專題14 電學綜合題-5年（2020-2024）中考物理1年模擬真題分類匯編（河南專用）

這是一份專題14 電學綜合題-5年（2020-2024）中考物理1年模擬真題分類匯編（河南專用），共27頁。

（1）如圖，電暖器的插頭是三腳插頭，插頭中較長的腳與電暖器的金屬外殼相連。插入插座后，就將電暖器的金屬外殼與家庭電路的______線相連，可防止漏電時對人造成傷害。電暖器工作時房間溫度升高，這是通過______的方式增大空氣內能的；
（2）小華家墻上插座允許通過的最大電流為10A，請通過計算說明此插座能否滿足該電暖器正常使用；
（3）若該電暖器一天正常工作6h，其中高溫擋2h，低溫擋4h，則它一天耗電多少千瓦時？
（4）小華與媽媽一起做飯時，準備同時使用電飯鍋和電磁爐。小華說：“應先把電暖器關掉，否則容易使家庭電路的干路導線過熱引發(fā)火災?！闭堖\用物理知識進行解釋。
【答案】 ①. 地 ②. 熱傳遞 ③. 見解析 ④. ⑤. 見解析
【解析】
（1）[1]電暖器的插頭是三腳插頭，插入插座后，就將電暖器的金屬外殼與家庭電路的地線相連，可防止漏電時對人造成傷害。
[2]電暖器工作時放出熱量，房間內的空氣吸收熱量，溫度升高，內能增大，是通過熱傳遞的方式增大空氣內能的。
（2）[3]電暖氣工作時的最大電流為
所以此插座能滿足該電暖器正常使用。
（3）[4]一天耗電為
（4）[5]同時使用電飯鍋和電磁爐，總功率較大，根據，電路中總電流較大，根據焦耳定律，干路導線相同時間內產生熱量較多，容易使家庭電路的干路導線過熱引發(fā)火災。
2、（2023·河南中考真題·T2）某物理實踐小組設計了一種工程上的壓力測量裝置，其原理如圖甲所示，電路中電源電壓恒為，定值電阻R0的阻值為，電壓表的量程為，輕質絕緣的壓力檢測板與可變電阻相連。的阻值與壓力的關系如圖乙所示，閉合開關S后，試問：

（1）當檢測板所受壓力增大時，電壓表的示數_________（選填“增大”“減小”或“不變”）。
（2）檢測板不受壓力時，電壓表的示數為多少？
（3）該裝置所能測量的最大壓力為多少？
（4）在不改變電源電壓和電壓表量程的情況下，若要提高該裝置所能測量的最大壓力值，請寫出一種簡便可行的方法________。
【答案】 ①. 增大 ②. 1.2V ③. ④. 見解析
【解析】
（1）[1]由圖像可知，當檢測板所受壓力增大時，可變電阻R的阻值變小，則電路的總電阻減小，電路的電流增大，電壓表的測定值電阻R0兩端的電壓，可知電壓表的示數增大。
（2）[2]由圖像可知，檢測板不受壓力時，力敏電阻的阻值，此時電路中的電流為
兩端的電壓為
即電壓表的示數為。
（3）[3]當電壓表示數達到時，該裝置測量壓力達到最大值，此時電路中的電流
兩端的電壓為
的阻值為
由圖像可知，該裝置所能測量的最大壓力為。
（4）[4]因電壓表量程固定，要想提高最大壓力值，即電路中可變電阻的阻值更小，且定值電阻兩端的電壓不超過3V。故可將定值電阻換為阻值較小的電阻或在定值電阻兩端并聯一個阻值適當的電阻等。
3、（2022·河南中考真題·T21） 九一班開展“節(jié)約一度電”主題活動。請你和他們一起，完成以下活動內容。
（1）某型號洗衣機的洗滌功率為250W，完成一次洗滌的時間為30min，則一度電可供該洗衣機完成幾次洗滌？
（2）若自來水的溫度為15℃，某電熱水器的電加熱效率為84％，則一度電可使該電熱水器將多少千克的自來水加熱至45℃？［c水=4.2×103J/（kg·℃）］
（3）請寫出一條節(jié)約用電的建議，并用所學的物理知識加以解釋。
【答案】（1）8次；（2）24kg；（3）見解析
【解析】
解：（1）根據題意知道，完成一次洗滌消耗的電能
故一度電可供該洗衣機完成洗滌的次數
（2）由知道，該電熱水器可使一度電加熱至45℃的自來水的質量
（3）節(jié)約用電，在滿足生產、生活所必需的用電條件下，減少電能的消耗，提高用戶的電能利用率和減少供電網絡的電能損耗，建議如下：
隨手關燈、人走燈滅、避免“長明燈”；及時關閉待機的用電器；燈具選用要合理，盡量少用或不用阻礙光源光線的磨砂玻璃、半透明燈罩等；夏天空調溫度不要設置得太低等。
答：（1）一度電可供該洗衣機完成8次洗滌；
（2）一度電可使該電熱水器將24千克的自來水加熱至45℃；
（3）見解析。
4、（2021·河南中考真題·T21）小聰利用光敏電阻為社區(qū)設計了一種自動草坪燈，其工作原理如圖所示。工作電路中有兩盞規(guī)格均為“220V 44W”的燈泡L，天暗時燈自動發(fā)光，天亮時燈自動熄滅?？刂齐娐分须娫措妷篣恒為6V，定值電阻R為200Ω。在一定范圍內，光敏電阻R的阻值與光照強度E（光照強度E的單位為lx，光越強光照強度越大）之間存在一定關系，部分數據如下表所示。電磁鐵的線圈電阻忽略不計，當天色漸暗，通過線圈的電流為0.02A時，恰好啟動工作電路的照明系統(tǒng)。試問：
（1）隨著光照強度減小，光敏電阻R的阻值______（選填“增大”或“減小”），電磁鐵的磁性______（選填“增強”或“減弱”），當光照強度減小到一定值時，銜鐵會被______（選填“吸下”或“釋放”），照明系統(tǒng)啟動。
（2）兩盞燈均正常發(fā)光時，工作電路中的總電流是多少？
（3）照明系統(tǒng)恰好啟動時，光敏電阻R的阻值為多少？此時光照強度為多少？
【答案】 ①. 增大 ②. 減弱 ③. 釋放 ④. 0.4A ⑤. 100Ω ⑥. 1.2lx
【解析】
（1）[1]由表格信息可知，關照強度由5.0lx減小到1.0lx時，光敏電阻的阻值從24Ω增大到120Ω，說明隨著光照強度的減小，光敏電阻的阻值增大。
[2][3]影響電磁鐵磁性的因素有：電流大小和線圈匝數。由題意可知，光敏電阻阻值變大時，電路中的電流變小，在線圈匝數不變時，磁性減弱。當光照強度減小到一定值時，銜鐵會被釋放，此時工作電路接通，照明系統(tǒng)啟動。
（2）[4]由工作電路電路圖可知，倆個同規(guī)格的燈泡并聯在220V電壓上，則電路中的總電流為
（3）[5][6]照明系統(tǒng)恰好啟動時，通過線圈的電流為0.02A，則此時控制電路的總電阻為
則
由表格信息可知，光敏電阻的阻值和光照強度的乘積是一個定值，即120Ω?lx。所以光敏電阻的阻值和光照強度成反比，則當光敏電阻阻值為100Ω時，光照強度為
5、（2020·河南中考真題·T21）在家電博覽會上，小亮家買了一款標有“220V 3000W”的電熱水器。
(1)電熱水器中的電熱管工作時利用的是電流的_____效應。智能化遙控器通過紅外線對熱水器進行溫度控制，紅外線是_____（選填“可見”或“不可見”）光；
(2)大功率家用電器需要使用專用插座，插座的常用規(guī)格有10A和16A兩種，通過計算說明該電熱水器應選用哪種規(guī)格的插座______；
(3)已知該電熱水器的加熱效率為 90% ，求它正常工作時把 30 L 水從 20 ℃加熱到 47 ℃需要的時間______。（ρ水=1.0×103 kg/m3，c水=4.2×103 J/（kg?℃）。
【答案】 ①. 熱效應 ②. 不可見 ③. 16A ④. 1260s
【解析】
(1)[1][2]電熱水器中的電熱管工作時，消耗電能，轉化為內能，利用了電流的熱效應來工作。紅外線是在紅光之外的看不見的光，故紅外線是不可見光。
(2)[3]由P=UI得
故應選擇16A的插座。
(3)[4]電熱水器中水的質量
m=Vρ水=30×10-3m3×103kg/m3=30kg
水吸收的熱量
由
得
1．（2024·河南信陽·二模）如圖所示為某路段安裝的太陽能路燈。該路燈由一塊的太陽能電池板、一塊鋰電池和一只“24V 60W”的低壓節(jié)能燈組成。該路燈白天利用太陽能電池板發(fā)電，并將電能存儲于鋰電池中，夜間由鋰電池給節(jié)能燈供電。
（1）太陽能電池板的材料最主要的是晶體硅，它屬于 （選填“導體”或“半導體”）材料；白天，太陽能電池板將太陽能轉化為 ；
（2）太陽能路燈正常工作時，通過節(jié)能燈的電流是多少？
（3）若太陽能路燈每晚正常工作10h，200個太陽能路燈一個月（30天）節(jié)約的電能由熱電轉換效率為30%的熱電廠來生產，則需要完全燃燒多少千克煤？ （）
（4）從物理學的角度說出這種路燈的優(yōu)點有哪些。 （答出一點即可）
【答案】 半導體 電能 節(jié)約能源、保護環(huán)境
【詳解】（1）[1]半導體材料是指介于導體和絕緣體之間的一類材料，具有電導率和導電性變化范圍較大的特點。半導體材料的導電性與溫度密切相關，隨著溫度的升高，半導體材料的導電性會發(fā)生變化。常見半導體有鍺、硅、砷化鎵等，即硅屬于半導體材料。
[2]白天，太陽能電池板將太陽能轉化為電能，并將電能存儲于鋰電池中，夜間由鋰電池給節(jié)能燈供電。
（2）[3]太陽能路燈正常工作時，通過節(jié)能燈的電流
（3）[4]1個太陽能路燈正常工作一晚消耗的電能
200個太陽能路燈正常工作一個月消耗的電能
由可得，煤完全燃燒放出的熱量
由得，需要完全燃燒煤的質量
（4）[5]這種路燈利用的是太陽能發(fā)電，該能源的優(yōu)點是清潔、無污染、可再生，使用該能源可節(jié)約能源、保護環(huán)境等。
2．（2024·河南周口·三模）如圖甲是一款帶遙控器的足浴盆，非常受大家的歡迎，它有按摩、加熱、保溫等功能，該足浴盆的內部電路如圖乙所示，其銘牌如表所示。
（1）為了安全，該足浴盆應該選擇三腳插頭，插腳A連接的是用電器的 。當單刀雙擲開關接觸點1時，該足浴盆處于 狀態(tài)（選填“保溫”或“加熱”）；
（2）根據銘牌可知，R1和R2的阻值分別是多少？( )
（3）泡腳時向足浴盆中加入初溫為6℃的水至最高水位，加熱系統(tǒng)正常工作20 min，水溫升高到50℃，此加熱過程中足浴盆的電熱轉換效率是多少？[水的比熱容為 4.2×103J/(kg·℃)，水的密度為 1.0×103kg/m3( )
【答案】 外殼 加熱 1045Ω，55Ω 87.5%
【詳解】（1）[1]為了安全，該足浴盆應該選擇三腳插頭，插腳A連接的是用電器的金屬外殼。
[2]由電路圖可知，當單刀雙擲開關接到觸點1時，只有R2工作，當單刀雙擲開關接到觸點2時，R1、R2串聯；根據串聯電路的電阻特點可知，串聯電路的總電阻大于任一分電阻，所以當單刀雙擲開關接到觸點1時，只有R2工作，電路中的電阻最小，由可知，此時的電功率最大，該足浴盆處于加熱狀態(tài)；當單刀雙擲開關接到觸點2時，R1、R2串聯，電路中的總電阻最大，電功率最小，足浴盆處于保溫狀態(tài)。
（2）[3]由表格數據可知，足浴盆的額定加熱功率P加=880W，保溫功率P保=44W，由可知，R2的電阻為
R1、R2串聯的總電阻為
所以R1的阻值為
R1＝1100Ω－55Ω＝1045Ω
（3）[4]足浴盆中最高水位時水的體積為
V=5L=5dm3=5×10-3m3由可知，足浴盆中最高水位時水的質量為
m=ρV=1.0×103kg/m3×5×10-3m3=5kg水吸收的熱量為
Q吸＝c水m(t1－t0)= 4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(50℃-6℃)=9.24×105J足浴盆消耗的電能為
W=Pt=880W×20×60s=1.056×106J此加熱過程中足浴盆的電熱轉換效率為
3．（2024·河南周口·三模）智能家電已經走入千家萬戶，給人們的生活帶來了極大的便利，如圖是一款智能掃地機器人，它可以根據地面的干凈程度，自動采取不同的清理力度，讓地板更干凈。（ g=10N/kg）
（1）該掃地機器人勻速前進并清理垃圾的過程中，機器人的慣性將 ，動能將 。
（2）該掃地機器人銘牌上的部分內容如表所示，則機器人充滿電后，電池所儲存的電能是多少？( )
（3）若該機器人與地面的接觸面積為 ，則該機器人（內部無垃圾）靜止在水平地面上時，對地面的壓強為多少？( )
（4）該機器人在掃地時受到的阻力為50N，掃地時沿直線勻速清掃的距離為40m，掃地時該機器人的效率為80%，求清掃40m的距離所需要的時間。( )
【答案】 變大 變大 1.44×106J 2500Pa 50s
【詳解】（1）[1]慣性大小與物體的質量有關，該掃地機器人勻速前進并清理垃圾的過程中，質量變大，所以慣性變大。
[2]動能大小與物體的質量和速度有關，物體的速度不變，質量變大，所以動能變大。
（2）[3]充滿電后電池儲存的電能為

（3）[4]該機器人靜止時對地面的壓力為
F=G=mg=2.5 kg×10 N/kg=25 N
受力面積為
S＝100cm2＝0.01m2
該機器人靜止時對地面的壓強：

（4）[5]該機器人勻速直線行駛，牽引力等于阻力，即
F牽＝f＝50N
該機器人清掃40 m所做有用功為
W有=F牽s=50 N×40m=2000J
該機器人清掃40 m消耗的電能為

該機器人清掃40 m的距離所需時間為

4．（2024·河南周口·二模）在智能家裝展銷會上，小明購買了一件電熱羽絨背心，該背心內置有加熱片，如圖甲所示，它可以根據需要進行高、低兩擋溫度調節(jié)，其內置電路簡化原理如圖乙所示，S是溫控開關，可上下平動調節(jié)，a、b、c為開關的三個觸點，電源電壓為12 V，高溫擋功率為18 W，低溫擋功率為8 W。請你完成下列問題：
（1）該電熱羽絨背心加熱的原理是電流的 ；當溫控開關S和觸點 （選填“a、b”或“e”）相連時，電熱片處于低溫擋。
（2）求電阻. 和 的阻值 、 。
（3）小明根據所學知識將該電熱羽絨背心的電路原理圖修改成了如圖丙所示的電路，該電路同樣也有兩個擋位，則圖丙電路的高溫擋功率 和低溫擋功率分別是多少 ?
（4）為確保安全，該智能背心的電路中還連接有熔斷器，當電路總電流超過2.5 A時，熔斷器，便會切斷電路。請通過計算分析小明設計的電路是否符合安全要求 。

【答案】 熱效應 c 10Ω 8Ω 32.4W 14.4W 不符合
【詳解】（1）[1]電熱羽絨背心加熱的原理是利用電流的熱效應工作。
[2]當溫控開關S和觸點c相連時，R1?與R2?串聯，電路中的電阻最大，根據可知，此時電路的電功率最小，電熱片處于低溫擋。
（2）3][4]高溫擋時，開關S和觸點a、b相連，R1被短路，電路中只有R2工作，故

低溫擋時，開關S和觸點c相連，R1?與R2?串聯，故


（3）[5][6]由圖丙可知，高溫擋時兩電阻并聯，電路的高溫擋功率為

低溫擋時，只有R1接入電路，故低溫擋的功率
（4）高溫擋時兩電阻并聯，各支路的電流：


電路總電流
熔斷器會熔斷，故小明設計的電路不符合安全要求。
5．（2024·河南周口·三模）如圖甲所示為某品牌蒸氣熨斗，接通電源時通過加熱使水槽中的水迅速汽化成高溫水蒸氣來熨燙衣物。其內置加熱電路原理如圖乙所示，R1和R2為阻值不相同的電熱絲，對不同類型衣服熨燙時可使用擋位按鈕調為高溫擋和低溫擋。將該熨斗接入220V的家庭電路中，用高溫擋工作時，電功率為880W，用低溫擋工作時，電功率為440W。[已知，]
（1）要使蒸汽熨斗在高溫擋工作，開關S1應 ，開關S2應 ；（均選填“斷開”或“閉合”）
（2）電熱絲R1的阻值是多少 ？低溫擋工作時，電路中的電流是多少 ？
（3）若該熨斗工作時，從水槽流入熨斗板中的水量為10mL，則在高溫擋需要多少秒能將這10mL的水加熱至沸騰 ?[假設水的初溫為，當地氣壓為1標準大氣壓，不計熱量損失及水的蒸發(fā)，結果保留一位小數]
【答案】 閉合 閉合 55Ω 2A 3.8s
【詳解】解：（1）[1][2]S1閉合、S2斷開，則R1與R2串聯，電路阻值最大，根據可知，為低溫擋；S1、S2均閉合，R1接入電路，R2短路，為高溫擋。要使蒸汽熨斗在高溫擋工作，開關S1應閉合，開關S2應閉合。
（2）[3][4]高溫擋工作時，只有R1接入電路，電功率為880W，由 可得，電熱絲R1的阻值
低溫擋工作時，電路功率為440 W，由可得，低溫擋工作時，電路中的電流
（3）[5]水的質量
將水加熱到沸騰吸收的熱量
蒸汽熨斗工作時加熱10mL的水至沸騰約需要的時間
答： （1）要使蒸汽熨斗在高溫擋工作，開關S1應閉合，開關S2應閉合；
（2）電熱絲R1的阻值是55Ω，低溫擋工作時，電路中的電流是2A；
（3）在高溫擋需要3.8s能將這10mL的水加熱至沸騰。
6．（2024·河南新鄉(xiāng)·一模）圖甲所示的養(yǎng)生壺內置溫控器，可防止無水干燒，當發(fā)熱盤過熱可自動斷電。養(yǎng)生壺額定工作電壓為220V，額定容積為1.5L，通過開關S、狀態(tài)的轉換，可實現高溫擋、中溫擋和低溫擋三個擋位的切換，其內部電路如圖乙所示。已知低溫擋功率為275W，中溫擋功率為880W。
（1）當無水干燒時，養(yǎng)生壺會自動斷電確保安全，其原理和電流過大保險絲熔斷的原理 （選填“相同”或“不同”）。若開關閉合、S接a時，養(yǎng)生壺采用 溫擋工作；當開關閉合、S接b時，養(yǎng)生壺采用 溫擋工作。（后兩空均選填“低溫擋”“中溫擋”或“高溫擋”）
（2）養(yǎng)生壺高溫擋正常工作時的加熱功率是多少？( )
（3）養(yǎng)生壺按額定容積裝滿水，若高溫擋加熱效率為80%，則315秒可以將10℃的水加熱到多少攝氏度？[已知，]( )
【答案】 不同 中溫擋 高溫擋 1280W 61.2°C
【詳解】（1）[1]當無水干燒時，養(yǎng)生壺會自動斷電確保安全，其原理和電流過大保險絲熔斷的原理不同，前者是溫度達到一定程度時斷開電路，后者是電流過大時斷開電路。
[2][3]開關S1?閉合，開關S接a端時，電路中的發(fā)熱電阻只有R2?接入電路；開關S1?閉合，開關S接b端時，兩電阻并聯；當開關S1?斷開，開關S接a端時，兩電阻串聯，根據電阻的串并聯特點可知：開關S1?閉合，開關S接b端時總電阻最小，開關S1?閉合，開關S接a端時總電阻較大，開關S1斷開，開關S接a端時，總電阻最大，則根據知，開關S1閉合，開關S接a端時為中溫擋，開關S1?閉合，開關S接b端時為高溫擋。
（2）[4]由可得，低溫擋和中溫擋時電路中的電阻分別為
因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，所以
當開關S1?閉合，S接b時，R1?與R2?并聯，電路中的總電阻最小，養(yǎng)生壺的功率最大，處于高溫擋，則養(yǎng)生壺高溫擋正常工作時的加熱功率
（3）[5]由可得，養(yǎng)生壺裝滿水的質量
養(yǎng)生壺高溫擋正常工作315s時水吸收的熱量
由可得，水升高的溫度
則水的末溫
7．（2024·河南周口·三模）鄭州藍天救援隊是一個綜合性的公益救援組織，可隨時待命應對各種緊急救援。為保護救援隊員潛水時的安全，潛水時會攜帶如圖甲所示的水壓表和深度表。圖乙是一款深度表的簡化電路圖，電源電壓U=6V 且恒定不變，定值電阻R0=10Ω，Rp是壓敏電阻，Rp的阻值隨水的深度變化的圖象如圖丙所示。深度表由電壓表改裝，電壓表量程0 ~3V。
（1）隨著下潛深度的增大，壓敏電阻的阻值逐漸 (選填“增大”或“減小”)；
（2）救援隊員下潛到水下40m深處時，電壓表的示數為多大? 計算此時該電路的電功率?
（3）在電路安全的情況下，該深度表能測量的最大深度為多少米?
（4）如果想使該深度表能測量的最大深度增加，可以采取的措施有 。 (說出一條即可)
【答案】 減小 2.4V 1.44W 60m 見解析
【詳解】（1）[1] 由圖丙可知，潛水員下潛的深度增大，壓敏電阻RP的阻值減小。
（2）[2] [3] 水下40m深處時, 壓敏電阻的阻值，則電路的阻值
此時電路通過的電流
電壓表的示數為
此時該電路的電功率
P =UI = 6V×0.24A = 1.44W
此時該電路的電功率1.44W。
（3）[4]深度表所處的深度越深，壓敏電阻Rp的阻值越小，電壓表示數越大，當電壓表示數為3V時
根據可得
由丙圖可知該深度表能測量的最大深度為60m。
（4） [5]深度越大時，壓敏電阻R受到的壓力越大，壓敏電阻R的阻值越小，根據串聯電路的分壓原理可知，壓敏電阻兩端的電壓越小，定值電阻兩端的電壓越大，要使定值電阻兩端的最大電壓不變，故可以采取的措施：減小電源電壓，或適當減小的阻值。
8．（2024·河南駐馬店·三模）冬天，室內特別冷，小王家新改造的臥室面積為，高為2.5m，為安裝合適的“電暖器”，他特對市場上兩種“電暖器”產品進行了對比，如表所示：
（1）電暖器工作時主要利用了 效應；
（2）若將臥室內空氣溫度從0℃上升到20℃，求臥室內空氣吸收的熱量。[空氣的密度為，空氣比熱容為]
（3）若電暖器的加熱效率為60%，使用電暖器B，實現（2）中的升溫要求需要多久（保留一位小數）？
（4）臥室插座的額定電流是10A，用該插座給電暖器供電，從安全用電的角度考慮，應選購哪種電暖器說明理由 。
【答案】 電流熱 4.08×105J 81.6s 見詳解
【詳解】（1）[1]電暖器工作時把電能轉化為內能，所以電暖器是利用電流的熱效應工作的。
（2）[2]空氣的體積為
V＝6.8m2×2.5m＝17m3
由可知，空氣的質量為
m＝ρV＝1.2kg/m3×17m3＝20.4kg
浴室內空氣吸收的熱量為
Q吸＝cmΔt＝1.0×103J/（kg·℃）×20.4kg×（20℃﹣0℃）＝4.08×105J
（3）[3]若電暖器的加熱效率為60%，所以使用電暖器B消耗的電能為
W＝Q吸×60%＝2.448×105J
由表中數據可知，電暖器B的取暖功率為3000W，由可得，需要的加熱時間為
（4）[4]該插座能承受的最大電功率為
P額＝UI額＝220V×10A＝2200W
由表中數據可知，電暖器A工作時的取暖功率為
PA＝1100W＜2200W電暖器B工作時的取暖功率為
PB＝3000W＞2200W
因此從安全用電的角度考慮，應選購電暖器A。
9．（2024·河南周口·三模）黑夜看不見家里照明電燈的開關位置，給起夜人尋找開關帶來不便。于是，小明提出了一個帶有指示燈開關的設想，其設計方案如圖所示。他選用一種單刀雙擲開關，如圖中的S；另外利用一個規(guī)格為“20V 1W”的小燈泡，和一段規(guī)格為 的電阻絲配合，安裝在圖中的虛線框內組成指示燈。這樣，當S撥向b時，照明燈亮、指示燈滅，可避免指示燈費電，當S撥向a時，照明燈滅、指示燈亮，可顯示開關位置。
（1）為了使指示燈正常發(fā)光，虛線框內的指示燈和電阻絲的連接方式為 聯；
（2）為使指示燈正常發(fā)光，請幫小明計算一下，需截取多長的一段電阻絲與指示燈連接？
（3）若照明燈一天（24 h）中平均使用6 h，則指示燈所在的電路一天要耗電多少度？
（4）老師對小明能夠想到設計帶有指示燈的開關進行稱贊后，說他的方案并不能作為一種完善的產品進行推廣應用。請說明原因。
【答案】 串 0.198度 指示燈電路消耗電能太多
【詳解】（1）[1]因電源電壓220V，而小燈泡額定電壓為20V，所以電阻絲應與小燈泡串聯。
（2）[2]指示燈額定電流
為保證指示燈正常工作，電阻絲兩端的電壓應為
電阻絲的電阻
則電阻絲的長度
（3）[3]一天（24h）中照明燈使用時間6h，指示燈電路工作時間
24h-6h=18h
指示燈和電阻絲工作時的總功率
P=UI=220V×0.05A=11W=0.011kW
一天消耗的電能
即0.198度電。
（4）[4]指示燈電路消耗電能太多。（電阻絲與指示燈串聯，結構復雜；指示燈功率太大；電阻絲發(fā)熱不但消耗電能，而且使開關發(fā)熱）
10．（2024·河南漯河·一模）如圖所示為某電熱水器的水溫控制模擬裝置，發(fā)熱電阻和熱敏電阻R均處于水箱中，熱敏電阻R的阻值隨溫度的變化情況如下表所示。控制電路的電源電壓，為變阻箱（一種電阻阻值可變的儀器，它是通過改變接入電路定值電阻個數和阻值改變電阻的大小，可以直接讀出連入電路電阻的數值），電磁鐵的線圈電阻忽略不計。當通過電磁鐵線圈的電流為0.06A時，銜鐵恰好被吸下來。工作電路的電源電壓為220V，發(fā)熱電阻的阻值為24.2Ω。當工作電路被接通時，額定功率為2.2W的LED指示燈亮起。
（1）電磁繼電器是利用電流的 效應工作的。制作LED燈的核心材料是 （選填“導體”、“絕緣體”或“半導體”）。變阻箱的阻值設置得越高，水箱中達到的最高溫度越 （選填“高”或“低”）；
（2）若把變阻箱阻值調為300Ω，水箱中溫度達到多少時，工作電路斷電？
（3）工作電路接通時，發(fā)熱電阻的電功率為多少 ？LED指示燈正常工作時的電流為多少？
（4）若控制電路的電源電壓降低，水箱中所達到的最高溫度會如何變化？請說明理由。
【答案】 磁 半導體 高 50℃ 2000W 0.01A 見解析
【詳解】解：（1）[1][2]電磁繼電器相當于開關，是利用電流的磁效應工作的。制作LED燈的核心材料是半導體，半導體的導電性介于導體與絕緣體之間。
[3]當通過電磁鐵線圈的電流為0.06A時，銜鐵恰好被吸下來，阻箱的阻值設置得越高，需要熱敏電阻R的阻值越小，有表中數據可知，溫度越高熱敏電阻的阻值越小，因此水箱中達到的最高溫度越高。
（2）[4]當通過電磁鐵線圈的電流為0.06A時，銜鐵恰好被吸下來，此時控制電路的總電阻為
熱敏電阻的阻值為
由表中數據可知水箱中溫度達到50℃時，工作電路斷電。
（3）[5]工作電路接通時，發(fā)熱電阻的電功率為
[6]由得LED指示燈正常工作電流為
（4）[7]水箱中所達到的最高溫度會升高。在不改變變阻箱阻值的情況下，當控制電路的電源電壓降低時，同樣溫度下會導致電路中的電流減小，銜鐵不能被吸下來，若使電流依然達到0.06A，則熱敏電阻R的阻值應減小，由表中數據可知，對應的溫度會升高。
答：（1）電磁繼電器是利用電流的磁效應工作的。制作LED燈的核心材料是半導體。變阻箱的阻值設置得越高，水箱中達到的最高溫度越高；
（2）若把變阻箱阻值調為300Ω，水箱中溫度達到50℃時，工作電路斷電；
（3）工作電路接通時，發(fā)熱電阻的電功率為2000W，LED指示燈正常工作時的電流為0.01A；
（4）若控制電路的電源電壓降低，水箱中所達到的最高溫度會變高。
11．（2024·河南周口·三模）圖甲所示為汽車倒車雷達中的距離報警器簡化電路圖。電源電壓為12V，為定值電阻，為傳感器的核心部件，其阻值隨傳感器到障礙物距離變化的關系如圖乙所示。當傳感器到障礙物的距離為1.5m時，報警器開始報警，此時電路中的報警電流為0.2A。
（1）傳感器到障礙物的距離變小，電流表的示數 （選填“增大”“減小”或“不變”）；
（2）求的阻值；
（3）當傳感器到障礙物的距離為1m時，求的電功率；
（4）保持起始報警電流不變，若要增大起始報警距離，請寫出可行的做法： （寫出一條即可）。
【答案】 增大 20 1.8 減小定值電阻的阻值或增大電源電壓
【詳解】（1）[1]傳感器到障礙物的距離變小，接入電路中的電阻減小，電源電壓不變，電路中的電流增大，電流表的示數增大。
（2）[2]當傳感器到障礙物距離為1.5m時，報警器開始報警，結合圖乙讀出此時報警器的電阻值為40Ω；報警器開始報警，此時電路中報警電流為0.2A，根據歐姆定律可得電路中的總電阻
根據串聯電路電阻規(guī)律可得的阻值
（3）[3]當傳感器到障礙物的距離為1m時，的電阻為20Ω，電路的總電阻
電路中的電流
的電功率
（4）[4]從圖乙可知，傳感器到障礙物距離越遠，的阻值越大；保持起始報警電流不變，增大起始報警距離，根據串聯電路電阻規(guī)律可知，電路總電阻變大，根據可知，電源電壓變大，若保持電路總電阻不變，則需減小定值電阻的阻值。
12．（2024·河南新鄉(xiāng)·三模）小明設計了如圖甲所示的模擬智能測溫報警電路，電源電壓調為12V，報警器（電阻不計）通過的電流達到或超過10mA時就會報警，熱敏電阻的阻值隨溫度T的變化關系如圖乙所示。已知當所測溫度達到或超過37.3℃時，系統(tǒng)將會報警。求：
（1）熱敏電阻是由 （選填“導體”“半導體”或“超導體”）材料制成的；
（2）求的阻值；
（3）求36℃到40℃的過程中，電路最大總功率；
（4）長時間工作后，電源電壓有所降低，為了使報警器仍然正常工作，請你寫出一條（除換電源）可行的措施。
【答案】 半導體 800Ω 0.144W 減小R0的阻值
【詳解】（1）[1]熱敏電阻是電阻值對溫度極為敏感的一種電阻，也叫半導體熱敏電阻。它可由單晶、多晶以及玻璃、塑料等半導體材料制成。
（2）[2]由圖甲可知，兩電阻串聯，當電路中電流超過10mA時報警器就報警；當所測溫度達到或超過37.3℃時，系統(tǒng)將會報警。根據歐姆定律可得，報警器報警時電路中總阻值為
由圖乙可知，當溫度為37.3℃時，。則R0的阻值為
（3）[3]由圖乙可知隨著溫度的升高而降低。36℃到40℃的過程中，當溫度為40℃時，阻值最小，為200Ω，則電路中總電阻最小，為
電路中電流最大為
電路最大總功率
（4）[4]電路中報警電流是一定的，當電源電壓降低時，根據可知，可以減小R0的阻值。
13．（2023·江蘇連云港·二模）一種電熱水龍頭俗稱“小廚寶”，通常安裝在廚房里提供熱水，如圖是它的實物圖和內部電路圖，旋轉手柄可使扇形開關S同時接觸兩個相鄰觸點，從而控制水龍頭流出的水溫。已知、電阻絲，其中，，（c水=4.2×103J/（kg·℃））。
試回答并求解下列問題：
（1）當開關S旋到位置1時，水龍頭流出 水；當開關S旋到位置2時，水龍頭流出 水；（選填“冷”“溫”或“熱”）
（2）當S旋到位置2時，“小廚寶”正常工作，在200s將0.5kg的水從20℃加熱到60℃，水吸收了多少熱量；( )
（3）電熱水龍頭處于溫水擋時電功率是多少；( )
（4）當S旋到熱水擋時，小廚寶正常工作100s消耗的電能是多少。( )
【答案】 冷 溫 880W
【詳解】（1）[1][2]當開關處于位置1時，電路斷路，水龍頭流出冷水；當開關處于位置2時，電路為電阻R1的簡單電路；當開關處于位置3時，電阻R1和R2并聯接入電路，根據并聯電阻規(guī)律，此時電路中電阻較??；當開關處于位置2時，此時電路中電阻較大，根據可知，此時功率較小，所以此時水龍頭流出溫水。
（2）[3]0.5kg的水從20℃加熱到60℃，水吸收的熱量為
（3）[4]電熱水龍頭處于溫水擋時，電路為電阻R1的簡單電路，根據可得，電熱水龍頭處于溫水擋時電功率是
（4）[5]當S旋到3位置時，R1和R2并聯，由于并聯電路各支路可獨立工作、互不影響，根據可得，電路的總電功率為
根據可得，當S旋到熱水擋時，小廚寶正常工作100s消耗的電能是
14．（2024·河南周口·二模）有一臺家用電水壺，其內部電路的簡圖如圖所示，R1、R2均為加熱電阻，通過旋轉旋鈕開關可以實現加熱和保溫兩種功能的切換。電水壺的加熱功率為1210W，保溫功率為44W。（已知，ρ水=1.0×103kg/m3）
（1）當旋鈕開關處于如圖所示的1位置時，電熱水壺處于 （選填“加熱”或“保溫”）狀態(tài)。
（2）保溫狀態(tài)下，加熱電阻R1的電功率是多少 ？
（3）若已知電水壺加熱效率為84%，加熱狀態(tài)下工作1 min消耗的電能可以使質量為484g、初溫為20℃的水的溫度升高到多少 ？
【答案】 保溫 42.4W 50℃
【詳解】（1） [1]開關處于1位置時，R1與R2串聯；開關處于2位置時，R2單獨工作，由 可知，串聯時電路中總電阻大，總功率小，是保溫狀態(tài)。
（2） [2]開關處于1 位置時，R1與R2串聯，電路中的總電阻
開關處于2 位置時，電水壺處于加熱狀態(tài)，電路中只有 R2，則
R1的阻值為
保溫狀態(tài)下，電路中的電流
此時加熱電阻 R1的電功率為
（3） [3]加熱狀態(tài)下工作1 min 消耗的電能
可以使水的溫度升高
水的溫度升高到
20℃+30℃=50℃
15．（2024·河南新鄉(xiāng)·二模）小峰家新買了一款電飯煲，如圖甲所示，內部電路可簡化為圖乙所示電路，可實現高溫、中溫、低溫三擋的擋位調節(jié)，電飯煲部分參數如下表所示。（R1和R2的電阻值不隨溫度變化而變化）
（1）當開關S1 （選填“閉合”或“斷開”）、S接 （選填“a”或“b”）時，電飯煲處于低溫擋。
（2）中溫擋正常工作時，電路中的電流是多少？
（3）電阻R1的阻值是多少？
（4）在用電高峰期，家庭電路中的實際電壓會有所改變。某次用電高峰期，小峰單獨讓電飯煲在高溫擋工作3min，求家庭電路此時的實際電壓。
【答案】 斷開 a 2.75A 80Ω 200V
【詳解】（1）[1][2]當開關S1斷開、S接a時，R1和R2串聯，電路總電阻最大，由可知，電壓一定時，電阻越大，功率越低，處于低溫擋。
（2）[3]當開關S1閉合、S接b時，R1和R2并聯，電路總電阻最小，由可知，電壓一定，電阻越小，功率越高，處于高溫擋；
當開關S1閉合、S接a時，R1被短路，電路中只有R2，電路總電阻較大，由可知，電飯煲電功率較大，為中溫檔。
根據P＝UI得，中溫擋正常工作時電路電流
（3）[4]位于中溫擋時，根據得
當位于低溫擋時，根據得
故R1的阻值為
（4）[5]位于高溫擋時，根據得高溫檔時，電路中總電阻
電飯煲在高溫擋工作3min消耗的電能
電飯煲實際功率
實際電壓
16．（2024·河南周口·二模）為設計電子拉力計，小碩將電流表改裝為拉力計的表盤，如圖甲是其原理圖。彈簧右端和滑動變阻器R的金屬片P固定在一起（彈簧的電阻不計，P 與R間的摩擦力不計）。定值電阻，AB是一根長為6cm的均勻電阻絲，其阻值 電源電壓 電流表的量程為0~0.6A， 當不拉拉環(huán)時，金屬滑片P剛好處于 A端。已知該彈簧伸長的長度ΔL與所受拉力F間的關系如圖乙所示。
（1）當拉力增大時，電流表的示數 （選填“增大”、 “減小”或“不變”）。
（2）拉力計表盤上的零刻度線應標在電流表表盤多少刻度處？( )
（3）開關S閉合后，當電流表指針在0.6A 處，作用在拉環(huán)上水平向右的拉力為多少？( )
（4）在電流表量程不可改的情況下，若要把該裝置所能測量的最大拉力變大，你的辦法是（要求只更換一個元件） 。
【答案】 增大 0.2A 500N 增大R0或減小電源電壓
【詳解】（1）[1]當拉力增大，滑動變阻器接入電路中電阻減小，電路總電阻減小，電源電壓不變，則電流表示數增大。
（2）[2]當拉力為零時，滑動變阻器接入電路的阻值為24Ω，電路中電流
（3）[3]開關S閉合后，當電流表指針在0.6A 處，總電阻
此時變阻器接入電路的電阻
所以AB電阻絲經拉動拉環(huán)后變化量
AB電阻絲1cm對應電阻值是4Ω/cm，由此可知彈簧伸長了5cm，從圖像乙可知此時對應的拉力是500N。
（4）[4]用電流表來顯示拉力的大小，最大測量值由電流表的量程決定，因此要增大被測的最大拉力，應使電路中的電流減小，所以可以增大R0或減小電源電壓。
17．（2024·河南駐馬店·二模）如圖所示為具有保溫和加熱功能的足浴盆簡化電路，R1、R2均為電熱絲，電源電壓保持不變。若正常加熱功率為1100W，額定保溫功率為100W。請你回答下面的問題：
（1）該足浴盆的工作原理是 ；
（2）該足浴盆正常加熱時電路中的電流是多少？( )
（3）電熱絲R1、R2的阻值分別為多少？( )、( )
（4）在用電高峰期，小聰關閉家中其他用電器，只讓足浴盆通電，使其處于加熱狀態(tài)1min，電能表的圓盤轉了40轉，求該足浴盆的實際功率。( )
【答案】 電流的熱效應 44Ω 440Ω 800W
【詳解】解： （1）[1]該足浴盆的工作原理是電流的熱效應，將電能轉化為內能。
（2）[2]根據可知，該足浴盆正常加熱時電路中的電流
（3）[3]根據可知，電熱絲的阻值
[4]電熱絲的阻值
（4）[5]實際消耗電能
實際電功率
18．（2024·河南南陽·二模）小明利用光敏電阻設計了一種電路，可以實現天暗時燈泡L 自動發(fā)光，天亮時自動熄滅，其工作原理如圖所示。工作電路中有兩盞規(guī)格均為“220V 44W”的燈泡L，控制電路的電源電壓U恒為6V，定值電阻R0的阻值為100Ω。（電磁鐵線圈的電阻忽略不計）
（1）分析電路可知：隨著光照強度的增強，光敏電阻R 的阻值 （選出“增大”或“減小”），電磁鐵的磁性 （選填“增強”或“減弱”）；
（2）求兩盞燈均正常發(fā)光時，工作電路中的總電流是多少？
（3）當天色漸暗，通過線圈的電流是0.03A時，工作電路的照明系統(tǒng)恰好啟動。此時光敏電阻R的阻值為多少？
【答案】 減小 增強 0.4A 100Ω
【詳解】解：（1）[1][2]由題意知，天暗時燈泡L 自動發(fā)光，天亮時自動熄滅，分析電路圖，當燈熄滅時，銜鐵被吸下，所以此時電磁鐵磁性應增強，則控制電路的電流增大，電阻減小，則光敏電阻的阻值隨光照強度的增強而減??；因此隨著光照強度的增強，光敏電阻R 的阻值減小，電磁鐵的磁性增強。
（2）[3]由P=UI可得 ，每盞燈泡正常發(fā)光時通過的電流
因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和 ，所以 ，兩盞燈均正常發(fā)光時 ，工作電路中的總電流
I總=2IL=2×0.2A=0.4A
（3）[4]照明系統(tǒng)恰好啟動時 ，控制電路的電流I=0.03A 根據歐姆定律可知控制電路的總電阻
因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和 ，所以 ，光敏電阻阻值
R=R控總-R0=200Ω-100Ω=100Ω
答：（1）隨著光照強度的增強，光敏電阻R 的阻值減小，電磁鐵的磁性增強；
（2）兩盞燈均正常發(fā)光時，工作電路中的總電流是0.4A；
（3）此時光敏電阻R的阻值為100Ω。額定電壓
220V
高溫擋功率
2000W
低溫擋功率
800W
光照強度E/lx
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
光敏電阻R/Ω
120
60
40
30
24
型號
B18
額定電壓
220 V
額定加熱功率
880 W
額定保溫功率
44 W
最高水位
5 L
顏色
白色
正常工作電壓
20 V
電池總容量
2×10?mA·h
正常工作功率
50 W
總質量
2.5kg
類型
額定電壓/V
取暖功率/W
電暖器A
220
1100
電暖器B
220
3000
溫度t/℃
20
30
40
50
60
熱敏電阻R/Ω
700
400
200
100
50
項目
額定電壓（V）
低溫擋功率（W）
中溫擋功率（W）
高溫擋功率
參數
220
302.5
605
1210W