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/Ω300 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=10

Ω．

（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．

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12 MΩ，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）

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“220V 40A”、“220V 30A”、“220V 40A”．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“6V 0.2A”普通灯泡和“6V 10mA”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“12V 3.6W”，定值电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”．

（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．