/（kW•h）＝50imp。
答：（1）在额定电压下工作时，该电热水壶最大功率为1210W；
（2）应将R′的阻值调为400Ω；
（3）电能表指示灯1min内闪烁了50次。
22. （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
23.（2021济南）小亮家新买了一辆汽车，车上的座椅垫具有电加热功能，如图甲所示。通过观察和研究，他了解到该座椅垫有“高温”、“低温”和“关”三个挡位，“高温”挡功率为36W，“低温”挡功率为20W。该座椅垫加热部分的电路简图如图乙所示，电源电压为24V，S为挡位切换开关。R1和R2为电热丝。当座椅垫处于“高温”挡加热时，通过计算回答；
①通过座椅垫的电流是多少安？
②电热丝R1的阻值是多少欧？
③座椅垫工作5min产生的热量是少焦？

【答案】1.5A 16Ω 1.08×104J
【解析】

24.（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
25.（2021盘锦）如图甲所示，是一款熨烫衣服的便携式挂烫机，它有两个加热挡位，正常工作电压为220V，高温挡功率为1200W。其内部电路如图乙所示，电热丝R1=60.5Ω。[c=4.2×103J/(kg⋅℃)]请计算：

(1)将水箱中0.2kg的水从10℃加热到100℃，需要吸收的热量；
(2)R2阻值；
(3)若用高温挡加热这些水，所需时间为1min10s，挂烫机的加热效率。
【答案】解：(1)将水箱中0.2kg的水从10℃加热到100℃，需要吸收的热量：
Q=cmΔt=4.2×10³J/(kg⋅℃)×0.2kg×(100℃−10℃)=75600J。
(2)当开关旋至2位置时只有R1连进电路，处于低温挡，可求得此时的功率：P1=U²/R1=(220V)²/60.5Ω=800W，
当开关旋至3位置时，R1和R2并联，处于高温挡，则R2单独的功率：P2=P−P1=1200W−800W=400W，
根据公式P=U²/R，可推导出R=U²/P，则可求得电阻：R2=U²/P2=(220V)²/400W=121Ω。
(3)高温挡加热水所需的总电能：W=Pt=1200W×70s=84000J
根据加热效率公式：η=Q/W=75600J/84000J×100%=90%。
答：(1)将水箱中0.2kg的水从10℃加热到100℃，需要吸收的热量为75600J；
(2)R2阻值为121Ω；
(3)若用高温挡加热这些水，所需时间为1min10s，挂烫机的加热效率为84000J。
【解析】(1)根据Q=cmΔt可求得需要吸收多少热量；
(2)当开关旋至2位置时，只有R1连进电路，处于低温挡功率，根据P=U²/R可求得此时R1的功率；当开关旋至3位置时，R1和R2并联，处于高温挡功率，根据高温挡功率也等于R1和R2各自的功率相加之和，由此可求出R2的功率，再由推导公式R=U²/P，即可求得R2的阻值；
(3)高温挡加热水所需的总电能W=Pt，加热效率η=Q/W×100%。
26.（2021德阳）如图甲所示电路，电源电压可调，R为标有“1 A”字样的滑动变阻器，电流表量程为0～3 A，L1、L2是额定电压均为6 V的小灯泡，其电流与电压的关系如图乙所示。求：

（1）L2正常发光时的电阻；
（2）若只闭合开关S1， 电源电压调节为10 V，滑片P滑至中点时小灯泡正常发光，滑动变阻器的最大阻值；
（3）若不清楚电路中各开关闭合或断开的状态，滑动变阻器滑片P的移动范围为2 Ω至最大阻值处，现移动滑片P同时调节电源电压，使电路中两个小灯泡均发光且有小灯泡正常发光，电路中各元件均安全工作，求对应电路总电功率的变化范围。
【答案】（1） （2）10Ω （3）7.68W～12.8W​​​​
【解析】（1）L2正常发光时通过的电流为0.8 A，L2的电阻：R2=U2I2=6V0.8A=7.5Ω。
答：L2正常发光时的电阻为7.5Ω。
（2）若只闭合开关S1，滑动变阻器和灯泡L2串联，小灯泡正常发光时,电源电压调节为10 V，滑片P滑至中点时滑动变阻器两端的电压为4 V，此时滑动变阻器接入电路的阻值为R2，则 R2=URI2=4V0.8A，解得滑动变阻器的最大值：R=10Ω。
答：滑动变阻器的最大阻值为10Ω。
（3）若L1、L2并联，再与变阻器串联，则两灯泡均正常发光时，干路电流为I=I1+I2=1.2A+0.8A=2A 不能保证变阻器安全；因此使电路中两个小灯泡均发光且有小灯泡正常发光，电路中各元件均安全工作，应该只闭合S3，让两个灯泡及滑动变阻器串联，由图乙可知L1的额定电流大于L2的额定电流，因此只能让L2正常发光，此时电路中的电流为0.8 A，由图乙可知，此时L1两端的电压为2 V，当变阻器接入的电阻为2Ω 时，电源电压：U=UL2+UR+UL1=6V+2Ω×0.8A+2V=9.6V。对应电路总电功率为P=UI=9.6V×0.8A=7.68W。当变阻器接入的电阻为10Ω 时，电路中的电流为0.8 A，由图乙可知，L1两端的电压为V，电源电压：U'=U'L2+U'R+U'L1=6V+10Ω×0.8A+2V=16V，对应电路总电功率为P'=U'I=16V×0.8A=12.8W，对应电路总电功率的变化范围为7.68W∼12.8W。
答：对应电路总电功率的变化范围为7.68W∼12.8W。
27. （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
28. （2021呼和浩特）小梅家有一台电吹风机，既能吹冷风也能吹热风，电路图如图甲所示，小梅在家中把该吹风机单独接入家庭电路正常工作，并使其吹热风，发现图乙中的电能表转盘6min内转过156圈，已知电动机额定功率是40W。求：

（1）如甲图，开关S1闭合，S2断开，电吹风吹______风（选填“热”或“冷”）；
（2）电吹风电热丝额定功率；
（3）若电动机线圈电阻为5Ω，计算电吹风正常吹热风6min，电热丝与电动机产生热量的比值。
【答案】 ①. 冷 ②. 480W ③. 2904:1