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电学中考大题训练

2017年电学中考大题训练　

一．计算题（共10小题）

1．如图是某家用电热水器的简化电路图，温控开关S可根据水温自动切换加热和保温两种状态，R1、R2是发热电阻，热水器主要参数如下表．[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]

额定电压

220V

容积

30L

加热功率

2000W

保温功率

800W

（1）开关S跳至　　触点位置时，热水器进入保温状态，水箱内装满水时，水的质量为　　kg．

（2）R2的阻值为多大？

（3）水箱中装满初温为25℃的水，加热使温度升高到55℃，水需要吸收多少热量？

（4）在上述加热状态下，热水器正常工作35min需消耗多少电能？

加热效率是多少？

2．电阻式传感器被广泛应用与测力、测压、称重，它的核心部分是一只可变电阻，一同学用如图甲所示电路研究某电阻式传感器的特性，图中R0为定值电阻，R为电阻式传感器，当控制其阻值从0变为60Ω，测得传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图象如图乙所示，已知电源电压恒定不变．

（1）当通过传感器的电流为0.1A时，传感器的电阻为　　Ω；

（2）求P1的值；

（3）求R0的阻值．

3．如图，电源电压恒定，小灯泡L标有“6V3W”字样，定值电阻R2的阻值为10Ω，R1为滑动变阻器，开关S1、S2都闭合时，L恰好正常发光，电流表示数为1.1A．求：

（1）小灯泡正常发光时的电阻；

（2）S1、S2都闭合时，R1在10min内消耗的电能；

（3）S1、S2都断开，调节滑片使R2的电功率为R1电功率的2倍时，R2的电功率．

4．如图所示电路，电源电压恒为12V，定值电阻R为12Ω，灯泡L标有“12V0.5A”字样，假设灯丝电阻不随温度的变化而变化，求：

（1）灯泡L的额定功率是多少？

（2）当断开开关S2、闭合S1和S3时，电路中的总电流是多少？

（3）开关S1、S2、S3分别处于什么状态时，整个电路消耗的总功率最小？

此时的总功率为多少？

5．已知A灯标着“6V3W”，B灯标着“6V6W”，滑动变阻器R规格“50Ω2A”．A灯和B灯中电流随两端电压变化关系的图象如图甲所示．则：

（1）将A、B两灯并联接在6V电源两端，求30min内电路消耗的电能；

（2）将A、B两灯串联接在某电源两端，使A灯恰好正常发光，求此时B灯电阻；

（3）将A灯与滑动变阻器R串联接在12V电源两端，如图乙所示．调节滑动变阻器，当滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍时，求滑动变阻器的功率．

6．用四个相同的灯泡L1、L2、L3、L4和定值电阻R1、R2，组成如图所示两个电路．图中U甲=12V，U乙=6V．闭合开关，四个灯泡均正常发光．求：

（1）通过L1和L2的电流之比为　　；（此项只需填写结果即可）

（2）甲、乙两电路的总功率之比；

（3）定值电阻R1、R2的阻值之比．

7．某兴趣小组探究串联电路中电阻消耗的电功率与电流的关系，电路如图甲所示．滑动变阻器滑片P从最右端向最左端移动的过程中，R1的U﹣I图象如图乙所示．求：

（1）R1的阻值；

（2）电路消耗的最大功率；

（3）当R2消耗的电功率为0.5W时，R2的阻值．

8．有两只灯泡，A灯“6V6W”，B灯“6V3W”．A和B中电流随两端电压变化关系的图象如图甲所示．

（1）将A、B并联接在6V电源两端，求干路上的电流；

（2）将A、B串联接在某电源两端，使B灯恰好正常发光，求此时A灯电阻；

（3）将A与一个滑动变阻器（20Ω　2A）串联接在6V电源两端，如图乙所示．调节滑动变阻器，当滑动变阻器的功率为A灯功率的两倍时，求滑动变阻器的功率．

9．如图是某品牌韩式电火锅，其额定电压为220V，将它单独接入电路中正常工作时，向锅内加入初温为25℃的水2kg，加热到35℃用时1min，此过程中观察到标有3000revs/（kW•h）的电能表的转盘转过了110revs[c水=4.2×103J/（kg•℃）]求：

（1）加热过程中水吸收的热量是多少？

（2）此过程中电火锅消耗的电能是多少焦耳？

（3）电火锅加热电阻的阻值是多少？

10．如图是一条电热毯电路的示意图，R0是电阻丝，R1是串联在电路中的电阻，电热毯铭牌上标有“220V40W”的字样（不考虑温度对电阻的影响）．问：

（1）使用电热毯处于低温挡时，开关S、S1各处于什么状态？

（不需要阐明理由）

（2）电热毯在高温挡工作时的电流是多少？

（3）当电热毯处于低温挡时，电阻丝的电功率为12.1W，电阻R1的阻值多大？

（4）在低温挡工作20min，电阻丝产生的热量是多少？

电学中考大题训练试题解析

一．计算题（共10小题）

额定电压

220V

容积

30L

加热功率

2000W

保温功率

800W

（1）开关S跳至　b　触点位置时，热水器进入保温状态，水箱内装满水时，水的质量为　30　kg．

（2）R2的阻值为多大？

（3）水箱中装满初温为25℃的水，加热使温度升高到55℃，水需要吸收多少热量？

（4）在上述加热状态下，热水器正常工作35min需消耗多少电能？

加热效率是多少？

【解答】解：

（1）由电路图可知，开关S跳至b触点位置时，两电阻串联，电路电阻较大，开关S跳至a触点位置时，只有电阻R1接入电路，电阻R2被短路，此时电路电阻较小，电源电压U一定，由P=

可知，电阻越大，电路功率越小，电阻越小，电热水器功率越大，因此当开关S跳至b触点位置时，电路阻值较大，电功率较小，电热水器处于保温状态．

已知电热水器的容积V=30L=30dm3=0.03m3，

由ρ=

可知，水的质量：

m=ρV=1.0×103kg/m3×0.03m3=30kg，

（2）当开关S跳至a触点位置时，只有电阻R1接入电路，

由P=

可知，电阻阻值：

R1=

=24.2Ω，

开关S跳至b触点位置时，两电阻串联，

由P=

可知：

P保温=

，即800W=

，

解得R2=36.3Ω；

（3）水吸收的热量Q=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×30kg×（55℃﹣25℃）=3.78×106J．

（4）由P=

可得，加热状态下，热水器正常工作35min需消耗电能W=P加热t=2000W×35×60s=4.2×106J．

加热效率η=

×100%=

×100%=90%．

答：

（1）b；30；

（2）R2的阻值为36.3Ω；

（3）水箱中装满初温为25℃的水，加热使温度升高到55℃，水需要吸3.78×106J热量；

（4）在上述加热状态下，热水器正常工作35min需消耗4.2×106J电能，加热效率是90%．

（1）当通过传感器的电流为0.1A时，传感器的电阻为　60　Ω；

（2）求P1的值；

（3）求R0的阻值．

【解答】解：

由电路图可知，R与R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流．

（1）由题知，电阻式传感器的阻值从0变为60Ω，传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图象如图乙所示；

由图乙可知，通过传感器的电流最小为0.1A，由欧姆定律可知电路中的总电阻最大，传感器的电阻最大，即为60Ω；

（2）当I=0.1A时，P1的值：

P1=I2R=（0.1A）2×60Ω=0.6W；

（3）当电路中的电流I=0.1A时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，由I=

可得，电源的电压：

U=I（R0+R）=0.1A×（R0+60Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，

当R=0Ω时，电路为R0的简单电路，此时电路中的电流最大，由图乙可知最大电流I′=0.5A，

则电源的电压：

U=I′R0=0.5A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

因电源的电压不变，

所以，0.1A×（R0+60Ω）=0.5A×R0，

解得：

R0=15Ω．

答：

（1）60；

（2）P1的值为0.6W；

（3）R0的阻值为15Ω．

（1）小灯泡正常发光时的电阻；

（2）S1、S2都闭合时，R1在10min内消耗的电能；

（3）S1、S2都断开，调节滑片使R2的电功率为R1电功率的2倍时，R2的电功率．

【解答】解：

（1）小灯泡L标有“6V3W”字样，表示灯的额定电压为6V，额定功率为3W，根据P=UI=

，故灯的电阻：

RL=

=12Ω；

（2）S1、S2都闭合时，R2短路，灯与变阻器并联，电流表测电路的总电流，因L恰好正常发光，故电源电压为U=6V，灯正常发光时的电流：

IL=

=0.5A

电流表示数即为干路的总电流，I=1.1A，

根据并联电路电流的规律，通过变阻器的电流：

I1=I﹣IL=1.1A﹣0.5A=0.6A，

R1在10min内消耗的电能：

W=UI1t=6V×0.6A×10×60s=2160J；

（3）S1、S2都断开，R1与R2串联，调节滑片使R2的电功率为R1电功率的2倍，根据串联电路电流的规律，结合P=UI=I2R，电功率与对应的电阻成正比，故

，

故R1=

×R2=

×10Ω=5Ω，根据电阻的串联和欧姆定律，电路的电流：

I′=

=0.4A，

R2的电功率：

P2=U2I′=I′2R2=（0.4A2×10Ω=1.6W．

答：

（1）小灯泡正常发光时的电阻为12Ω；

（2）S1、S2都闭合时，R1在10min内消耗的电能为2160J；

（3）S1、S2都断开，调节滑片使R2的电功率为R1电功率的2倍时，R2的电功率为1.6W．

4．如图所示电路，电源电压恒为12V，定值电阻R为12Ω，灯泡L标有“12V0.5A”字样，假设灯丝电阻不随温度的变化而变化，求：

（1）灯泡L的额定功率是多少？

（2）当断开开关S2、闭合S1和S3时，电路中的总电流是多少？

（3）开关S1、S2、S3分别处于什么状态时，整个电路消耗的总功率最小？

此时的总功率为多少？

【解答】解：

（1）灯泡L标有“12V0.5A”字样，表示灯的额定电压为12V，额定电流为0.5A，则灯的额定功率：

P=UI=12V×0.5A=6W；

（2）当断开开关S2、闭合S1和S3时，灯与R并联，因电源电压为12V，故灯正常发光，通过的电流为0.5A，

根据欧姆定律通过R的电流：

IR=

=1A，

根据并联电路电流的规律，电路中的总电流是：

I=IL+IR=0.5A+1A=1.5A；

（3）由欧姆定律I=

，灯的电阻：

RL=

=24Ω，

P=UI=

，当电路的总电阻最大时，电路的总功率最小，根据并联的电阻小于其中任一电阻，并联的电阻大于任一电阻，故当灯与R串联时，即S1、S3断开，S2闭合，灯与R串联时，串联的总电阻最大，根据电阻的串联，此时电路的总电阻：

R串联=RL+R=24Ω+12Ω=36Ω，

电路的最小电功率：

P最小=

=4W．

答：

（1）灯泡L的额定功率是6W；

（2）当断开开关S2、闭合S1和S3时，电路中的总电流是1.5A；

（3）即S1、S3断开，S2闭合时，整个电路消耗的总功率最小，此时的总功率为4W．

5．已知A灯标着“6V3W”，B灯标着“6V6W”，滑动变阻器R规格“50Ω2A”．A灯和B灯中电流随两端电压变化关系的图象如图甲所示．则：

（1）将A、B两灯并联接在6V电源两端，求30min内电路消耗的电能；

（2）将A、B两灯串联接在某电源两端，使A灯恰好正常发光，求此时B灯电阻；

（3）将A灯与滑动变阻器R串联接在12V电源两端，如图乙所示．调节滑动变阻器，当滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍时，求滑动变阻器的功率．

【解答】解：

（1）将A、B并联接在6V电源两端时，

因并联电路中各支路两端的电压相等，

所以，两灯泡两端的电压均为额定电压6V，实际功率和额定功率相等，即PA=3W，PB=6W，

电路的总功率：

P总=PA+PB=3W+6W=9W，

由P=

可得，30min内电路消耗的电能：

W总=P总t=9W×30×60s=1.62×104J；

（2）将A、B两灯串联接在某电源两端时，

因串联电路中各处的电流相等，且A灯恰好正常发光，

所以，由图象可知，电路中的电流I=IA=0.5A，

由图甲可知，B灯泡两端的电压UB=2V，

由I=

可知，此时B灯电阻：

RB=

=4Ω；

（3）将A灯与滑动变阻器R串联接在12V电源两端时，

因串联电路中各处的电流相等，且滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍，

所以，由P=UI可知，U滑=2UA′，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，电源的电压：

U=U滑+UA′=2UA′+UA′=3UA′=12V，

解得：

UA′=4V，U滑=2UA′=2×4V=8V，

由图象可知，此时电路中的电流I=0.4A，

则滑动变阻器的功率：

P滑=U滑I=8V×0.4A=3.2W．

答：

（1）将A、B两灯并联接在6V电源两端，30min内电路消耗的电能为1.62×104J；

（2）将A、B两灯串联接在某电源两端，使A灯恰好正常发光，此时B灯电阻为4Ω；

（3）将A灯与滑动变阻器R串联接在12V电源两端，当滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍时，滑动变阻器的功率为3.2W．

6．用四个相同的灯泡L1、L2、L3、L4和定值电阻R1、R2，组成如图所示两个电路．图中U甲=12V，U乙=6V．闭合开关，四个灯泡均正常发光．求：

（1）通过L1和L2的电流之比为　1：

1　；（此项只需填写结果即可）

（2）甲、乙两电路的总功率之比；

（3）定值电阻R1、R2的阻值之比．

【解答】解：

（1）串联电路电流处处相等，故通过L1和L2的电流之比为1：

1；

（2）用四个相同的灯泡，均正常发光．

小灯泡的额定电流为I，甲图灯泡串联所以：

I甲=I，

乙图并联，所以：

I乙=2I，

因为P甲=U甲I，P乙=U乙2I，

所以

；

（3）小灯泡的额定功率为PL，R1、R2的额定功率为P1、P2，

所以P甲=2PL+P1，P乙=2PL+P2，

因为P甲=P乙，所以P1=P2，

又因为P1=I2R1，P2=（2I）2R2，

所以I2R1=（2I）2R2，所以

．

答：

（1）通过L1和L2的电流之比为1：

1；

（2）甲、乙两电路的总功率之比为1：

1．

（3）定值电阻R1、R2的阻值之比为4：

1．

（1）R1的阻值；

（2）电路消耗的最大功率；

（3）当R2消耗的电功率为0.5W时，R2的阻值．

【解答】解：

（1）由R1的U﹣I图象可知，通过R1的电流与电压成正比，R1为定值电阻，

当U1=6V时，I1=0.6A，

由欧姆定律可知：

R1=

=10Ω；

（2）当滑动变阻器连入电阻为0时，电路中的电流最大，此时电阻R1两端的电压等于电源电压，电源电压U=U1=6V，最大电流为I1=0.6A，

电路最大功率P=UI1=6V×0.6A=3.6W；

（3）当R2消耗的电功率为0.5W时，

P2=I2R2，

0.5W=I2R2，﹣﹣﹣﹣①

而I=

，代入①得：

0.5W=（

）2R2，

化简得：

（R2）2﹣52R2+100=0，

解得R2的阻值：

R2=2Ω或R2=50Ω，

由图乙可知，当R2最大时，I最小=0.15A，

电路总电阻R=

=40Ω，

R2的最大值R最大=R﹣R1=40Ω﹣10Ω=30Ω，

所以R2=50Ω舍去，

R2=2Ω．

答：

（1）R1的阻值为10Ω；

（2）电路消耗的最大功率为3.6W；

（3）当R2消耗的电功率为0.5W时，R2的阻值为2Ω．

8．有两只灯泡，A灯“6V6W”，B灯“6V3W”．A和B中电流随两端电压变化关系的图象如图甲所示．

（1）将A、B并联接在6V电源两端，求干路上的电流；

（2）将A、B串联接在某电源两端，使B灯恰好正常发光，求此时A灯电阻；

【解答】解：

（1）将A、B并联接在6V电源两端，

因并联电路中各支路两端的电压相等，

所以，两灯泡两端的电压均为6V，

由图甲可知，通过两灯泡的电流分别为IA=1.0A，IB=0.5A，

因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，

所以，干路上的电流：

I=IA+IB=1.0A+0.5A=1.5A；

（2）将A、B串联接在某电源两端，

因串联电路中各处的电流相等，且使B灯恰好正常发光，

所以，由图象可知，电路中的电流I′=IB=0.5A，

此时A灯泡两端的电压UA′=2V，

由I=

可得，此时A灯电阻：

RA=

=4Ω；

（3）将A与一个滑动变阻器串联接在6V电源两端时，

因串联电路中各处的电流相等，且滑动变阻器的功率为A灯功率的两倍，

所以，由P=UI可知，U滑=2UA′，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，电源的电压：

U=U滑+UA′=2UA′+UA′=3UA′=6V，

解得：

UA′=2V，U滑=2UA′=2×2V=4V，

由图象可知，此时电路中的电流I=0.5A，

则滑动变阻器的功率：

P滑=U滑I=4V×0.5A=2W．

答：

（1）将A、B并联接在6V电源两端，则干路上的电流为1.5A；

（2）将A、B串联接在某电源两端，使B灯恰好正常发光，此时A灯电阻为4Ω；

（3）将A与一个滑动变阻器串联接在6V电源两端，当滑动变阻器的功率为A灯功率的两倍时，滑动变阻器的功率为2W．

（1）加热过程中水吸收的热量是多少？

（2）此过程中电火锅消耗的电能是多少焦耳？

（3）电火锅加热电阻的阻值是多少？

【解答】解：

（1）水吸收的热量：

Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（35℃﹣25℃）=8.4×104J；

（2）转110转消耗的电能：

kW•h=

×3.6×106J=1.32×105J；

（3）由W=UIt=

得电火锅加热电阻的阻值：

×60s=22Ω．

答：

（1）加热过程中水吸收的热量是8.4×104J；

（2）此过程中电火锅消耗的电能是1.32×105J；

（3）电火锅加热电阻的阻值是22Ω．

10．如图是一条电热毯电路的示意图，R0是电阻丝，R1是串联在电路中的电阻，电热毯铭牌上标有“220V40W”的字样（不考虑温度对电阻的影响）．问：

（1）使用电热毯处于低温挡时，开关S、S1各处于什么状态？

（不需要阐明理由）

（2）电热毯在高温挡工作时的电流是多少？

（3）当电热毯处于低温挡时，电阻丝的电功率为12.1W，电阻R1的阻值多大？

（4）在低温挡工作20min，电阻丝产生的热量是多少？

【解答】解：

（1）由图知，当S闭合时两电阻串联，当开关S、S1都闭合时只有R0连入电路中．

电源电压一定，由P=

可知，S闭合时，电路中电阻较大，电路功率较小，为低温挡；两开关都闭合时，电路中电阻较小，功率较大，为高温挡；

（2）由题知，高温挡功率为40W，

由P=UI可得高温挡工作时的电流：

≈0.18A；

（3）由P=

可得R0的阻值：

R0=

=1210Ω，

由题知，低温挡时电阻丝R0的电功率为12.1W，由P=

可得此时R0两端电压：

U0=

=121V，

由串联电路特点和欧姆定律有：

，

即：

，解得：

R1=990Ω；

（4）低温挡工作20min电阻丝产生的热量：

Q=W=P′t=12.1W×20×60s=14520J．

答：

（1）开关S闭合、S1断开时电热毯处于低温挡；

（2）电热毯在高温挡工作时的电流是0.18A；

（3）电阻R1的阻值990Ω；

（4）在低温挡工作20min，电阻丝产生的热量14520J．

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