中考物理电学计算题专题练习.docx
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中考物理电学计算题专题练习
电学计算题专题练习
一．传感器类计算题
1．有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪被广泛用来检测酒驾，传感器R1的阻值随酒精气体浓度的变化如图甲，工作电路如图乙，电源电压恒为12V，定值电阻R2=30Ω．求：
（1）被检测者未喝酒时，R1阻值；
（2）被检测者酒精气体浓度为0.8mg/mL时，电流表的示数；
（3）现在公认的酒驾标准为0.2mg/mL≤酒精气体浓度≤0.8mg/mL，当电压表示数为4.8V时，通过计算说明被检测司机是否酒驾？
2．有一种测量人的体重和身高的电子秤，其测体重部分的原理如图中的虚线框所示，它主
要由三部分构成：
踏板和压力杠杆ABO，压力传感器R（电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻），显示体重大小的仪表（实质是电流表）．其中AO：
BO=4：
1，压力传感器R表面能承受的最大压强为2×106Pa，且已知压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示．
压力F/N
0
50
100
150
200
250
300
…
电阻R/Ω
300
270
240
210
180
150
120
…
设踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.8V．请回答：
（1）踏板空载时，电流表读数是________mA．
（2）若压杆与压力传感器之间的接触面积是2×10﹣4m2，则该秤的最大称量值是多少Kg？
（3）为了把电流表A的表盘改装成电子秤表盘，我们需要确定踏板上人的体重G与电流表的示数I的关系．请你根据题中压力F与电阻R的相关信息，推导出电流表的示数I与体重G的关系式（要求写出主要的推导过程）．
3．如图甲是水果自动筛选装置，它能将质量小于一定标准的水果自动剔除，其原理如下：
传送带上的水果经过检测点时，使压敏电阻R1的阻值发生变化，电压表的示数也随之发生改变，当电压表示数小于4V时，机械装置启动，将质量不达标的小水果推出传送带，实现自动筛选功能．已知：
电源电压为14V，变阻器R2的最大电阻为20Ω，压敏电阻R的阻值随压力变化关系如图乙所示．求：
（1）将滑片P调到a点时，若检测点上没有水果，电路中的电流是多大？
（2）将滑片P调到b点时，若检测点上没有水果，机器运转1min电路消耗的电能是多少？
（3）要使该装置剔除质量小于0.4kg的水果，应将变阻器的阻值调到多大？
4．小华同学为探究水流对不同形状物体的冲击力，设计了一个实验装置，如图甲所示．电源电压保持3V不变，电流表量程为0～1A，电阻不计，粗细均匀的电阻丝MN全长12cm，总电阻为9Ω，它的阻值与其接入电路的长度成正比．水平光滑杆AB上套有弹簧，弹簧弹力与其伸长量x的关系如图乙所示，弹簧左端固定，右端连接有滑块，滑块与滑片P、物体Q通过硬杆相连．滑片与电阻丝始终保持良好接触．水流冲击力为零时，滑片P刚好与电阻丝左端相接触，此时电流表满偏．测量时，滑块稳定后，小华通过电流表示数可计算出物体受到的水流冲击力大小．
（1）电阻Ro的阻值为多少？
（2）当电流表读数为0.5A时，物体所受的冲击力大小为多少？
二．电表改装
1．实际测量中所使用的电流表是由小量程电流表改装而成的．图a中G是满偏电流（即小量程电流表允许通过的最大电流）Ig=3mA的电流表，其电阻Rg=10Ω，要把它改装为一个量程为3A的电流表（如图b），问：
（1）当通过小量程电流表的电流为满偏电流时，它两端的电压为多少；
（2）需要给它并联一个多大的电阻R0；（计算结果小数点后保留两位数字）
（3）设改装后的电流表的电阻为R，比较R与R0的大小关系，并简单地说明理由．
2．常用的电压表是由小量程的电流表G改装而成的．电流表G也是一个电阻，同样遵从欧姆定律．图甲是一个量程为0～3mA的电流表G，当有电流通过时，电流可以从刻度盘上读出，这时G的两接线柱之间具有一定的电压．因此，电流表G实际上也可以当成一个小量程的电压表．已知该电流表的电阻为Rg=10Ω．
（1）若将这个电流表当成电压表使用，则刻度盘上最大刻度3mA处应该标多大的电压值？
（2）如图乙所示，若将这电流表串联一个定值电阻R后，使通过G的电流为3mA时，A、B之间的电压等于3V，这样A．B之间（虚线框内）就相当于一个量程为0～3V的电压表（图丙），求串联的定值电阻R的大小．
（3）如图丁所示，若将这电流表串联一个阻值为4990Ω的定值电阻R′后，通过G的最大电流为3mA，则该电压表的量程是多少？
3．某同学利用一只电流表改造成一只专门测量电阻的欧姆表．如图所示，欧姆表电路是由一只电流表A、滑动变阻器R0和干电池（设电压不变）组成．使用时可把待测电阻接在A、B两端．为了能直接从电流表表盘上读出A、B端接入的电阻的阻值，需在表盘上重新标注A、B间所测的电阻的阻值数．当将A、B两端直接连接在一起（即AB间接入电阻为0），调节滑动变阻器使滑片从阻值最大处开始滑动，直到欧姆表指针满偏，这就是欧姆表的调零（调零后滑动变阻器R0的阻值保持不变）．设电源电压为3V，电流表量程为0.6A，试回答：
（1）当AB间电阻为零时电路的总阻值R为多大？
这时指针在表盘的哪一端？
（2）计算说明该欧姆表表盘正中间位置处应标注的示数是多少？
（3）请分析说明该欧姆表表盘上的刻度值是否均匀．
三．家用电器综合计算
1．（电吹风）如图是一款冬夏两用风机的工作原理图，工作时可以吹出热风或凉风．其热风档的额定功率为616W．
（1）当开关拨至图中位置“1”时，风机吹出的是热风还是凉风？
（2）若某次仅将该风机接入电路，风机正常工作并吹出凉风，观察到5min内规格为3000r/（kW•h）的电能表转过22圈，求风机凉风档的额定功率．
（3）现用该两用风机热风档给一个20m3的房间加热．查阅资料已知：
本地空气的密度1.3kg/m3，比热容为1×103J/（kg•℃），同时房间平均每分钟向外散热21280J．那么经过半小时后，房间的温度将升高多少？
2．（电吹风）一天，小明妈妈要用电吹风机时，发现家里的电吹风机只能吹冷风不能吹热风，经检查，原来是机内的电热丝已经烧坏了，小明想用一根阻值相同的电热丝来替换，为此：
（1）他从铭牌上查到，该电吹风机吹热风时的额定功率为P额=1000W，并观察了电吹风机的内部电路结构（如图所示），终于明白了：
旋转式开关的触片为扇形，当拨到某一档位时，可以同时与两个触点接触，于是当开关放在“冷”时，就是把_________连入电路；当开关放到“热”时，就是把_________连入电路．
（2）小明关掉家中所有电器，只打开电吹风机，并观察家中的电能表，发现在2min内转盘转了12转，结合电能表铭牌上的“3000R/kW•h”字样，求出了吹风机吹冷风时的功率P冷风为________W．
（3）在上述基础上，小明算出了应选配的电热丝的阻值R，成功地修复了电吹风机．小明怎样计算电热丝的电阻呢？
请你写出计算电热丝阻值的过程．
10．3.（电热水壶）图a是小红家一台快速电热水壶，铭牌如右表、为了测量它烧水时的实际功率，小红和父亲合作进行了如下实验：
关掉家里所有用电器，将该电水壶装了0.6kg、20℃的水，接入家庭电路中，闭合壶的开关，测得壶中的水从20℃上升到100℃所用的时间是4min．同时观察到家中电能表（见图（b）转过的转数正好为90转（r）、水的比热容：
c=4.2×103J/（kg•℃）．请根据相关信息
产品型号：
KS﹣12
最大容积：
1.2L
额定电压：
220V～
额定频率：
50Hz
额定功率：
1000W
求：
（1）电水壶中水吸收的热量？
（2）电水壶烧水的实际功率？
（3）电水壶加热的效率．
4．（热熔器）图甲是用来焊接PVC塑料管道的热熔器外观照片．其内部电路如图乙，S1是手动电源开关．S2是温控开关，作用是完成“加热模式”和“保温模式”之间的切换．L是指示灯（在S1闭合情况下L始终能正常发光），R1是限流电阻．下表是有关元件的物理参数．
项目
参数
（元件）项目
参数
电源电压
220V
L灯
0.1A，2W
加热功率
1210W（不含L及R1的功率）
R2
202Ω
（1）求R1的阻值；
（2）求保温功率（不含L和R1的功率）；
（3）求该热熔器（全电路）在保温模式下1min消耗的电能．
5．（电开水器）某电开水器的结构如图甲所示（剖面图），简化的内部电路如图乙所示，进水管管口的阀门由轻质浮子1和与它们相连的两根轻质硬杆控制，只有进水管中的水压在正常范围内，冷水箱和煮水箱中的水位就比出水管管口低，冷水不会从出水管流出．当冷水箱中的水位达到一定高的时，浮子2浮起，会触动单刀三掷开关S1，煮水电热管R1通电发热，冷水被煮沸，水面升高，开水就从出水管进入贮水箱，当贮水箱中水位达到一定高度时，浮子3浮起，又会触动单刀三掷开关S1，煮水暂停，一旦贮水箱中水温下降使温控开关S2闭合，保温电热管R2就会通电发热，开水处于保温状态．
（1）已知煮水电热管R1的阻值为12.1Ω，保温电热管R2的阻值为48.4Ω，求电开水器的最大发热功率．
（2）图甲中，当浮子1上升到最高处后，它的最上端恰好和出水管管口相平，阀门就会将进水管管口关闭，此时AC杆沿竖直方向．已知浮子1的体积V=2.5×10﹣4m3，进水管管口和阀门的横截面积S均为1×10﹣4m2（不计阀门的质量、管壁的厚度及两者之间的摩擦）；BO：
BA=20：
1（O为轻质浮子1的球心、A为两轻质硬杆的相交处，B为轻质硬杆BO的转轴），水箱内水面上方的气压P0=1×105Pa．为了不让冷水直接进入贮水箱，进水管管口阀门的上表面受到的压强不能超过多少Pa？
6．（电热器）如图是一个电热器的工作原理图，电热器内的两个电热丝R1和R2的阻值分别为60.5Ω和121Ω，旋转开关内有一绝缘圆盘，在圆盘的边缘依次有0﹣﹣9共10各金属触点；绕中心轴转动的旋钮两端各有一个金属滑片，转动旋钮可以将相邻的金属触点连通，电热器通过旋转开关可以实现多档位工作的原因、要求．
（1）如图所示，当旋钮上的箭头指向图中位置D时，金属滑片将2、3触点接通，同时另一端将7、8触点接通，此时电热器的功率是多少W？
（2）该电热器以最大功率工作时，10min内放出的热量是多少J？
此时旋钮开关上的箭头指向图中什么位置？
7．（电热器）如图甲所示的电热器枪是一种装修工具，用于材料涂胶．它的内部有2只相同的PTC（正温度系数）加热元件，其工作电路如图乙所示，扣动扳机能使固体胶条向前挤压，联动开关S同时掷向A、B，枪口冒出胶液，松开扳机，联动开关S同时掷向B、C．单只PTC元件的电阻随温度的变化如图丙所示．求：
（1）松开扳机，当温度为80℃时，电路消耗的电功率；
（2）扣动扳机，当温度为180℃时，1min电路消耗的电能；
（3）热熔胶枪最大电功率．
7．（热宝）图甲是一种常见的电热水袋（俗称“热宝”），图乙是它的工作电路图，其性能指标如下表所示，当热水袋正常工作时．
求：
（1）发热体R的电阻．
（2）通电5分钟发热体R产生的热量．
（3）热水袋内水由10℃加热至60℃，在这一过程中水吸收的热量．[C水=4.2×103J/（kg•℃）]
额定电压
发热体额定功率
袋内水的质量
自动断电温度
220W
500W
1kg
60℃
8．（电热水龙头）图甲是某款电热水龙头．即开即热、冷热兼用．图乙是它的原理电路．R1、R2为电热丝，通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路，从而实现冷水、温水、热水之间切换．有关参数如下表．不考虑温度对电阻丝的影响，请回答下列问题：
（1）开关置于2时，水龙头放出的水是_____（选填“冷”、“温”或“热”）水．此时电路中的电流时多大？
（2）水龙头放热水时，正常工作60s，消耗的电能是多少？
（3）R2的电阻是多大？
额定电压
220V
额定
功率
温水
2200W
热水
3000W
9．（热暖手器）如图的实验中学物理课外活动小组自制的电热暖手器的电路原理图．电源电压恒为8V，S为间单刀三掷开关，发热体的电阻分别是R1=2Ω，R2=1Ω，R3=5Ω．问：
（1）该电热暖手器工作时的最小电流是多少？
（2）该电热暖手器消耗的最大电功率是多少？
（3）当开关调至“2”位置时，R2在1min内最多可以产生多少焦耳的热量？
10．（电热水器）小洁住进新楼后，购置了一款某型号的电热水器（其铭牌见下表），安装在卫生间的墙上．小洁在使用过程中发现：
（1）注满水的电热水器，在额定电压下连续加热40min，热水器上的温度示数由22℃上升到46.2℃．已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），水的密度为1.0×103kg/m3，求此过程中电热水器的热效率．
（2）该热水器在某时间段使用时，20min内产生的热量为2.4×106J，求通过电热水器的电流和此时热水器两端的实际电压．
（3）防电墙技术就是在电热水器内部形成永久性电阻，电热水器经防电墙处理后，使人体承受的电压不高于12V，保证异常漏电情况下，接触热水器的人的安全．如图所示，若人体的最大电阻为12MΩ，试求防电墙的电阻．
某型号电热水器
额定电压/V
220
额定电功率/W
2420
容积/dm3
50
商品特征：
安全防电墙、防水、防尘、防潮
11．（电热锅）如图是一种煲汤用的电热锅工作原理图，其中温控器的作用是每当水沸腾后能自动断电一段时间，电热锅的部分参数如表所示．
容积
2.5L
额定电压
220V
保温功率
80W
加热功率
500W
（1）调节切换开关可以使电热锅处于“关、高温、自动、保温”四种工作状态，则原理图中的切换开关连接触点“ _________ ”时为保温挡．保温时的电流约为多少A？
（2）该电热锅处于高温档正常工作时，使2L的水从25℃加热至沸腾需几分钟？
（设此电热锅的加热效率为70%，当时气压为标准大气压）
12．（电热毯）图是一种调温型电热毯的电路示意图，R1和R2是两根相同的电热丝．图中虚线框内是“三刀四档”滑动式调温开关，“三刀”（即AB、CD、EF三个滑片）只能同时并排向左或向右滑动，使开关处于“1”、“2”、“3”、“4”档中的某一档位上．当开关处于“4”档时，电热毯不发热；当开关处于其他三档中的某一档位时，电热毯的最小发热功率为30W．
（1）电热毯以最小发热功率工作时，流过电路中的电流为________A．（结果保留两位小数）
（2）开关分别处于“1”、“2”档时，电热毯的发热功率分别为________W、_______W．
（3）开关分别处于“3”档时，电热毯工作30分钟产生的热量是多少焦？
13．（电压力锅）目前市场上的电热安全压力锅已彻底解决了压力锅的安全问题，解除了普通压力锅困扰消费者多年的安全隐患；省时省电（比普通电饭锅节电30%以上）．如图是某款电压力锅及铭牌：
额定电压
220V
额定容量
5L
额定功率
1000W
工作压力
50～80kPa
工作频率
50Hz
型号
M50
（1）该电压力锅中水温能达120℃的物理原理是 _________
（2）在该电压力锅中装入额定容量60%初温为30℃的水，正常工作0.6h，加热到120℃时刚好沸腾，水吸收了多少热量？
（3）该电压力锅在正常工作0.6h，其效率为63%，求该压力锅实际有效通电的时间多少小时？
与正常工作时间对比说明了什么？
14．（电热水器）明明家最近在装修新房子，卫生间里准备装一种电热水器，目前市面上有两种电热水器供家中选择，一种是传统的预热式电热水器，如图甲，其部分参数如表．另一种是即热式电热水器，如图乙，它没有储水箱，体积小巧．冷水进入热水器后，分4～6路被大功率电热管加热，然后再汇合成一路从出水喷头流出，随着温度设定及出水量的不同，加热功率可从4000W～7000W变化．它较传统的热水器优点在于：
即开即热；不开不加热，节能；且加热效率高达96%以上．请解答：
预热式电热水器
额定电压
220V
额定功率
2000W
额定容量
80kg
加热效率
90%
（1）一般情况下，热水淋浴要求水温升高30℃，请计算预热式电热水器装满水后，正常工作将水加热到可以淋浴的温度，水需要吸收多少J的热量？
需要通电加热多长时间？
（2）即热式电热水器的额定电压也是220V，请计算它在加热水达到最大功率时，家庭电路干路中增加的电流是多少A？
（精确到0.1A）
（3）明明调查发现他家房子电能表、空气开关、墙内导线的相关参数分别为“220V40A”、“220V30A”、“220V40A”．请分析他家能否安装这种即热式电热水器．若不能，还想安装如何解决．
15．（电热紫砂）用电热紫砂罐炖汤，由于能控制汤的温度，不仅炖出的汤味道香醇，而且节约能源．这是因为开关S2在汤的温度达到沸点后能自动断开，而S1仍然闭合维持小火炖煮，如图所示，图中ZD为指示灯，R1为限流电阻，R2、R3为加热电阻，其阻值均为48.4欧．
（1）工作时电热紫砂罐在汤沸腾前后发热体的电功率分别为多少？
（2）在设计时，若指示灯ZD可在“6V0.2A”普通灯泡和“6V10mA”的发光二极管中任意选一种，你认为选哪种合适？
通过计算说明理由，并求出R1的阻值．
（3）若将2kg、20的汤煮沸用了800S，电热紫砂罐的热效率为80%，求汤的比热容．
16．如图是太阳能热水器的装置图．它主要由太阳能吸热板和补水箱等组成，它利用水的对流与循环把水加热．补水箱内装40kg水，如果每分钟吸收太阳辐射的能量为8.4×104J，其中60%被水吸收（C水=4.2×103J/（kg•℃）．求：
（1）请说出太阳能热水器的工作原理．
（2）将补水箱里20℃的水经吸热板加热1小时水温为多少度？
（3）若改用额定功率为1.5kw的电热器把质量相同的水加热至相同温度，至少需要多少时间？
（不计热量损失）
四．电热力综合
1．如图是常见的静脉滴注装置，为了解除冬季输液患者冰凉感觉，小明设想在导管处添加一个电加热器，使药液在流动中加热．他收集了相关数据：
药液m=500g，ρ液=1.0×103kg/m3，c液=4.2×103J/（kg•℃），一般滴注时间t=50min，针头与瓶内液面竖直高度1m．（不考虑其他热损失，g=10N/kg）
（1）若患者血压与针头处液体压强相等，则患者血压相当于多少？
（2）1min内流进病人体内药液的体积称为流量，则输液时流量一般为多少？
（3）若使药液从5℃加热到35℃，该加热器电功率应为多大？
2.如图所示电路，电源电压U0不变，初始时滑动变阻器的滑片P在最右端，但由于滑动变阻器某处发生断路，合上电键后滑片P向左滑过一段距离后电流表才有读数．且电压表读数U与x、电流表读数I与x的关系如图所示．
则：
（1）根据图象可知：
断点位置在x等于 _______cm处，电源电压U0等于______V；
（2）电阻R等于多少欧姆？
当x=10cm时，10s内电阻R上产生的热量是多少？
（3）从断点处滑片P向左滑动的过程中，该滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值变化为多少欧姆？
该滑动变阻器电阻丝没有断路时的总电阻值是多少欧姆？
3.（取值范围）如图所示，灯L上标有“12V3.6W”，定值电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“50Ω1A”．
（1）闭合S1、S2，灯L正常发光．电流表、电压表的量程分别为0～3A，0～15V，求：
①灯正常发光时的电阻；②滑动变阻器允许连入的阻值范围．
（2）断开S1、S2，用一个新的电源去替代原来的电源，电流表、电压表的量程分别为0～0.6A，0～3V．移动滑动变阻器的滑片过程中，要求两个电表先后均能达到满刻度，且电路正常工作．求允许替换电源的范围．
4．电脑的中央运算器简称CPU，是电脑的心脏，决定着电脑的运算速度，它由主板供电，运算速度可认为由电流大小决定，同时自己要发热，电脑爱好者喜欢“超频”来提高CPU运算速度，“超频”方法之一就是通过改变主板上“跳线”来提高CPU核心电压．
（1）如图为主板上一跳线装置，其中CPU正常工作时应短接“2、3”，某人超频需要改接这一跳线，则应短接哪两个接线柱？
（2）现有一CPU正常工作时电压为1.5V，电流为2mA，超频后电压提高到2V，若把CPU看做纯电阻，“超频”后CPU每分钟多产生多少热量？
（3）若R电阻为500Ω，
（2）中CUP正常工作时电路消耗的总功率为多少？
5．（电动机）用12V的电源为微型电动机供电的电路如图（甲）所示．当单刀双掷开关S1、S2均向上合上时，电动机开始转动，电流I随时间t变化的图象如图（乙）所示．当电流稳定时，电动机正常工作．已知电动机转动时欧姆定律不适用，并忽略温度对电阻的影响，试解答下列问题．
（1）当单刀双掷开关S1、S2_________合上时可实现电动机的反转．
（2）当电动机正常工作时，电动机消耗的电功率为_______W．
（3）求电动机的电阻及正常工作时的输出功率．
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