2024年初中物理重点题型复习---电学计算题
1．某品牌智能滚筒洗衣机具有洗净度高、不伤衣物、可设定洗涤温度、方便、安全等优点。如图所示，是其简化等效电路，此时处于空档位置。闭合开关S，旋钮绕P转动，实现档位转换。旋至1档时R1、R2同时工作，洗衣机处于加热状态；旋至2档时R2和电动机同时工作，洗衣机处于保温洗涤状态，R1和R2均为电热丝，其阻值不受温度影响，R1=22Ω，主要参数如下表。（c水=4.2×103J/（kg ℃））
（1）洗衣机内注入10kg的水，在额定电压下连续加热1050秒，水温由20℃上升到50℃，此过程中的加热效率是多少？
（2）R2阻值是多少？
（3）洗衣机处于保温洗涤状态时，干路电流是多少？
2．如表所示为某电烤箱的铭牌，高温挡额定功率模糊不清，如图虚线框内所示是电烤箱内部的简化电路图。R1和R2均为电热丝，R2=72.6Ω。电烤箱开关接0时电热丝处于断开状态，开关接1、2时分别是低温挡、高温挡。（不考虑温度对电热丝电阻的影响）
XX牌烤箱
额定电压 220V
额定功率 高温挡 XXXW
低温挡 400W
（1）在低温挡正常工作10min产生的热量是多少？
（2）R1的阻值；
（3）在某用电高峰期，若家庭电路中只有电烤箱在高温挡工作，发现标有“3000imp/kW h”的电能表的指示灯闪烁81次共用时2min，求此时家庭电路两端的实际电压。
3．如图甲所示电路，电源电压可调，R为标有“”字样的滑动变阻器，电流表量程为，、是额定电压均为6V的小灯泡，其电流与电压的关系如图乙所示。求：
（1）正常发光时的电阻；
（2）若只闭合开关，电源电压调节为，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）现移动滑片P同时调节电源电压，使电路中两个小灯泡同时工作且有小灯泡正常发光，电路中各元件均安全工作，求此时电路中两只灯泡的总电功率。
4．如图甲所示是电路中定值电阻R1的U-I图像，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变。闭合开关，当滑片P在a端时，电流表示数为0.3A。滑片P在b端时电压表的示数为2V，求：
（1）电阻R1的阻值；
（2）电源的电压；
（3）滑动变阻器R2的最大阻值。
5．图甲为某款新型电饭煲，额定电压为220V．它采用了“聪明火”技术，智能化地控制不同时间段的烹饪温度，以得到食物最佳的营养和口感，图乙为其简易电路原理图，R1和R2为电阻不变的电热丝，S1是自动控制开关．将电饭煲接入220V电路中，在电饭煲工作的30min内，它消耗的电功率随时间变化的图象如图丙所示．求：
(1)0～30min，电饭煲产生的总热量；
(2)S和S1均闭合，电路中的总电流；
(3)在不考虑热损失的条件下，当用电高峰期实际电压为200V时，使用该电饭煲，从开始工作到开关S1第一次自动断开需要多长时间．
6．学校科技小组的同学制作了一个三挡位的“小小电热宝”，如图所示，R1、R2都是发热电阻，电源电压保持36 V不变．
(1)当S1闭合，S2接a时为中温挡，电热宝的功率为18 W，求R1的阻值是多少
(2)当S1闭合，S2接b时为高温挡，电热宝的功率为45 W，求电路中的总电流和R2的阻值各是多少
(3)电热宝在低温挡时，开关S1和S2各处于什么状态
7．如图是小明设计的一个简易电子身高测量仪的示意图。其中，电源电压恒为10V；R是一只固定着的、竖直放置的硬电阻棒、总长为48cm，其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比；金属杆cd和MP（右端P是滑片）与电路接触良好，电阻不计。小明用该测量仪对小重、小外的身高进行了测量，其数据见下表。若已知小外测量时，滑片恰在电阻棒距离b端的位置，则根据题中提供的信息试计算：
小重 小外
A表示数I/A 0.25 0.20
V表示数U/V 5.0 6.0
身高h/m 1.7
（1）定值电阻R0的阻值大小 ；
（2）电阻棒ab的最大阻值 ；
（3）小重的身高为多少 cm；
（4）使用一段时间后，电源电压降低，则 （选填“会”或“不会”）影响测量出的身高。
8．重庆一中某科技兴趣小组设计了一款压力测量器，其工作原理图如图甲所示，定值电阻，是阻值为的均匀电阻丝，其上下端点A、B之间距离为，M和N是两个轻质导体，M和滑片P相连接，N固定于下方，MN之间连接有一根轻质弹簧，弹簧形变量与所受压力大小关系如图乙所示：压力为0时，弹簧处于自然伸长状态，此时滑片P在电阻丝的A端，电流表和电压表的量程分别是、，忽略M、N和弹簧的电阻。
（1）当M所受压力为时，电流表的示数为，则电源电压是多少V
（2）该装置可检测的最大压力为多少N
（3）在某一次检测当中发现，从开始缓慢增加压力，当其中一个电表示数先达到其最大量程的时，再继续增加压力，两电表的示数都不再发生变化，当压力增大至以后，两电表示数又继续变化，经该学习小组的同学分析，发现是AB间的某段电阻丝出现了短路现象，请通过计算判断发生短路的电阻丝长度为多少cm？同时在出现该故障后，该装置能够测量的最大压力变为了多少N
9．如图甲所示电路中，电源电压可调，定值电阻R1的阻值为10Ω，R2为标有“100Ω 1A”的滑动变阻器灯泡L的规格为“6V 3W”，且灯丝电阻不随温度变化。只闭合开关S，S3时，灯泡L恰能正常发光。
(1)求灯泡正常发光时的电阻和此时的电源电压；
(2)若电源电压调为18V时，闭合S，S2，断开S1，S3，电压表的量程为0~15V，在电路安全的情况下，求滑动变阻器连入电路的阻值范围；
(3)去掉电压表。开关S、S1、S2、S3都闭合，此时电阻R1消耗的功率为3. 6W，将一电流表 A串联在该电路的某一处，移动滑动变阻器的滑片P至某一处，使电流表A的示数为图乙所示。请确定电流表A所有可能连接的位置，并计算出此时滑动变阻器接入电路的阻值R2(除不尽时结果保留一位小数)
10．下表为某饮水机铭牌的部分参数，其内部简化电路如图所示。[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 求：
(1)饮水机保温状态下正常工作时的电流。
(2)若不计热损耗，该饮水机将2kg的水从20℃加热至100℃，需要多长时间？
(3)求R2的电阻？
额定电压 220V
额定功率 加热 1000W
保温 44W
热水器的容量 2L
11．如图甲所示，某实验小组设计了一款简易风速仪。其原理图如图乙所示。电源为恒流源，能始终提供大小恒定的电流，为压力传感器，无风时受到的压力为零，有风时迎风板受到的压力能大小不变地传递给，的阻值随压力F大小变化的关系如图丙所示。风压是指单位面积上垂直于气流方向的平面上所受风的压力，风压与风速的关系如下表。迎风板是一块面积为的轻质薄板，测量时风始终垂直吹在迎风板上。读出电表示数，即可知此时的风速。
风速 2 4 6 8 10 12 16 18 24
风压p/Pa 2.5 10 22.5 40 62.5 90 160 200 360
（1）风速为零时，电流表示数为0.3A，求电压表示数；
（2）调节风速，使简易风速仪中电流表示数为0.4A，电压表示数为8V，求此时风速的大小；
（3）再次调节风速，当风速为18m/s时，电压表示数为4.5V。求恒流源提供的恒定电流大小和的阻值。
12．某工厂要研发一种新型材料，要求对该材料所承受的撞击力进行测试，测试电路如图甲所示。在测试时将材料样品（不计质量）平放在压力传感器上，闭合开关S，从一定高使由静止自由释放重物，经撞击后样品材料仍完好无损，最后重物静止在样品上。从重物开始下落到静止的过程中，电流表的示数/随时间t变化的关系如图乙所示，压力传感器的电阻R随压力F变化的关系如图丙所示。电源的电压恒为，定值电阻为，，求：
（1）在重物下落的过程中，从图乙中可以看出电路电流表的示数保持不变，则此过程中压力传感器的电阻是多少？
（2）在撞击过程中，该样品受到的最大撞击力是多少？
（3）图乙x是重物静止在样品上，则x的值为多少？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．（1）50%；（2）242Ω；（3）2A
【详解】解：（1）水吸收的热量
洗衣机加热消耗的电能
洗衣机加热的效率
η＝×100%＝50%
（2）由电路图可知，当旋钮旋至1档时，电热丝R1与R2并联，洗衣机处于加热状态，由P＝UI＝得，电热丝R1的加热功率
P1＝＝2200W
则电热丝R2的加热功率
P2＝P﹣P1＝2400W﹣2200W＝200W
则电热丝R2的阻值
R2＝＝242Ω
（3）洗衣机处于保温洗涤状态时，电热丝R2与电动机并联，则电热丝R2和电动机的总功率
P总＝P2+P电动＝200W+240W＝440W
由P＝UI得，保温洗涤的干路电流
I＝＝2A
答：（1）洗衣机内注入10kg的水，在额定电压下连续加热1050秒，水温由20℃上升到50℃，此过程中的加热效率是50%；
（2）R2阻值是242Ω；
（3）洗衣机处于保温洗涤状态时，干路电流是2A。
2．（1）3.6×105J；（2）48.4Ω；（3）198V
【详解】解：（1）低温挡正常工作时间
t1=10min=600s
电烤箱在低温挡正常工作15min产生的热量
Q1=W1=P低温t1=400W×600s=2.4×105J
（2）由图知，电烤箱开关接1时，电热丝R1、R2串联，电路电阻较大，根据可知，电压一定时，电阻越大，电功率越小，此时电烤箱处于低温挡，此时电路的总电阻
因为串联电路的总电阻等于各串联电阻之和，所以R1的阻值
R1=R串-R2=121Ω-72.6Ω=48.4Ω
（3）由题意和图示可知，电烤箱开关接2时，电路为电热丝R1的简单电路，此时电烤箱处于高温挡，“3000imp/（kW h）”表示每消耗1kW h的电能，电能表的指示灯闪烁3000次，指示灯闪烁81次消耗的电能
工作时间
电烤箱高温挡的实际功率
此时家庭电路两端的实际电压
答：（1）电烤箱在低温挡正常工作15min电流做的功为3.6×105J；
（2）R1的阻值为48.4Ω；
（3）此时家庭电路两端的实际电压为198V。
3．（1）7.5Ω；（2）10Ω；（3）6.4W
【详解】解：（1）灯的额定电压为6V，由乙图可知，当电压为6V时，电流为0.8A，正常发光时的电阻为
（2）若只闭合开关，电路中灯泡与滑动变阻器串联，滑片P滑至中点时灯泡正常发光，电源电压为，此时电路中的电流为0.8A，滑动变阻器两端的电压为
此时滑动变阻器接入电路的阻值为
滑动变阻器的最大阻值为
（3）由题意知，两小灯泡均发光，且有小灯泡正常发光，当两灯泡并联时，由乙图可知，两灯泡的电流分别为1.2A、0.8A，干路电流为2A，此时电流超过滑动变阻器允许通过的最大电流，不符合题意，故两灯泡只能串联在电路中，则正常发光的是L2，电路中的电流为0.8A，由图乙知，此时L1两端的电压为2V，L2两端的电压为6V，此时两灯泡两端的总电压为
此时电路中两只灯泡的总电功率
答：（1）正常发光时的电阻7.5Ω；
（2）滑动变阻器的最大阻值为10Ω；
（3）此时电路中两只灯泡的总电功率。
4．（1）10Ω；（2）3V；（2）20Ω
【详解】解：（1）由图甲可知R1两端的电压为2V时，通过R1的电流为0.2A，根据欧姆定律可得，R1的电阻为
（2）闭合开关，当滑片P在a端时R2连入阻值为0，电路是R1简单电路，由欧姆定律可得，电源电压U=IR1=0.3A×10Ω=3V
（3）滑片P在b端时R2连入阻值为最大值，R1与R2串联，电压表测R2的两端电压，电流表测电路中电流，串联电路总电压等于各部分电压之和，则R1的两端电压U1=U-U2=3V-2V=1V
串联电路各处电流相等，则电路中电流
所以滑动变阻器R2的最大阻值
答：（1）电阻R1的阻值为10Ω；
（2）电源电压为3V；
（2）滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω。
5．（1）1.188×106J；（2）4A；（3）726s
【分析】（1）由电路图可知，当开关S和S1都闭合时，电路为R1与R2并联，电路中的总电阻最小，根据电功率的公式可知，电饭煲的功率较大；同理可知，只闭合开关S、断开S1时，电路为R1的简单电路，电路中的电阻较大，电饭煲功率较小；根据图乙可知工作30min中两种情况下的工作时间，根据Q=W=UIt求出两种情况下产生的热量；
（2）当S和S1均闭合时，电阻R1与R2并联，电饭煲的功率较大，根据P=UI求出电路中的总电流；
（3）由图丙可知，电饭煲从开始工作到S1第一次自动断开时的时间，根据Q=W=UIt求出产生的热量，又知道正常工作时电饭煲的最大功率．
【详解】（1）由电路图可知，当开关S和S1都闭合时，电路为R1与R2并联，电饭煲的功率较大；
同理可知，只闭合开关S、断开S1时，电路为R1的简单电路，电饭煲功率较小；由图乙可知，工作30min中，P1＝440W时所用的时间t1＝15min＝900s，P总＝880W时所用的时间t2＝30min﹣15min＝15min＝900s，由Q＝W＝UIt可得，0～30min内电饭煲产生的总热量：Q＝Q1+Q2＝W1+W2＝P1t1+P总t2＝440W×900s+880W×900s＝1.188×106J；
（2）当S和S1均闭合时，电阻R1与R2并联，电饭煲的功率较大，
由P＝UI可得，电路中的总电流：；
（3）电饭煲正常工作时，由图丙可知，电饭煲从开始工作到S1第一次自动断开时的时间t＝10min＝600s，此过程中产生的热量：Q′＝W＝P总t＝880W×600s＝5.28×105J，
电饭煲最大功率时电路中的总电阻：，
在不考虑热损失的条件下，在不同电压下，电饭煲从开始工作到S1第一次自动断开产生的热量相同，所以，由可得电压是200V时电饭煲工作的时间：．
6．(1) 72Ω中； (2)48Ω； (3)当电热宝在低温挡时，R1与R2应串联，所以此时开关S1断开，S2接a．
【详解】 (1)中温档工作时,R2被短路,P1＝18W，U＝36V，R1＝＝72Ω；(2)高温档工作时,R1和R2并联，P2＝45W，I总＝＝1.25A，I1＝ ＝0.5A，I2＝I总 I1＝1.25A 0.5A＝0.75A，R2＝＝48Ω；(3)电热宝在低温档时，电阻最大，故R1与R2应串联，此时开关S1断开、S2接a..
点睛：（1）当闭合S1，S2接a端时，R2被短路，电路中只有电阻R1工作，由R＝可求得R1的阻值；（2）当闭合S1，S2接b端时，R1、R2并联，由I＝求总电流，由欧姆定律求出电阻R1电流，再由并联电路电流的特点和欧姆定律求出电阻R2的阻值；（3）低温档就是使其功率最小，由功率公式P＝可知，应让电阻最大，即断开开关S1，S2接a端．
7． 20Ω； 60Ω 1.62m 不会
【详解】解：（1）[1]由表格数据知道，测量小外身高时，定值电阻R0两端电压
定值电阻R0的阻值
（2）[2]当小外测量时，滑片恰在电阻棒距离b端的位置，由欧姆定律知道，此时电阻棒的阻值为
此时滑片恰在电阻棒距离b端的位置，可知电阻棒最大阻值为
（3）[3]当测量小重身高时，电阻棒接入电路的电阻为
小外测量时，滑片恰在电阻棒距离b端的位置，可知电阻棒接入电路长度为24cm，此时电阻棒接入的阻值为30Ω；故测量小重身高时，电阻棒接入电路的阻值为20Ω，此时电阻棒接入电路的长度为
可得小重的身高为
（4）[4]由于串联电路，电流处处相等，电压与电阻成正比，所以，电源电压降低后，两电阻两端的电压比不发生变化，所以，不影响测量出的身高。
答：（1）定值电阻R0的阻值为20Ω；
（2）电阻棒ab的最大阻值为60Ω；
（3）小重的身高为1.62m。
（3）电源电压降低，则不会影响测量出的身高。
8．（1）4.5V；（2）100N；（3）2.5cm；112.5N
【详解】（1）当M所受压力为10N时，由图乙可知此时弹簧的压缩量为2cm，由于R2是阻值为25Ω的均匀电阻丝，此时R2接入电路的阻值R2=2Ω，则电源电压为
U=I(R1+R2)=0.375A×(10Ω+2Ω)=4.5V
（2）由图可知，电压表的示数随该装置可测量的压力的增大而增大，由于电压表的量程为0~3V，此时该装置测得的压力最大。由于R1和R2串联，此时R1两端电压为
U1=U-U最大=4.5V-3V=1.5V
此时电路中的电流为
则滑动变阻器接入电路的最大阻值为
故R2的形变量为20cm，由图乙可知此时可检测的最大压力为
（3）假设从F=0N开始缓慢增加压力，当电流表示数达到其最大量程的时，电表示数不再变化，则此时电流表示数为
此时电路中的总电阻为
则此时滑动变阻器 R2接入电路的阻值为
R2′=R总-R1=25Ω-10Ω=15Ω
AB接入电路的长度为15cm，弹簧的形变量超过题目中要求的压力增大到25N时的形变量，故不可能是电流表达到最大量程的，而只能是电压表。
当电压表的示数达到最大量程的时，电压表的示数为
由于R1和R2串联，此时R1两端电压为
U1′=U-U′=4.5V-0.9V=3.6V
电路中的电流为
此时滑动变阻器 R2接入电路的阻值为
即AB接入电路的长度为2.5cm时，发生了短路现象。
出现该故障后，该装置弹簧的形变量最大为20cm+2.5cm=22.5cm，此时能够测量的最大压力为
答：（1）电源电压是4.5V；
（2）该装置可检测的最大压力为100N；
（3）发生短路时的电阻丝长度为2.5cm处；出现故障后，该装置能够测量的最大压力变为了112.5N。
9．(1)12Ω；11V；(2) 6Ω~24Ω；(3) 电流表可能在R2支路或干路上； R2可能为20Ω或6.7Ω
【详解】(1)只闭合S、S3时，L与R1串联，L正常发光
则有
(2)S，S2闭合时，L与R2串联，选0~15V量程，测R2两端电压，依题意当U2=15V时，R2取值最大
根据
即
解得
R2大= 60Ω
当I大=0.5A时，R2阻值最小
R2取值范围6Ω~24Ω。
(3)S、S1、S2、S3都闭合时，R1与R2并联，则
此时电源电压为6V ，通过R1的电流为
由电流表表盘可知I=0.3A或I=1. 5A，所以电流表不可能在R1支路。可能在R2支路或干路上
① 在R2支路时，因R2允许最大电流为1A<1. 5A，则电流表示数只能是I2=0.3A
② 在干路时，因I1=0.6A>0.3A，所以电流表示数只能是I=1. 5A
R2可能为20Ω或6.7Ω。
答：(1)灯泡正常发光时的电阻为12Ω，此时的电源电压为11V。
(2)若电源电压调为18V时，闭合S，S2 ，断开S1 ，S3，电压表的量程为0~15V，在电路安全的情况下，滑动变阻器连入电路的阻值范围是6Ω~24Ω。
(3) 电流表可能在R2支路或干路上，此时滑动变阻器接入电路的阻值R2可能为20Ω或6.7Ω。
10．(1) 0.2A；(2)672s；(3) 48.4Ω
【详解】解：(1)保温功率44W，额定电压220V，则饮水机保温状态下正常工作时的电流
(2)水吸收的热量为
因为不计热量损失，所以
加热需要的时间为
(3)当S、S1闭合时，电路中只有R2工作，为热水器的加热档，所以R2的电阻为
答：(1)饮水机保温状态下正常工作时的电流0.2A；
(2)加热需要的时间为672s；
(3)R2的电阻为48.4Ω。
11．（1）9V；（2）8m/s；（3）1.2A， 10Ω。
【详解】解：（1）当风速为零时，F＝0，由图可知，此时的电阻为30Ω。电压表示数为
（2）与并联。简易风速仪中电流表示数为0.4A，即通过的电流为0.4A，此时电压表示数为8V，所以的电阻为
由图可知，时对应的压力F＝6N，迎风板受到的风压为
由表可知，此时风速大小为8m/s 。
（3）当风速为18m/s时，由表可知，此时风压为200Pa，风压为
由图可知，此时。又因为电压表示数为4.5V，在并联电路中
①
电流表示数为0.4A，电压表示数为8V，在并联电路中
…②
联立①②式子解得
I＝1.2A
答：（1）电压表示数为9V；
（2）此时风速的大小为8m/s；
（3）恒流源提供的恒定电流大小为1.2A，的阻值为10Ω。
12．（1）；（2）；（3）
【详解】解：（1）由图可知，R与串联，由图乙可知，当重物未下落时，电路的电流I=0.2A，电路总电阻为
压力传感器的电阻是
（2）由图丙可知，撞击力最大时，电阻最小，电流最大，又由图乙可知，最大的电流为，根据欧姆定律和串联电路电压规律可知，电源电压
此时压力传感器的电阻
由图丙可知，样品受到的最大撞击力为。
（3）由图乙可知，x的值为20kg的物体静止时电流表的示数，质量为20kg重物的重力为
由图丙知，当样品受到的撞击力是200N时，压力传感器电阻为，根据串联电阻的规律，总电阻
此时电路中的电流即x的值为
答：（1）重物未下落时，压力传感器的电阻是110Ω；
（2）在撞击过程中，样品受到的最大撞击力是600N；
（3）图乙中x的值为0.3A。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
