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电学综合计算题 典型考点预测练 2026年初中物理中考复习备考
1．某科技小组同学设计的一款具有加热、保温两挡的烧水壶，其内部的简化电路图如图甲所示，和为发热丝，为总开关，为温控开关，1、2分别为开关的两个接触点。图乙为某次将满壶水从加热至沸腾并保温的过程中，电路总功率与加热时间的关系图像。
(1)画出图甲电路，保温挡的等效电路图。
(2)计算烧水壶在内消耗的电能。
(3)计算的阻值。
(4)图丙是采用发热丝和设计的另一款烧水壶内部简化电路，将满壶等量清水从加热至沸腾，甲、丙两种电路设计相比，写出丙图设计的一个主要优点。
2．如图是小丽家的配电示意图（局部），下表是图中各类用电器的额定功率，电能表与用电器的额定电压均为220V。
用电器 数量 额定功率（W）
灯泡 2 40
空调 1 1500
电饭煲 1 800
电热壶 1 1800
(1)求空调正常工作时的电流（保留2位小数）；
(2)求电饭煲正常工作时的电阻：
(3)电热壶正常工作7.5min能使1.5kg、10℃的水，温度升高到100℃，求电热壶加热水的效率（）；
(4)“节约用电，从我做起”，请你提出在生活中节约用电的一个措施：___________。
3．小蜀对学校的自动开关大门很感兴趣，他利用电磁继电器、红外传感器、电动机等元件制作了如图甲所示模拟电路，其中电动机上标有“220 V 40 W”的字样，控制电路的电源电压为24 V，为定值电阻，红外传感器的阻值随人体到大门距离的变化关系如图乙所示，当通过电磁铁线圈的电流为100 mA时，衔铁刚好被吸下，触发电动机工作，大门打开。（不计电磁铁线圈的电阻）
(1)开门一次用时5s，则开门一次电动机消耗多少电能？
(2)经测试，当时，刚好触发电动机工作，则的阻值为多少？
(3)小蜀经过思考进行了改进，用一个最大阻值为200 Ω的滑动变阻器替代了，通过调节以实现入学或放学高峰期时时就可打开大门保证通行顺畅；上课期间，则需时才能打开大门，同时还可根据实际需要随时调整的距离。求控制、两个距离开门时的电功率之差？
4．图甲是某款便携USB加热杯垫，额定电压为5V。该杯垫通过智能系统实现加热、保温挡位自动切换，其简化工作电路如图乙所示。当开关S闭合时为加热挡，已知R1=2.5Ω，图丙为该杯垫正常工作15min功率的变化情况，不考虑温度对电阻的影响，求：
(1)杯垫处于加热挡时通过R1的电流和加热挡功率；
(2)杯垫加热阶段消耗的电能；
(3)电阻R2的阻值。
5．如图所示，电源电压保持不变，，。当开关、都闭合时，电流表的示数是；当开关、都断开时，电流表的示数是。求：
(1)电源电压U的值。
(2)电阻的阻值。
(3)当开关、都断开时，消耗的电功率。
6．如图甲是某品牌恒温加热杯垫，可用于加热牛奶、保温饮品，其简化工作电路如图乙所示。杯垫有“保温”和“加热”两挡，开关S接触点2时为保温挡，接触点3时为加热挡。、为定值电热丝，，。为防止加热挡温度过高，用一个新型PTC发热电阻与串联，的阻值随温度的变化如图丙所示。求：
甲
(1)使用加热挡，若的温度为80℃时，电路中的电流；
(2)使用加热挡过程中，电热丝的最大功率；
(3)当高温挡电路总功率恰好为低温挡总功率的2倍时，的阻值。
7．如图为某小组设计的电加热器的简化电路图，电源电压为24V，为电热丝。旋钮开关接1时，电路中的电流为2A；旋钮开关S接2时，电路的总功率为12W。请通过计算回答：
(1)的阻值为多少？
(2)旋钮开关接2时，两端的电压为多少？
(3)旋钮开关接2时，工作消耗的电能为多少？
8．小明家买了一辆汽车，车上座椅具有电加热功能，如图甲所示。该座椅垫有“高温”、“低温”和“关”三个挡位，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，R1阻值为16Ω，“低温”挡功率为24W，求：
(1)高温挡时通过座椅垫的电流是多少；
(2)电热丝R2的阻值是多少；
(3)高温挡座椅垫工作100s产生的热量是多少。
9．如图所示的电路中，电源电压恒定，小灯泡L标有“6V　3.6W”字样（忽略温度变化对灯丝电阻的影响），滑动变阻器Rx标有“200　1.25A”字样，定值电阻R0阻值为20，电流表的测量范围为0~3A，电压表的测量范围为0~15V，求：
(1)小灯泡的电阻；
(2)只闭合开关S、S1，小灯泡恰好正常发光，求电源电压；
(3)只闭合开关S、S2，在保证电路元件安全的前提下，求该电路的电功率的取值范围。
10．如图所示是科技小组设计的模拟某电热毯工作电路的示意图。R0和R都是电热毯中的发热电阻丝，开关S的右端可分别处于a、b、c三个位置，当S的右端位于位置时，电热毯的开关处于断开状态，当S的右端分别位于b、c位置时，电热毯分别处于高温挡和低温挡。该电热毯接入电压恒为220V的电路中，电热毯处于高温挡时的功率为110W；电热毯处于低温挡时的功率为55W。忽略电阻随温度的变化。求：
(1)电热毯处于高温挡时，电路中的电流；
(2)电阻R的阻值。
11．如图甲是科技小组设计的“智能温控小屋”简化电路，受控电路功率随时间的变化关系如图乙所示。当室温上升至28℃时冷却系统开始工作，当室温降至23℃时停止工作。Rt为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，当控制电路中的电流为0.15A时，衔铁刚好被吸下，控制电路电源电压恒为3V。定值电阻R0为100Ω，线圈电阻忽略不计。求：
（1）受控电路30min内消耗的电能；
（2）受控电路工作时，通过电阻R0的电流；
（3）热敏电阻Rt的变化范围。
12．如图所示，电源电压为6V且保持不变，小灯泡标有“4V 1.6W”字样，定值电阻R1的阻值为20Ω，滑动变阻器R2标有“30Ω 1A”字样，电流表的量程为0~3A，电压表的量程为0~3V。设小灯泡电阻不随温度改变，求：
(1)灯泡正常发光时的电阻；
(2)只闭合开关S1时电压表的示数；
(3)只闭合开关S2，在电路安全的情况下，求小灯泡电功率的变化范围。
13．如图所示，电源电压不变，的阻值为20，的阻值为40，开关S闭合时，电流表示数为0.6A。求：
(1)通过的电流为____A；
(2)电源电压U；
(3)通电10s，消耗的电能W是多少？
14．在图所示的电路中，电源电压为6V，电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2上标有“50Ω；1A”字样，电流表量程为0-3A。
(1)求通过电阻R1的电流；
(2)若电流表的示数为0.9A，求滑动变阻器R2接入的阻值；
(3)用阻值为5Ω的定值电阻R3替换R1，闭合开关S，移动变阻器的滑片P，求电流表的示数及滑动变阻器接入的范围。（解答时，要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果不得分）
参考答案
1．(1)
(2)
(3)
(4)丙图的加热档功率更高，加热速度更快。
【详解】（1）根据公式，电源电压不变，保温挡功率小，因此电路总电阻更大。甲图中，当闭合、接触点1时，与串联，总电阻最大，总功率最小，为保温挡，据此画出等效电路即可。
（2）由图乙可知，加热阶段功率，时间
保温阶段功率，时间
则15min内消耗的总电能
（3）当接触点2时，只有接入电路，总电阻小，功率大，为加热挡。根据得的阻值
保温挡时，与串联，总功率，总电阻
则的阻值
（4）丙图中与并联，总电阻更小，总功率更大，加热速度快，将满壶等量清水从加热至沸腾，所需时间更短。
2．(1)6.82A
(2)60.5Ω
(3)70%
(4)及时关闭不用电器的电源
【分析】第一问根据求解；第二问根据求解；第三问先根据算出水吸收的热量，再根据算出电水壶消耗的电能，最后根据算出效率；第四问结合实际写出任意一条合理措施即可。
【详解】（1）空调正常工作时的电流
（2）电饭煲正常工作时的电阻
（3）水吸收的热量
工作时间
电热壶消耗的电能
加热效率
（4）生活中可通过多种方式节约用电，例如离开房间随手关灯、减少用电器待机时间、夏天适当调高空调设定温度等，写出任意一条合理措施即可。
3．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）电动机正常工作时，功率等于额定功率，已知额定功率，开门时间，根据电能公式，可得开门一次电动机消耗电能
（2）当，由图乙得红外传感器阻值，触发电流，控制电路电源电压。根据欧姆定律，计算控制电路总电阻
控制电路中与串联，不计电磁铁线圈电阻，因此定值电阻
（3）触发电动机时电流恒为，因此控制电路总电阻保持不变，当，由图乙得红外传感器阻值，滑动变阻器阻值
当，由图乙得红外传感器阻值，滑动变阻器阻值
根据电功率公式，滑动变阻器的功率差
4．(1)2A，10W
(2)6000J/
(3)
【详解】【小题1】加热挡只有接入电路，根据欧姆定律的电流
加热挡功率
【小题2】由图丙可知加热时间，杯垫加热阶段消耗的电能
【小题3】保温挡与串联，功率，根据得总电阻
的阻值
5．(1)
(2)
(3)
【详解】【小题1】当开关、都闭合时，被短路，和并联，总电阻
电源电压为
【小题2】当开关、都断开时，与串联，总电阻为
的阻值为
【小题3】当开关、都断开时，消耗的电功率为
6．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）由图乙可知，开关S与触点2接通时R1和R2串联，为保温挡，开关S与触点3接通时Rt与R1串联，为加热挡；由图丙可知，当温度为80℃时，发热电阻Rt为110Ω。根据串联电路特点可知，使用加热挡，当温度为80℃时电路中的总电阻为
则电路中的电流
（2）使用加热挡过程中，当电路中的电流最大时，电热丝R1的电功率最大。由图丙可知，发热电阻Rt最小为110Ω，此时电路中的电流最大为0.4A，则电热丝R1的最大功率为
（3）由图乙可知，在保温挡时，R1和R2串联，由欧姆定律可知，此时保温挡的功率为
当加热挡电路总功率恰好为低温挡总功率的2倍时，加热挡的功率为，则此时电路中的总电阻
的阻值
7．(1)
12Ω
(2)
6V
(3)
2700J
【详解】（1）当开关 S 接“1”时，只有R2接入电路中，由欧姆定律得R2阻值
（2）当开关 S 接“2”时，R1与R2串联。则电路电流
电路总电阻
R2两端电压
（3）开关S接“2”的状态下，由串联电路电阻关系可得R1阻值R1= R-R2=48Ω -12Ω=36Ω
则R1消耗的功率
工作消耗的电能
8．(1)
(2)
(3)3600J
【详解】（1）高温挡时，电路中只有组成的简单电路，此时通过座椅垫的电流为
（2）低温挡时，电路由和组成的串联电路，此时电路中电流为
电路的总电阻为
电热丝的阻值为
（3）高温挡座椅垫工作100s产生的热量是
9．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）根据小灯泡的铭牌“6V　3.6W”可知，由得，小灯泡的电阻
（2）只闭合开关S、S1时，小灯泡L与定值电阻串联，因为小灯泡恰好正常发光，所以电路中的电流等于小灯泡的额定电流，即
小灯泡两端的电压
定值电阻两端的电压
电源电压
（3）只闭合开关S、S2时，小灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测量两端的电压，为保证电路元件安全，电路中的电流不能超过小灯泡的额定电流0.6A、不能超过滑动变阻器允许的最大电流1.25A、不能超过电流表最大量程3A，因此，电路中的最大电流，此时，电路的总功率最大
当时，电路中的电流最小，此时，小灯泡两端的电压
电路中的最小电流
此时，电路的总功率最小
综上所述，该电路中电功率的取值范围为 。
10．(1)0.5A
(2)
【详解】（1）当开关S接位置时，电热毯为高温挡，此时电阻被短路，只有发热电阻接入电路。电路电流
（2）的阻值
当开关S接位置时，电热毯为低温挡，此时与串联，低温挡电路总电阻
的阻值
11．（1）1.44×106J；（2）0.03A；（3）20Ω≤Rt≤25Ω
【详解】解：（1）由图像可知，受控电路30min内工作了20min消耗的电能为
W＝Pt＝1200W×20×60s＝1.44×106J
（2）衔铁被吸下时，受控电路工作，此时控制电路中R0与Rt并联，由并联电路中电压的规律知，R0两端的电压为
U0＝U＝3V
通过电阻R0的电流为
（3）当室温上升至28℃时冷却系统开始工作前，控制电路只有热敏电阻接入电路，此时断路，此时经过热敏电阻的电流最大为0.15A，电阻最小时恰好衔铁被吸下，因此可以求出Rt的最小值
衔铁被下瞬间，冷却系统开始工作，温度不再上升，而是下降，电阻Rt开始变大，但由于衔铁被吸下后定值电阻被接入电路，与并联，当电路中的总电流小到0.15A时，衔铁才会被弹回，此时经过的电流为
It＝I－I0＝0.15A－0.03A＝0.12A
此时Rt的阻值最大为
因为Rt的阻值随温度的升高而减小，若Rt的阻值继续减小， 电路中的电流变大， 衔铁被吸下，冷却系统开始工作，温度降低，此时Rt的阻值会增大，故Rt的阻值最大为25Ω，故热敏电阻Rt的变化范围为20Ω≤Rt≤25Ω。
答：（1）受控电路30min内消耗的电能为1.44×106J；
（2）受控电路工作时，通过电阻R0的电流为0.03 A；
（3）热敏电阻Rt的变化范围为20Ω≤Rt≤25Ω。
12．(1)10Ω
(2)2V
(3)
【详解】（1）由小灯泡铭牌标注可知小灯泡的阻值为
（2）当只闭合开关S1时，与小灯泡串联，电路中的电流
电压表测量灯泡两端的电压，示数为
（3）只闭合开关S2，则与小灯泡串联。
当滑片在最左端时电路的电阻最大，电流最小，小灯泡电功率最小。则
小灯泡的最小电功率
当滑片向右滑动时，电路电阻减小，电流变大，为确保电路安全，小灯泡所分电压最大可为3V，此时电路电流为
小灯泡的最大电功率
则小灯泡电功率的变化范围
13．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）电流表串联在支路中，电流表示数即为通过的电流，已知电流表示数为，因此通过的电流为。
（2）根据欧姆定律，可得两端电压
根据并联电路电压规律，电源电压等于各支路两端电压，因此
（3）并联电路中两端电压，根据欧姆定律可得通过的电流
根据电能公式，通电，消耗的电能
14．(1)
(2)
(3)；
【详解】（1）由电路图可知，与并联，电源电压，电流表测量干路电流。
并联电路中各支路两端电压等于电源电压，因此两端电压
根据欧姆定律得通过电阻的电流
（2）并联电路中干路电流等于各支路电流之和，已知干路电流
因此通过的电流
两端电压，根据欧姆定律得接入阻值
（3） 替换后，与并联，电源电压不变，则通过的电流
滑动变阻器标有“ ”，因此滑动变阻器允许的最大电流 ，最大接入阻值 ；电流表量程为。
干路最大电流为 符合电流表安全要求。
滑动变阻器接入的最小阻值为
因此滑动变阻器接入阻值范围为
当滑动变阻器接入最大阻值时，通过的电流最小
干路最小电流 ，因此电流表示数范围为 。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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