專題16 電功與電路計(jì)算（解析版）

決勝2020年中考科學(xué)壓軸題全揭秘專題16電功與電路計(jì)算【考點(diǎn)1】歐姆定律計(jì)算【例1-1】隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，電路元件在各行得到廣泛的應(yīng)用，其中溫奶器就是利用熱敏電阻阻值會(huì)隨溫度的改變而改變的原理制作的。圖甲是溫奶器的工作電路圖，電路中電流表的量程為0~0.02A，滑動(dòng)變阻器R的銘牌上標(biāo)有“150Ω0.3A"字樣，R1為熱敏電阻，其阻值隨溫度變化關(guān)系如圖乙所示，電源電壓保持不變。請(qǐng)完成下列小題：

（1）將此電路放入溫度為20℃的環(huán)境中，閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)滑片P，使滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻R=100歐，此時(shí)電流表的讀數(shù)為0.01安，求電源電壓。（2）若環(huán)境溫度為40℃時(shí)，要保證整個(gè)電路元件的安全，求滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻的變化范圍。（3）求此電路能測(cè)量的最高環(huán)境溫度?！敬鸢浮浚?）由圖乙可知，溫度為20℃時(shí)，熱敏電阻阻值為400Ω，U=I(R1+R)=0.01A×(400Ω+100Ω)=5V

（2）由圖乙可知，溫度為40℃時(shí)，熱敏電阻阻值為2002，電路最大電流為0.02AR最小=UIR滑最小=R最小-R0=250Ω-200Ω=50Ω滑動(dòng)變阻器的電阻變化范圍為50Ω-150Ω

（3）熱敏電阻阻值越小，環(huán)境溫度最高，電路電流最大為0.02A時(shí)，R總=UIR1小=R總-R滑最大=250Ω-150Ω=100Ω由圖乙可知其工作的最高環(huán)境溫度50℃【解析】【分析】（1）根據(jù)電路圖可知，定值電阻R1與熱敏電阻串聯(lián)，首先根據(jù)乙圖確定20℃時(shí)熱敏電阻的阻值，然后根據(jù)R總=R1+R計(jì)算出總電阻，最后根據(jù)U總=I總R總計(jì)算總電壓即可；

（2）根據(jù)乙圖確定溫度為40℃時(shí)熱敏電阻的阻值，然后根據(jù)R最小=UI最大計(jì)算出電路最小的總電阻，接下來(lái)根據(jù)R滑最小=R最小-R0計(jì)算變阻器接入電路的最小電阻，而變阻器的阻值范圍其實(shí)就是接入的最小電阻和它的最大阻值之間；

（3）當(dāng)溫度最高時(shí)，熱敏電阻的阻值最小，而電路里的電流最大為0.02A；首先根據(jù)R總=U【變式1-1】圖甲是某班科技小組設(shè)計(jì)的風(fēng)力測(cè)定裝置示意圖，圖乙是其電路圖。電阻R‘隨風(fēng)力變化關(guān)系如圖丙所示。已知電源電壓恒為9V，定值電阻R0=2Ω，電壓表量程為0～3V。使用該裝置測(cè)定風(fēng)力，則（1）電阻R‘的阻值隨風(fēng)力的增大怎樣變化？（2）求無(wú)風(fēng)時(shí)電壓表的示數(shù)。（3）如果保持電壓表量程不變，且只能在電路中增加一個(gè)電阻R，使該裝置能測(cè)量的最大風(fēng)力增加到900N，計(jì)算電阻R的阻值，并說(shuō)明其連接方式?！敬鸢浮浚?）根據(jù)甲圖可知，當(dāng)風(fēng)力增大時(shí)，擋風(fēng)板向左移動(dòng)，那么彈簧的長(zhǎng)度變短，即電阻變??；

（2）無(wú)風(fēng)時(shí)，擋風(fēng)板受到的壓力為0N，由圖丙可知，R′=16Ω，

電路中的電流：I=UR0+R'=9V2Ω+16Ω（3）當(dāng)最大風(fēng)力增加到900N時(shí)，R′=1Ω，電壓表的示數(shù)U0′=3V，

此時(shí)電路中的電流：I'=U0R0'=3V2Ω=1.5A；

此時(shí)電路中的總電阻：【解析】【分析】（1）根據(jù)甲圖中吹風(fēng)的方向，判斷擋風(fēng)板移動(dòng)的方向，進(jìn)而確定電阻的長(zhǎng)度變化，最后根據(jù)電阻與長(zhǎng)度成正比判斷即可；

（2）無(wú)風(fēng)時(shí)，擋風(fēng)被受到的壓力為0N，根據(jù)圖丙讀出R′的阻值，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流，再根據(jù)歐姆定律求出電壓表的示數(shù)；

（3）該裝置能測(cè)量的最大風(fēng)力增加到900N時(shí)，電壓表的最大示數(shù)為3V，此時(shí)R'=1Ω，根據(jù)電壓表的示數(shù)和R0計(jì)算出電流，再利用歐姆定律計(jì)算出總電阻，最后根據(jù)串聯(lián)電路總電阻等于各處電阻之和計(jì)算即可?！咀兪?-2】磁場(chǎng)的強(qiáng)弱可用磁感應(yīng)強(qiáng)度(B)表示，單位為特(T)。某些材料的電阻值隨磁場(chǎng)增強(qiáng)而增大的現(xiàn)象稱為磁阻效應(yīng)，用這些材料制成的電阻稱為磁敏電阻，利用磁敏電阻可以測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度。某磁敏電阻RB在室溫下的阻值與外加磁場(chǎng)B大小間的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下頁(yè)表所示。把RB接入如圖所示電路(電源電壓恒為9V，滑動(dòng)變阻器R′上標(biāo)有“100

Ω1A”字樣)，并在室溫下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。外加磁場(chǎng)B／T00.040.080.120.160.20磁敏電阻RB／Ω150170200230260300（1）當(dāng)外加磁場(chǎng)增強(qiáng)時(shí)，電路中的電流________(填“變大”、“變小”或“不變”)；為了使電壓表的示數(shù)保持不變，滑動(dòng)變阻器R′的滑片P應(yīng)向________(填“a”或“b”)端移動(dòng)；（2）RB所在處無(wú)外加磁場(chǎng)時(shí)，RB＝150Ω；此時(shí)閉合開(kāi)關(guān)，滑片P在a端和b端之間移動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)的變化范圍是多少?（3）當(dāng)電路置于某磁場(chǎng)處，滑動(dòng)變阻器R′滑片P位于b端時(shí)，電壓表的示數(shù)為6V，則該處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為_(kāi)_______T?！敬鸢浮浚?）變??；b（2）5.4V~9V（3）0.08【解析】【分析】（1）根據(jù)表格判斷磁敏電阻和磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化規(guī)律，判斷電路中電阻的大下變化，進(jìn)而推測(cè)電路電流的大小變化；在串聯(lián)電路中，電壓與電阻成正比，根據(jù)此規(guī)律判斷出電壓表示數(shù)的變化方向，從而判斷變阻器的電壓變化方向，最終推斷出變阻器電阻大小變化，弄清滑片的移動(dòng)方向；

（2）閉合開(kāi)關(guān)，當(dāng)滑片P在a端時(shí)，只有RB自己工作；當(dāng)滑片P在b端時(shí)，RB與變阻器串聯(lián)，根據(jù)歐姆定律計(jì)算出電壓表的示數(shù)即可；

（3）首先根據(jù)U'=U總-UB計(jì)算出變阻器的電壓，然后根據(jù)I'=U'R'計(jì)算出電路電流，最后根據(jù)IB=UBRB計(jì)算出電阻，根據(jù)表格確定此時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度即可。

【解答】（1）根據(jù)表格可知，當(dāng)外加磁場(chǎng)增強(qiáng)時(shí)，磁敏電阻RB的阻值增大，總電阻也增大，那么總電流變??；根據(jù)串聯(lián)電路中，電壓與電阻成正比可知，此時(shí)RB兩端的電壓增大，要恢復(fù)原來(lái)電壓表的示數(shù)，那么RB兩端的電壓就要減??；因?yàn)殡娫措娫床蛔?，所以變阻器的電壓就要增大；根?jù)串聯(lián)電路中，電壓與電阻成正比可知，變阻器的阻值要增大，即滑片向b端移動(dòng)；

（2）閉合開(kāi)關(guān)，滑片P在a端時(shí)只有電阻RB，

這時(shí)電壓表的示數(shù)等于電源電源，也就是9V；

當(dāng)滑片P在b端時(shí)，RB與變阻器R'串聯(lián)，

這時(shí)總電流為：I總=U總R總=9V150Ω+100Ω=0.045A；

這時(shí)電壓表的示數(shù)為：UB=IBRB=0.045A×150Ω=5.4V。

那么電壓表的示數(shù)變化范圍是：5.4V~9V；

（3）滑動(dòng)變阻器R′滑片P位于b端時(shí)，變阻器的電壓為：U'=U【例1-2】.如圖所示，電源電壓恒定，小燈泡上標(biāo)有“2V0.5A”的字樣（2V為小燈泡正常發(fā)光時(shí)它的兩端電壓，超此電壓，小燈泡將繞壞；0.5A是小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流），滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為50Ω，電流表量程0﹣3A，求：（1）小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻；（2）斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1，閉合開(kāi)關(guān)S、S2、S3，將滑片P移到距a端的長(zhǎng)度總長(zhǎng)為ab的五分之二位置時(shí)，小燈泡L恰好正常發(fā)光，電源電壓是多少？（3）斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，閉合開(kāi)關(guān)S、S1、S3，將滑片P移到a端時(shí)，電流表示數(shù)為2A，此時(shí)電壓表示數(shù)是多少？定值電阻R1的阻值是多少？（4）假設(shè)各元件完好，若斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1、S3，閉合開(kāi)關(guān)S、S2，為不損壞元件，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值范圍是多少？【答案】（1）解：由I=UR得，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻：RL=U額I答：小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻是4Ω

（2）解：斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1，閉合開(kāi)關(guān)S、S2、S3，將滑片P移到距a端的長(zhǎng)度為總長(zhǎng)ab的25位置時(shí)，L與25R因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且小燈泡L恰好正常發(fā)光，所以，電路中的電流：I=IL=0.5A，由I=URU2=I×25R2=0.5A×2因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，電源的電壓：U=UL+U2=2V+10V=12V答：電源電壓是12V

（3）解：斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，閉合開(kāi)關(guān)S、S1、S3，將滑片P移到a端時(shí)，L與R1并聯(lián)，電壓表測(cè)電源的電壓，則電壓表的示數(shù)為12V，因電源電壓12V遠(yuǎn)大于燈泡的額定電壓2V，所以，燈泡被燒壞，電流表的示數(shù)即為通過(guò)R1的電流I1=2A，則由I=UR得，定值電阻R1R1=UI1=答：此時(shí)電壓表示數(shù)是12V；定值電阻R1的阻值是6Ω

（4）解：當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1、S2時(shí)，滑動(dòng)變阻器、R1與L串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且燈泡的額定電流為0.5A，電流表量程為0～0.6A，所以，電路中的最大電流I大=0.5A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小，此時(shí)電路中的總電阻為：R總最小=UI大=因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值：R2最小=R總﹣R1﹣RL=24Ω﹣6Ω﹣4Ω=14Ω，則變阻器接入電路的阻值范圍為14Ω～50Ω答：為不損壞元件，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值范圍是14Ω～50Ω?！窘馕觥俊痉治觥浚?）已知燈泡的額定電壓和額定電流根據(jù)RL=U額I額計(jì)算燈泡正常發(fā)光的電阻；

（2）斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1，閉合開(kāi)關(guān)S、S2、S3，電阻R1被短路，變阻器R2與燈泡串聯(lián)，這時(shí)燈泡的額定電流就是電路總電流。根據(jù)U2=I2R2計(jì)算出變阻器兩端的電壓，最后根據(jù)U=UL+U2計(jì)算電源電壓；

（3）斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，閉合開(kāi)關(guān)S、S1、S3，將滑片P移到a端時(shí)，L與R1并聯(lián)。首先比較燈泡的實(shí)際電壓和額定電壓的大小關(guān)系，判斷燈泡將被燒壞；然后根據(jù)已知的電流計(jì)算電阻R1的阻值；

（4）當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S【變式1-3】.如圖，電流表的量程是0～0.6A、電壓表的量程是0～15V，R1的電阻是20Ω，電源電壓18V，變阻器R3的阻值范圍是0～200Ω，燈泡電阻不變。（1）只閉合開(kāi)關(guān)S3時(shí)，電流表示數(shù)為0.3A，則R2的電阻為多大？（2）只閉合S1、S3和S4時(shí)，在不損壞電流表的情況下，滑動(dòng)變阻器接入的阻值不得小于多少？（3）若只閉合S2、S4，在不損壞電,表的情況下，滑動(dòng)變阻器接入阻值的變化范圍?！敬鸢浮浚?）只閉合開(kāi)關(guān)S3時(shí)，R1、R2串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，電路中的總電阻：R=UI=18V0.3A=60Ω；

R2的電阻：R2=R-R1=60Ω-20Ω=40Ω；

（2）只閉合S1、S3和S4時(shí)，R2與R3并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，

通過(guò)R2的電流：I2=U2R2=18V40Ω=0.45A；

當(dāng)電流表的示數(shù)I′=0.6A時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小，

通過(guò)R3的最大電流：I3=I′-I2=0.6A-0.45A=0.15A，

則滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值：R3=U3I3=18V0.15A=120Ω；

（3）只閉合S2、S4時(shí)，R1與R3串聯(lián)，電壓表測(cè)R3兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，

當(dāng)電路中的電流I′=0.6A時(shí)，R3接入電路中的電阻最小，此時(shí)電路中的總電阻：

R'=UI'=18V【解析】【分析】（1）只閉合開(kāi)關(guān)S3時(shí)，R1、R2串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出R2的電阻；

（2）只閉合S1、S3和S4時(shí)，R2與R3并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出通過(guò)R2的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出干路電流表示數(shù)最大時(shí)通過(guò)R3的電流，根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入的最小阻值；

（3）只閉合S2、S4時(shí)，R1與R3串聯(lián)，電壓表測(cè)R3兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，根據(jù)電流表的量程可知電路中的最大電流，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小，根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出變阻器接入電路中的最小阻值；當(dāng)電壓表的示數(shù)最大時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出燈泡兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律得出等式即可求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的最大阻值，進(jìn)一步求出滑動(dòng)變阻器允許連入的最大最小電阻值之比?！究键c(diǎn)2】電磁繼電器計(jì)算【例2-1】如圖甲是小明制作的防盜報(bào)警裝置示意圖，其中工作電路電源電壓U1＝6伏，指示燈L的額定電壓UL＝2.5伏，定值電阻R0＝350歐；控制電路電源電壓U2＝1.5伏，磁敏電阻Rx的阻值隨其所處位置磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化關(guān)系如圖乙所示，當(dāng)窗戶分別處在軌道A、B、C處時(shí)，磁敏電阻Rx所處位置的磁場(chǎng)強(qiáng)度分別為a、b、c。閉合開(kāi)關(guān)S1和S2后，當(dāng)窗戶關(guān)閉時(shí)，指示燈亮，蜂鳴器不工作；當(dāng)窗戶打開(kāi)一定程度時(shí)，指示燈熄滅，蜂鳴器發(fā)出警報(bào)聲。（1）將窗戶移到A點(diǎn)時(shí)，窗戶關(guān)閉。閉合開(kāi)關(guān)S1，指示燈L正常發(fā)光，求此時(shí)指示燈L的電流。(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)（2）已知電磁鐵線圈中的電流達(dá)到3毫安時(shí)，電磁鐵的銜鐵剛好被吸下，指示燈L熄滅，蜂鳴器開(kāi)始報(bào)警?，F(xiàn)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器RP的滑片，使其接入電路的阻值為其最大阻值的2/3，當(dāng)窗戶移至軌道B點(diǎn)位置時(shí)，蜂鳴器恰好開(kāi)始報(bào)警。若要求窗戶移至軌道C點(diǎn)位置時(shí)才開(kāi)始報(bào)警，此時(shí)能否通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值來(lái)實(shí)現(xiàn)？請(qǐng)通過(guò)計(jì)算加以說(shuō)明。(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程，電磁鐵線圈電阻忽略不計(jì))【答案】（1）解：當(dāng)指示燈L正常發(fā)光時(shí)，指示燈兩端電壓UL＝2.5伏，所以R0兩端的電壓U0＝U1－UL＝6伏－2.5伏＝3.5伏，I0＝U0R0＝3.5V350Ω＝0.01安。

（2）解：當(dāng)窗戶移至B點(diǎn)時(shí)，據(jù)圖可知，Rx＝400歐，此時(shí)，I＝0.003安，23RP＝U2I－Rx＝1.5V0.003A－400歐＝100歐，所以滑動(dòng)變阻器的最大阻值RP＝150歐。當(dāng)窗戶移至C點(diǎn)時(shí)，據(jù)圖可知，R′x＝300歐，若蜂鳴器剛好報(bào)警，控制電路中電流為0.003安，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的有效阻值為R′【解析】【分析】（1）閉合開(kāi)關(guān)S1，指示燈L正常發(fā)光，此時(shí)L與R0串聯(lián)，串聯(lián)電路中電流處處相等，可根據(jù)已知條件計(jì)算出R0的電流；

（2）有已知條件可知3毫安是啟動(dòng)電流，當(dāng)滑動(dòng)變阻器RP接入電路的阻值為其最大阻值的2/3，窗戶移動(dòng)軌道B點(diǎn)位置時(shí)，電流達(dá)到3毫安，銜鐵被吸合，蜂鳴器恰好開(kāi)始報(bào)警。要使窗戶移至軌道C點(diǎn)位置時(shí)開(kāi)始報(bào)警，要使此時(shí)的電流為3毫安，控制電阻與B點(diǎn)時(shí)相同，需要增大滑動(dòng)變阻器的阻值。由B點(diǎn)時(shí)的數(shù)據(jù)計(jì)算出RP的最大阻值，當(dāng)窗戶在C點(diǎn)時(shí)讀出RX的阻值，得出需要一個(gè)多大的電阻才能使電流降到3毫安，再與滑動(dòng)變阻器的最大阻值比較，來(lái)判斷能否實(shí)現(xiàn)?！咀兪?-1】圖甲為熱敏電阻R和繼電器組成的恒溫箱的簡(jiǎn)單溫控電路。繼電器線圈的電阻為150歐。當(dāng)線圈中電流大于或等于28毫安時(shí)，繼電器的銜鐵被吸合。為繼電器線圈供電的電池的電壓為6伏，圖中的“電源”是恒溫箱加熱器的電源。

（1）從圖甲中可得50℃時(shí)熱敏電阻的阻值為_(kāi)_______歐。

（2）恒溫箱的加熱器應(yīng)接在A、B端還是C、D端？

（3）若恒溫箱內(nèi)的溫度達(dá)到100℃時(shí)，通過(guò)計(jì)算分析恒溫箱加熱器是否處于工作狀態(tài)？

（4）若在原控制電路中，串聯(lián)接入一個(gè)可變電阻，當(dāng)該電阻增大時(shí)，所控制的恒溫箱內(nèi)的最高溫度將________（選填“變大”、“不變”或“變小”）?！敬鸢浮浚?）90（2）A、B端（3）解：由圖可知，100℃時(shí)，R=50Ω控制電路電流I=UR總

=6V,150Ω＋50Ω=6V150Ω+50Ω【解析】【分析】（1）據(jù)圖甲可得50℃時(shí)熱敏電阻的阻值；（2）當(dāng)溫度低的時(shí)候，電路與AB相連，此時(shí)加熱器要工作，所以加熱器的電路要與AB相連；（3）當(dāng)恒溫箱內(nèi)的溫度保持100℃，據(jù)甲圖可知此時(shí)電阻R大小，而后結(jié)合歐姆定律計(jì)算電流，與28mA比較即可；（4）據(jù)題目中“當(dāng)線圈中電流大于或等于28毫安時(shí)，繼電器的銜鐵被吸合”分析即可判斷；

【解答】（1）分析圖甲可知，50℃時(shí)熱敏電阻的阻值為90Ω；（2）A、B當(dāng)溫度較低的時(shí)候，熱敏電阻的電阻較大，電路中的電流較小，此時(shí)繼電器的銜鐵與AB部分連接，此時(shí)是需要加熱的，恒溫箱內(nèi)的加熱器要工作，所以該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在A、B端；（3）由圖可知，100℃時(shí)，R=50Ω，控制電路電流I=UR總=6V,150Ω＋50Ω=6V150Ω+50Ω=0.03A=30mA，∴恒溫箱加熱器處于不加熱狀態(tài)；

【變式2-2】.如圖所示為某興趣小組的同學(xué)為學(xué)校辦公樓空調(diào)設(shè)計(jì)的自動(dòng)控制裝置，R是熱敏電阻，其阻值隨溫度變化關(guān)系如下表所示

溫度t/℃0510152025303540電阻R/歐600550500450420390360330300已知繼電器的線圈電阻R0為10歐，左邊電源電壓U1為6伏恒定不變。當(dāng)繼電器線圈中的電流大于或等于15毫安時(shí)，繼電器的銜鐵被吸合，右邊的空調(diào)電路開(kāi)始工作。（1）請(qǐng)說(shuō)明該自動(dòng)控制裝置的工作原理。（2）計(jì)算該空調(diào)的啟動(dòng)溫度（3）為了節(jié)省電能，將空調(diào)啟動(dòng)溫度設(shè)定為30℃，控制電路中需要再串聯(lián)多大的電阻？（4）改變控制電路的電阻可以給空調(diào)設(shè)定不同的啟動(dòng)溫度，除此之外，請(qǐng)你再提出一個(gè)方便可行的調(diào)節(jié)方案?！敬鸢浮浚?）當(dāng)溫度升高時(shí)，熱敏電阻R阻值減小，控制電路中電流增大當(dāng)電流增大到15毫安時(shí)，繼電器的銜鐵被吸合，工作電路被接通空調(diào)開(kāi)始工作。反之溫度降低時(shí)，熱敏電阻R阻值增大，控制電路中電流減小，銜鐵回到原位置，工作電路處于斷開(kāi)狀態(tài)空調(diào)停止工作。

（2）設(shè)當(dāng)熱敏電阻阻值為R1時(shí)空調(diào)啟動(dòng)，此時(shí)電流I=15mA。

U總R總=I總

6V10Ω+R1=0.015A

R1=390Ω，查表格可知t=25℃

【解析】【分析】（1）電磁繼電器是利用電磁鐵鐵控制的自動(dòng)開(kāi)關(guān)。使用電磁繼電器可用低電壓和弱電流來(lái)控制高電壓和強(qiáng)電流。（2）根據(jù)電磁鐵的啟動(dòng)電流可以計(jì)算得到熱敏電阻的阻值，查表可得啟動(dòng)溫度。（3）根據(jù)啟動(dòng)電流得到啟動(dòng)總電阻，由啟動(dòng)溫度30℃得到熱敏電阻的阻值，再算出需要串聯(lián)的電阻。（4）改變控制電路的電阻可以控制控制電路中的電流從而控制工作電路的通斷。

【解答】（4）根據(jù)要求改變控制電路的電阻設(shè)定不同的啟動(dòng)溫度比較方便可行的調(diào)節(jié)方案是：給控制電路串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器。

故答案為：（4）可以給控制電路串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器【考點(diǎn)3】電熱計(jì)算【例3-1】圖甲是內(nèi)膽為鋁質(zhì)材料的電飯鍋，內(nèi)部電路如圖乙所示，R1是加熱電阻，阻值為48.4Ω；R2是限流電阻，阻值為484Ω。煮飯時(shí)，接通電源（220V

50Hz），閉合手動(dòng)開(kāi)關(guān)S1，電飯鍋處在加熱狀態(tài)。當(dāng)鍋內(nèi)食物溫度達(dá)到103℃時(shí)，開(kāi)關(guān)S1會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)，斷開(kāi)后若無(wú)外力作用則不會(huì)自動(dòng)閉合，S2是一個(gè)自動(dòng)溫控開(kāi)關(guān)，當(dāng)鍋內(nèi)食物溫度達(dá)到80℃時(shí)會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)，溫度低于70℃時(shí)會(huì)自動(dòng)閉合。已知C水=4.2×103J/(kg·℃)；查表可知鋁的熔點(diǎn)為660℃。請(qǐng)解答下列問(wèn)題：（1）如果接通電源后沒(méi)有放入食物就閉合開(kāi)關(guān)S1，電飯鍋的內(nèi)膽是否會(huì)熔化？為什么？（2）在保溫和加熱兩種情況下，電飯鍋消耗的電功率之比是多少？（3）若在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下將溫度為20℃，質(zhì)量為2.5kg的水燒開(kāi)需要16分40秒，求電飯鍋正常工作時(shí)電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的效率是多少？【答案】（1）解：不會(huì)熔化，因?yàn)楫?dāng)鍋內(nèi)溫度達(dá)到103℃時(shí)，開(kāi)關(guān)s1會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)，而鋁的熔點(diǎn)為660℃，所以不會(huì)熔化

（2）解：當(dāng)按鍵S1閉合時(shí)，R2被短路，電路中只有R1，此時(shí)處于加熱狀態(tài)，

它的功率為：P1=U2R1=(220V)248.4Ω=1000W；

當(dāng)溫度達(dá)到103℃時(shí)，按鍵S1因磁芯失磁自動(dòng)斷開(kāi)，這時(shí)R2和R1串聯(lián)，此時(shí)處于保溫狀態(tài)，P2:P1=90.9W:1000W≈1:11

電路的總電阻：R總=R1+R2=48.4Ω+484Ω=532.4Ω，

它消耗的功率變?yōu)椋篜2=U2R【解析】【分析】（1）根據(jù)題目描述確定鍋內(nèi)能夠達(dá)到的最高溫度，然后與鋁的熔點(diǎn)比較；如果高于鋁的熔點(diǎn)，內(nèi)膽就會(huì)熔化；否則，內(nèi)膽不會(huì)熔化；

（2）首先判斷保溫和加熱時(shí)電路的串并聯(lián)狀態(tài)，然后根據(jù)P=U2R分別計(jì)算出兩個(gè)狀態(tài)的電功率，最后作比即可；

（3）根據(jù)Q=cm（t?t0【解答】（1）當(dāng)鍋內(nèi)食物溫度達(dá)到103℃時(shí)，開(kāi)關(guān)S1會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)，斷開(kāi)后若無(wú)外力作用則不會(huì)自動(dòng)閉合，而鋁的熔點(diǎn)為660℃，此時(shí)的溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于鋁的熔點(diǎn)，所以不會(huì)熔化?！咀兪?-1】電熱桌墊在冬天很受歡迎（如圖甲）。某校綜合實(shí)踐活動(dòng)小組的同學(xué)探究了它的原理，查看說(shuō)明書(shū)后發(fā)現(xiàn)：該電熱桌墊由8伏電源供電，發(fā)熱部分由R1和R2組成，調(diào)溫檔有關(guān)、低溫、高溫三檔，已知兩圖中R1均為6歐，R2均為2歐。

（1）按如圖乙的電路，當(dāng)S1閉合、S2斷開(kāi)時(shí)電熱桌墊處于________檔（選填“關(guān)”、“低溫”或“高溫”）。（2）圖乙中該電熱桌墊消耗的最大功率是多少瓦？（3）若該電熱桌墊實(shí)際電路如圖丙，現(xiàn)電熱桌墊處于高溫檔，開(kāi)關(guān)S1________，S2________（選填“斷開(kāi)”或“閉合”）。（4）圖丙中當(dāng)電熱桌墊處于低溫檔時(shí)，求10分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少焦？（不考慮溫度的變化對(duì)電阻的影響）【答案】（1）低溫（2）當(dāng)S1、S2均閉合時(shí)，電熱桌墊消耗的功率最大，P=U2R2=(8V)22Ω=32W

（3）閉合；閉合（4）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合，S2斷開(kāi)，電熱桌墊處于低溫檔，Q=U2R1t=(8V)28Ω×600s=4800J

【解析】【分析】本題考查了電功率公式、電熱公式、電阻并聯(lián)和電功率公式的應(yīng)用，從題干中獲取有用的信息是解題的關(guān)鍵。（1）根據(jù)產(chǎn)熱的功率P=U2Rt判斷檔位；（2）R1與R2同時(shí)工作時(shí)該電熱桌墊的功率最大，根據(jù)電阻的并聯(lián)求出電路中的總電阻，利用P=U2Rt求出最大功率；（3）當(dāng)調(diào)溫檔處于高溫檔時(shí)，電熱桌墊的功率最大，由P=U2R可知，電路中的總電阻最小，據(jù)此分析圖象中開(kāi)關(guān)的狀態(tài)；（4）當(dāng)電熱桌墊處于低溫檔時(shí)，電路為R2的簡(jiǎn)單電路，根據(jù)Q=W=【例3-2】如圖甲所示的電路，電源電壓保持不變．小燈泡L標(biāo)有“4V，1.6W”字樣，滑動(dòng)變阻器R1的最大阻值為20Ω，定值電阻R2＝20Ω，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～3V．請(qǐng)畫(huà)出該題的各個(gè)等效電路圖．求：

（1）小燈泡正工作時(shí)的電阻是多少？（2）只閉合開(kāi)關(guān)S、S2和S3，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R1的滑片P使電流表示數(shù)為0.5A時(shí)，R2消耗的電功率為1.25W．此時(shí)滑動(dòng)變阻器R1接入電路中的阻值是多少？（3）只閉合開(kāi)關(guān)S和S1，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R1的滑片P，小燈泡L的I-U圖象如圖乙所示，在保證各元件安全工作的情況下，滑動(dòng)變阻器R1允許的取值范圍是多少？【答案】（1）解：小燈泡正常發(fā)光時(shí)兩端的電壓UL＝4V，由圖乙可知通過(guò)燈泡的電流IL＝0.4A，

由I＝UR可得，小燈泡正工作時(shí)的電阻：

RL＝ULRL=4V0.4A＝10Ω

（2）解：閉合開(kāi)關(guān)S、S2和S3時(shí)，等效電路圖如下圖所示：

因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，

所以，由P＝U2R可得，電源的電壓：

U＝P1R2=1.25W×20Ω＝5V，

由I＝UR可得，電路中的總電阻：

R＝UI=5V0.5A＝10Ω，

因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和，

所以，1R=1R1+1R2，即110Ω=1R1+120Ω，

解得：R1＝20Ω

（3）解：只閉合開(kāi)關(guān)S和S1時(shí)，等效電路圖下圖所示：

因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為0.4A，電流表的量程為0～0.6A，

所以，電路中的最大電流I大＝0.4A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小，

此時(shí)電路中的總電阻：

R′＝UI大=5V0.4A＝12.5Ω，

【解析】【分析】（1）從圖乙找出小燈泡正常工作時(shí)的電流，根據(jù)歐姆定律I＝UR可計(jì)算出小燈泡的電阻。

（2）根據(jù)并聯(lián)電路電壓規(guī)律，以及P＝U2R【變式3-2】如圖所示，燈L標(biāo)有“6V

3W”字樣，電源電壓恒為6V，定值電阻R=6Ω，設(shè)燈L的阻值不隨溫度變化而變化．求（1）燈L正常發(fā)光時(shí)的電阻是多少？（2）只閉合S1、S3時(shí)，電阻R在60s內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少？（3）要使整個(gè)電路消耗的電功率最?。ㄇ译娐冯娏鞑粸?），各開(kāi)關(guān)的合閉情況應(yīng)如何？此時(shí)的最小電功率為多少？【答案】（1）【解答】解：（1）由P=U2R得燈正常發(fā)光時(shí)的電阻：R=答：燈L正常發(fā)光時(shí)的電阻是12Ω；

（2）【解答】當(dāng)閉合S1、S3時(shí)，燈L與電阻R并聯(lián)接在電源兩端，I=UR=6VQ=I2Rt=（1A）2×6Ω×60s=360J；答：只閉合S1、S3時(shí)，電阻R在60s內(nèi)產(chǎn)生的熱量是360J；

（3）【解答】當(dāng)斷開(kāi)S1、S3，閉合S2時(shí)，燈L與電阻R串聯(lián)，整個(gè)電路消耗的電功率最??；R總=RL+R=12Ω+6Ω=18ΩPmin=UImin=6V×13答：要使整個(gè)電路消耗的電功率最?。ㄇ译娐冯娏鞑粸?），斷開(kāi)S1、S3，閉合S2時(shí)，燈L與電阻R串聯(lián)；此時(shí)的最小電功率為2W．【解析】【分析】（1）利用P=U2（2）只閉合S1、S3時(shí)，燈和R并聯(lián)，利用I=UR和Q=I2（3）當(dāng)斷開(kāi)S1、S3，閉合S2時(shí)，燈L與電阻R串聯(lián)，整個(gè)電路消耗的電功率最??；利用P=U2【考點(diǎn)4】電動(dòng)機(jī)計(jì)算【例4-1】用12V的電源為微型電動(dòng)機(jī)供電的電路如圖(甲)所示。當(dāng)把滑片移到最左端時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)S，電動(dòng)機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，電流I隨時(shí)間t變化的圖象如圖(乙)所示。當(dāng)電流穩(wěn)定時(shí)，電動(dòng)機(jī)正常工作。已知電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)歐姆定律不適用，并忽略溫度對(duì)電阻的影響，試解答下列問(wèn)題。（1）電動(dòng)機(jī)是利用________原理制成的。（2）當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)消耗的電功率。（3）求電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的機(jī)械效率?！敬鸢浮浚?）通電線圈在磁場(chǎng)中受力而轉(zhuǎn)動(dòng)

（2）解：當(dāng)把滑片移到最左端時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)S，此時(shí)電路為電動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)單電路，當(dāng)電流穩(wěn)定時(shí)，電動(dòng)機(jī)正常工作，由圖乙可知電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的電流I=0.4A，電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)消耗的電功率：P=UI=12V×O.4A=4.8W

（3）解：由圖乙可知，電動(dòng)機(jī)剛開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電流I’=1.2A，此時(shí)電動(dòng)機(jī)為純電阻，由歐姆定律可得，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻：R=UI電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的熱功率：P熱=I2R=(0.4A)2×10Ω=1.6W，所以電動(dòng)機(jī)的輸出功率：P輸出=P-P熱=4.8W-I.6W=3.2W；電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率：η=【解析】【分析】（1）電動(dòng)機(jī)的工作原理是：通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)；

（2）據(jù)乙圖可知，當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，通過(guò)線圈的電流是0.4A，根據(jù)公式P=UI計(jì)算電動(dòng)機(jī)的功率；

（3）當(dāng)電動(dòng)機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可看作純電阻電路，根據(jù)這個(gè)狀態(tài)計(jì)算出線圈電阻。當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，根據(jù)P熱=I2R計(jì)算出它的發(fā)熱功率，根據(jù)P輸出=P-P熱計(jì)算電動(dòng)機(jī)的輸出功率，最后根據(jù)η=【變式4-1】2019年4月15日起，我國(guó)正式實(shí)施電動(dòng)自行車新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，小黃買了一輛按新國(guó)標(biāo)生產(chǎn)的電動(dòng)自行車，右圖是該車的簡(jiǎn)化電路圖，調(diào)速電阻最大阻值為10歐，部分參數(shù)如下表所示。求：整車質(zhì)量(含電池)/kg40電池電壓/V60電池容量/A·h25最大行駛速度/km·h-125電動(dòng)機(jī)最大功率/W300（1）該電動(dòng)車充滿電后蓄電池儲(chǔ)存的電能。（2）不考慮能量損失，充滿電后該電動(dòng)車以最大功率、最大速度勻速行駛，可行駛的路程。（3）當(dāng)調(diào)速電阻的滑片P滑到最右端時(shí)車速最小，電流表示數(shù)為1A，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的電功率?！敬鸢浮浚?）該電動(dòng)車充滿電后蓄電池儲(chǔ)存的電能：W=UIt=60V×25A×3600s=5.4×105J

（2）該電動(dòng)機(jī)以最大功率行駛的時(shí)間：t=W/P=5.4×106/300W=1.8×104s=5h該電動(dòng)車行駛的最大路程：S=vt=25kwh×5h=125km

（3）速手柄和電動(dòng)機(jī)串聯(lián)，

調(diào)速手柄上的電壓為：U調(diào)=IR=1A×10Ω=10V；

電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為：U動(dòng)=U-U調(diào)=60V-10V=50V；

電動(dòng)機(jī)的功率為：P動(dòng)=IU動(dòng)=1Ax50V=50W。【解析】【分析】（1）電池容量60A?h的含義就是以1A的電流可以放電60h，然后根據(jù)公式W=Uit計(jì)算電池儲(chǔ)藏的電能即可；

（2）根據(jù)公式t=WP計(jì)算以最大功率行駛的時(shí)間，然后根據(jù)s=vt計(jì)算最大速度行駛的路程；

（3）首先根據(jù)U調(diào)=IR計(jì)算出調(diào)速器兩端的電壓，然后根據(jù)U動(dòng)=U-U調(diào)計(jì)算出電動(dòng)機(jī)兩端的電壓，最后根據(jù)公式P動(dòng)=IU【變式4-2】.如圖所示是一直流電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置.已知重物質(zhì)量m=50kg，電源電壓U=110V保持不變，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻R=4Ω，不計(jì)各處摩擦，當(dāng)電動(dòng)機(jī)以某一速度勻速向上提升重物時(shí)，電路中的電流I=5A(g=10N/kg）。求：（1）電動(dòng)機(jī)線圈電阻R的發(fā)熱功率；（2）電動(dòng)機(jī)的輸出功率；（3）重物上升的速度大小?！敬鸢浮浚?）解：根據(jù)焦耳定律得電阻R的發(fā)熱功率：P熱=I2R=52×4=100W

（2）解：電動(dòng)機(jī)的輸入功率等于輸出功率和線圈電阻產(chǎn)生的熱功率之和，故：P總=P熱+P出所以：P出=P總-P熱=UI-P熱=110V×5A-100W=450W

（3）解：電動(dòng)機(jī)的輸出功率等于繩子拉力對(duì)重物做功的功率，由于物體勻速上升，故繩子拉力做功的功率等于克服重力做功的功率，故：P出=mgV所以：v=P出【解析】【分析】（1）已知電流和電阻根據(jù)P熱=I2R計(jì)算發(fā)熱功率；

（2）首先根據(jù)P=UI計(jì)算出電動(dòng)機(jī)的輸入功率，然后根據(jù)P總=P熱+P出計(jì)算輸出功率；

（3）已知電動(dòng)機(jī)的輸出功率和物體重力根據(jù)公式P出=Gv計(jì)算重物上升的速度。1.為鍛煉身體，小明利用物理知識(shí)設(shè)計(jì)了一個(gè)電子拉力計(jì)，圖甲是原理圖。硬質(zhì)彈簧右端和金屬滑片P固定在一起（彈簧的電阻不計(jì)，P與R1間的摩擦不計(jì)）。定值電阻R0＝5Ω，a、b是一根長(zhǎng)為5cm的均勻電阻絲，電阻R1最大阻值為25Ω，電源電壓U＝3V，電流表的量程為0～0.6A。則：（1）小明在電路中連入R0的目的是________。（2）當(dāng)拉環(huán)不受拉力時(shí)，滑片P處于a端，求此時(shí)閉合開(kāi)關(guān)后電流表的示數(shù)。（3）已知該彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度ΔL與所受拉力F間的關(guān)系如圖乙所示。閉合開(kāi)關(guān)后，若電流表指針在0.3A處，求作用在拉環(huán)上水平向右的拉力大小。【答案】（1）保護(hù)電路

（2）當(dāng)滑片P在a端時(shí)，R0與Rab串聯(lián)，

此時(shí)電流表的示數(shù)為：I總=U總R總=U總R0+Rab=3V5Ω+25Ω=0.1A；

（3）當(dāng)電流為0.3A時(shí)

串聯(lián)電路的總電阻為：R'總【解析】【分析】（1）當(dāng)滑片P在b端時(shí)Rab=0，如果沒(méi)有定值電阻R0將會(huì)造成電源短路；

（2）當(dāng)滑片P在a端時(shí)，R0與Rab串聯(lián)，利用歐姆定律I總=U總R總求此時(shí)電路中的電流；

（3）當(dāng)電流為0.3A時(shí)，利用歐姆定律求出總電阻，然后根據(jù)Rab′=R'總-R02.溫州地區(qū)常受臺(tái)風(fēng)侵襲。為測(cè)量風(fēng)速，小明設(shè)計(jì)了一臺(tái)簡(jiǎn)易風(fēng)速儀，其工作原理如圖甲所示。裝有擋風(fēng)板和滑片P的輕質(zhì)滑塊與輕質(zhì)彈簧套在滑桿MN上，彈簧左端固定，右端與滑塊相連。擋風(fēng)板的擋風(fēng)面積為0.2米2，均勻電阻絲AB長(zhǎng)為20厘米，阻值為10歐，電源電壓U0恒為6伏，保護(hù)電阻R0為14歐，電壓表量程0~3伏。彈簧彈力F與彈簧長(zhǎng)度改變量x的關(guān)系如圖乙所示。無(wú)風(fēng)時(shí)，滑片P在A處。有風(fēng)時(shí)，滑塊移動(dòng)，穩(wěn)定后讀出電壓表示數(shù)，計(jì)算并查閱下表數(shù)據(jù)可知風(fēng)速及風(fēng)級(jí)。風(fēng)級(jí)一級(jí)二級(jí)三級(jí)四級(jí)五級(jí)六級(jí)風(fēng)速v（米/秒）0.3~1.51.6~3.333.4~5.45.5~7.98.0~10.710.8~13.8風(fēng)壓p（帕)0.055~1.41.6~6.87.2~1818.9~3940~7272.9~119表中風(fēng)壓p是指與風(fēng)向垂直的受風(fēng)面上單位面積增加的壓力（即單位面積受到的風(fēng)力）。測(cè)量時(shí)保證風(fēng)垂直吹在擋風(fēng)板上，不計(jì)一切摩擦阻力。（1）在滑片P左移的過(guò)程中，電路的總電阻________

。（選填“變大”、“不變”或“變小”）（2）當(dāng)電壓表示數(shù)U為2伏時(shí)，風(fēng)速儀所測(cè)的風(fēng)為幾級(jí)？（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）（3）小明想在風(fēng)速儀的電壓表上直接標(biāo)出風(fēng)速，查閱資料后獲知該擋風(fēng)板所受的風(fēng)力與風(fēng)速的平方成正比。經(jīng)計(jì)算，他畫(huà)出了風(fēng)速v與電壓表示數(shù)U的關(guān)系曲線，如圖丙所示。后因保護(hù)電阻R。損壞，他將其換成了阻值為5歐的電阻，請(qǐng)你在圖丙坐標(biāo)系中大致畫(huà)出更換電阻后的風(fēng)速v與電壓表示數(shù)U的關(guān)系曲線，并在曲線上標(biāo)出所能測(cè)量的最大風(fēng)速的對(duì)應(yīng)點(diǎn)Q。【答案】（1）不變（2）解：l=U0/（R+R0)=6伏/(10+14）歐=0.25安RAP=U/I=2伏/0.25安=8歐8歐/x=10歐/20厘米得：x=16厘米查圖乙得：F=14牛p=F/S=14牛/0.2米2=70帕據(jù)表可知，風(fēng)級(jí)為五級(jí)。答：當(dāng)電壓表示數(shù)為2伏時(shí)，風(fēng)速儀所測(cè)的風(fēng)為五級(jí)。

（3）解：如圖【解析】【分析】（1）電壓表所在的位置可以看做斷路，據(jù)此判斷滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，進(jìn)而判斷電路總電阻的變化；

（2）滑動(dòng)變阻器與定值電阻R0串聯(lián)，根據(jù)I=U總R+R0計(jì)算出電路的總電流，然后根據(jù)RAP=UI（3）當(dāng)R0=5Ω時(shí)，

電路電流為：l'=U總/（R+R'0)=6V/(10+5）Ω=04A；

變阻器接入的電阻為：RAP'=U'/I'=3V/0.4A=7.5Ω；

彈簧被壓縮的長(zhǎng)度：7.5Ω/x=10Ω/20cm

得：x=15cm；

根據(jù)乙圖得：F'/17.5N=15cm/20cm，得到：F=13.125N；

壓強(qiáng)為：p'=F'/S=13.125N/0.2m2=65.625Pa;

查表得：風(fēng)力為五級(jí)，但是比圖上標(biāo)注的五級(jí)風(fēng)速要小一些。

如下圖：3.汽車尾氣中含有的一氧化碳是導(dǎo)致空氣污染的重要原因。某社團(tuán)的同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)可以檢測(cè)一氧化碳濃度的裝置，電路圖如圖所示。已知電源電壓恒為4.5V，定值電阻R的阻值為100Ω，R0是一氧化碳?xì)饷綦娮?，其阻值與其所接觸空氣中一氧化碳旅度變化規(guī)律如圖，報(bào)警裝置(可看成電壓表)采集AB間輸出的電壓，搬警器設(shè)定AB間電壓等于或大于3V時(shí)報(bào)警，此時(shí)空氣中一氧化碳濃度剛好是觸發(fā)報(bào)警裝置報(bào)警的最小濃度。求：濃度/ppm0100200300400500600電阻/Ω50100150200250300350（1）當(dāng)AB間電壓剛好達(dá)到報(bào)警電壓時(shí)，R兩端的電壓是多少？通過(guò)R0的電流為多少？（2）當(dāng)空氣中一氧化碳濃度為400ppm時(shí)，通過(guò)計(jì)算說(shuō)明報(bào)警器是否報(bào)警。（3）請(qǐng)?zhí)岢鲆环N提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率的方法?！敬鸢浮浚?）當(dāng)AB間電壓剛好達(dá)到報(bào)警電壓時(shí)，R0兩端的電壓是3V，

那么電阻R的電壓：U=U總-U0=4.5V-3V=1.5V；

通過(guò)R0的電流為：I0=I=UR=1.5V100Ω=1.5×10?2A；

（2）一氧化碳濃度400ppm時(shí)R0對(duì)應(yīng)的電阻250Ω，

這時(shí)電路電流：I總=【解析】【分析】（1）當(dāng)AB間電壓剛好達(dá)到報(bào)警電壓時(shí)，R0兩端的電壓是3V，根據(jù)U=U總-U0計(jì)算出定值電阻R的電壓，再根據(jù)I=UR計(jì)算通過(guò)R0的電流；

（2）通過(guò)表格得到一氧化碳濃度400ppm時(shí)對(duì)應(yīng)的電阻，然后根據(jù)歐姆定律計(jì)算電路電流，最后根據(jù)U0=I0R0計(jì)算電壓，與3V進(jìn)行比較即可；

（3）可從燃料燃燒、減少散熱和摩擦等方面考慮提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率的方法。

【解答】（1）當(dāng)AB間電壓剛好達(dá)到報(bào)警電壓時(shí)，R0兩端的電壓是3V，

那么電阻R的電壓：U=U總-U0=4.5V-3V=1.5V；

通過(guò)R0的電流為：I0=I=UR=1.5V100Ω=1.5×10?2A；

（2）一氧化碳濃度400ppm時(shí)R0對(duì)應(yīng)的電阻250Ω，

這時(shí)電路電流：I總=U總R總4.傳感器可以把力學(xué)物理量轉(zhuǎn)化成電學(xué)信號(hào)，然后通過(guò)相互之間的函數(shù)關(guān)系，直接表現(xiàn)力的大小。測(cè)量壓力大小的壓力傳感器，工作原理如圖所示，其中M、N均為絕緣材料，M、N間有可收縮的導(dǎo)線（電阻大小不計(jì)），彈簧上端和滑動(dòng)變阻器R2的滑片P固定在一起，電源電壓恒為12V，已知壓力F的大小與R2的阻值大小成正比例關(guān)系。閉合開(kāi)關(guān)S，壓力F0=0時(shí)，滑片P在最上端；壓力F1=1N時(shí)，電流表示數(shù)為1A，電壓示數(shù)為3V，當(dāng)滑片P滑至最下端時(shí)，電壓表示數(shù)為7.5V。求：（1）定值電阻R1的大?。粔毫1與R2阻值之比k；（2）當(dāng)滑片P滑至最下端時(shí)，壓力F2的大小；（3）壓力F的大小與電壓表示數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系表達(dá)式?！敬鸢浮浚?）解：由圖可知，R1、R2串聯(lián)，電壓表測(cè)R2兩端電壓，電流表測(cè)電路中電流，當(dāng)F1=1N時(shí)，電流表示數(shù)為1A，電壓數(shù)為3V，由串聯(lián)電路特點(diǎn)可知，此時(shí)U1=U﹣U2=12V﹣3V=9V，并且：I1=I2=1A，由歐姆定律可得，R1的阻值：R1=U1I2此時(shí)R2連入電路的阻值：R2=U2I2所以壓力F1與R2阻值之比：k=F1R1=1N答：定值電阻R1為9Ω；壓力F1與R2阻值之比k為13N/Ω

此時(shí)電路中電流：I'=I2′=I1′=U1'R1=所以R2的最大值：R2最大=U2'I因?yàn)閴毫的大小與R2的阻值大小成正比例關(guān)系，即：F=kR2，所以壓力F2=13N/Ω×R2最大=1答：當(dāng)滑片P滑至最下端時(shí)，壓力F2為5N

（3）解：由F=kR2有：R2=Fk=F串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律表示電壓表示數(shù)：UV=IR2=UR2+R2?R2=12V?答：壓力F的大小與電壓表示數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系表達(dá)式為F=3U【解析】【分析】（1）R1、R2串聯(lián)，電壓表測(cè)R2兩端電壓，電流表測(cè)電路中電流；當(dāng)F1=1N時(shí)，首先根據(jù)U1=U-U2

計(jì)算出電阻R1的電壓，然后根據(jù)R1=U1I2計(jì)算出R1的阻值，接下來(lái)根據(jù)R2=U2I2計(jì)算出電阻R2的阻值，最后根據(jù)k=F1R2計(jì)算出比值即可；

（2）當(dāng)滑片P滑至最下端時(shí)，首先根據(jù)R2最大=U'2I2計(jì)算出變阻器R壓力（牛）012345R的大?。W）1006043302220（1）根據(jù)壓敏電阻R的阻值隨壓力變化關(guān)系，當(dāng)0.3千克的水果經(jīng)過(guò)檢測(cè)點(diǎn)時(shí)壓敏電阻的阻值是________。（2）當(dāng)檢測(cè)點(diǎn)上沒(méi)有水果時(shí)，電路的電流是多大？（3）篩選不同等級(jí)的水果，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是不同的。當(dāng)質(zhì)量小于0.3千克水果經(jīng)過(guò)壓力監(jiān)測(cè)點(diǎn)時(shí)，R0兩端電壓小于3伏，此時(shí)機(jī)械裝置啟動(dòng)，將0.3千克以下的水果推出傳送帶，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)篩選。請(qǐng)你分析上述電路是否符合要求________？若符合要求，請(qǐng)寫(xiě)出判斷的結(jié)果；若不符合要求，你認(rèn)為對(duì)電路可進(jìn)行如何改進(jìn)________？

?！敬鸢浮浚?）30Ω

（2）當(dāng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)上沒(méi)有水果時(shí)，壓力為0N，這時(shí)壓敏電阻的阻值是100Ω，

電路電流為：I總=U總R【解析】【分析】（1）首先根據(jù)公式G=mg計(jì)算出水果的重力，再?gòu)谋砀裰姓业綁好綦娮鑼?duì)應(yīng)的阻值；

（2）當(dāng)檢測(cè)點(diǎn)上沒(méi)有水果時(shí)，即壓力為0N時(shí)，從表格中找到壓敏電阻對(duì)應(yīng)的阻值，然后根據(jù)公式I總=U總R總計(jì)算電流即可；（3）首先根據(jù)公式I總'=U總'R總'計(jì)算出質(zhì)量為0.3kg的水果經(jīng)過(guò)監(jiān)測(cè)點(diǎn)時(shí)電流，然后再根據(jù)U0=I0R0計(jì)算出這時(shí)定值電阻兩端的電壓，最后與3V進(jìn)行比較即可知道是否符合要求；如果不符合要求，可從定值電阻阻值變化方面考慮解決方法。【解答】（1）0.3kg水果的重力為：G=mg=0.3kg×10N/kg=3N；觀察表格可知，這時(shí)壓敏電阻的阻值是3N；（2）當(dāng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)上沒(méi)有水果時(shí)，壓力為0N，這時(shí)壓敏電阻的阻值是100Ω，電路電流為：I總=U總6.如圖甲為恒溫箱的簡(jiǎn)化電路，R0、R1設(shè)置在恒溫箱內(nèi)，R0為加熱電阻，阻值為40Ω。R1為熱敏電阻，其電阻值隨溫度的變化關(guān)系如圖乙?？刂齐娐分校琔=6V，R2為滑動(dòng)變阻器。當(dāng)恒溫箱內(nèi)的溫度達(dá)到一定值時(shí)，加熱電路會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)，當(dāng)箱內(nèi)溫度略低時(shí)，加熱電路自動(dòng)閉合進(jìn)行加熱。（1）根據(jù)據(jù)恒溫箱的工作過(guò)程判斷，P應(yīng)與________（填“m”或“n”）連接。（2）當(dāng)加熱電阻R0正常工作時(shí)，加熱電路中的電流及功率分別是多少?（3）不計(jì)電磁鐵線圈電阻，當(dāng)線圈中的電流達(dá)到20mA時(shí)，電磁繼電器的銜鐵會(huì)被吸下。若恒溫箱內(nèi)的溫度設(shè)定為100℃，則滑動(dòng)變阻器R2應(yīng)接入電路的電阻值為多少?（4）在原電路中，只將R2適當(dāng)向右移一小段距離，保持其它條件不變，試分析這樣的調(diào)整對(duì)恒溫箱的溫度會(huì)產(chǎn)生什么影響?【答案】（1）n

（2）解：I=U/R0=220v/40Ω=5.5A

P0=UI=220v×5.5A=1210w

（3）解：當(dāng)T=1000C時(shí)，R1=50Ω,I=20mA=0.02A

而R總=U/I=6v/0.02A=300Ω，故R2=300Ω-50Ω=250Ω

（4）解：恒溫箱設(shè)置的溫度會(huì)升高（銜鐵被吸下斷開(kāi)所需的電流是一定的，吸下斷開(kāi)時(shí)電路中的總電阻是不變的，而P向右滑，變阻器的電阻將變大，故要求熱敏電阻阻變小，根據(jù)電阻與溫度關(guān)系，電阻變小，溫度將升高）【解析】【分析】（1）恒溫箱工作特點(diǎn)是溫度升高到一定值時(shí)自動(dòng)停止加熱，溫度降低到一定值時(shí)自動(dòng)進(jìn)行加熱。因?yàn)闊崦綦娮桦S溫度升高減小。自動(dòng)控制電路的工作原理是：當(dāng)溫度升高到一定值時(shí)，熱敏電阻減小，電流增大，將銜鐵吸合，停止加熱。當(dāng)溫度降低到一定值時(shí)，熱敏電阻增大，電流減小，銜鐵釋放，開(kāi)始加熱。據(jù)此可知電路的連接情況；

（2）由公式I=U/R和公式P=U2/R可計(jì)算出電流和功率；

（3）先計(jì)算出當(dāng)電流為20mA時(shí)對(duì)應(yīng)的總電阻，用總電阻減去100℃時(shí)熱敏電阻的阻值，所得值即為滑動(dòng)變阻器接入的阻值；

（4）因?yàn)槲香曡F時(shí)的電流始終為20mA，所以控制電路中的吸合總電阻是不變的。吸合總電阻由R2與R1串聯(lián)組成，R2增大，R1要減小，R1減小對(duì)應(yīng)恒溫箱中溫度升高?！窘獯稹浚?）根據(jù)恒溫箱的工作原理可知，吸合時(shí)停止加熱，銜鐵釋放時(shí)開(kāi)始加熱，所以P應(yīng)與n連接。

故答案為：（1）n7.電梯為居民出入帶來(lái)很大的便利，出于安全考慮，電梯都設(shè)置了超載自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，其工作原理如圖甲所示。已知控制電路的電源電壓U＝6伏，保護(hù)電阻R1＝100歐，壓敏電阻R2的阻值隨壓力F大小變化的情況如圖乙所示，電梯底架自重和電磁鐵線圈的阻值都忽略不計(jì)。

,（1）當(dāng)壓敏電阻R2受到的壓力F增大時(shí)，其阻值減小，控制電路中的電流增大，從而使電磁鐵的磁性增強(qiáng)。電梯超載時(shí)，銜鐵被電磁鐵吸住，觸點(diǎn)K與觸點(diǎn)________接觸，電鈴發(fā)出警報(bào)聲。（2）已知電磁鐵線圈中電流達(dá)到20毫安時(shí)，銜鐵剛好被吸住。若該電梯廂內(nèi)站立總質(zhì)量為1000千克的乘客，試計(jì)算說(shuō)明電梯是否超載。【答案】（1）B

（2）解:I＝20毫安＝0.02安，U1＝IR1＝0.02安×100歐＝2伏，

U2＝U－U1＝6伏－2伏＝4伏，

R2＝200歐。

由圖乙查得R2＝200歐對(duì)應(yīng)的壓力F＝9000牛，

G乘客＝m乘客g＝1000千克×10牛/千克＝10000牛，

10000牛＞9000牛，因此電梯已超載。【解析】【分析】本題為分析計(jì)算題。歐姆定律公式為：R=U/I?！窘獯稹浚?）根據(jù)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)工作原理圖，可知當(dāng)壓敏電阻R2受到的壓力F增大時(shí)，其阻值減小，控制電路中的電流增大，從而使電磁鐵的磁性增強(qiáng)。電梯超載時(shí)，銜鐵被電磁鐵吸住，觸點(diǎn)K與觸點(diǎn)B接觸，電鈴發(fā)出警報(bào)聲。（2）已知電磁鐵線圈中電流達(dá)到20毫安時(shí)，銜鐵剛好被吸住。此時(shí)電梯剛好超載，觸點(diǎn)K與觸點(diǎn)B接觸，電鈴發(fā)出警報(bào)聲。根據(jù)歐姆定律公式算得R2＝200歐，由圖乙查得R2＝200歐對(duì)應(yīng)的壓力F＝9000牛，而該電梯廂內(nèi)站立總質(zhì)量為1000千克的乘客重力為G乘客＝m乘客g＝1000千克×10牛/千克＝10000牛，10000牛＞9000牛，因此電梯已超載。

故答案為：（1）B；

（2）解:I＝20毫安＝0.02安，

U1＝IR1＝0.02安×100歐＝2伏，

U2＝U－U1＝6伏－2伏＝4伏，

R2＝200歐。

由圖乙查得R2＝200歐對(duì)應(yīng)的壓力F＝9000牛，

G乘客＝m乘客g＝1000千克×10牛/千克＝10000牛，

10000牛＞9000牛，因此電梯已超載。8.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種“闖紅燈違規(guī)證據(jù)模擬記錄器”，如圖甲所示，它可以通過(guò)拍攝照片來(lái)記錄機(jī)動(dòng)車輛闖紅燈時(shí)的情景、它的工作原理是：光控開(kāi)關(guān)未受到該種光照射時(shí)，自動(dòng)斷開(kāi)，銜鐵不被吸引，指示燈發(fā)光、當(dāng)接收到某種顏色的光時(shí)，光控開(kāi)關(guān)自動(dòng)閉合，若同時(shí)壓敏電阻受到車的壓力，阻值變化而引起電流變化達(dá)到一定值時(shí)，繼電器的銜鐵被吸下，電控照相機(jī)工作，拍攝違規(guī)車輛。（1）要記錄違規(guī)闖紅燈的情景，光控開(kāi)關(guān)應(yīng)在接收到________光（選填“紅”、“綠”、“黃”）時(shí)自動(dòng)閉合；（2）由圖乙可知，壓敏電阻R的阻值隨著受到壓力的增大而________。（3）圖乙為壓敏電阻阻值與所受壓力的關(guān)系圖線。已知控制電路電源電壓為6V，繼電器電阻為10Ω，當(dāng)控制電路中電流大于60mA時(shí)，銜鐵會(huì)被吸引。因此，只有質(zhì)量超過(guò)多少kg的車輛違規(guī)時(shí)才會(huì)被記錄。（g=10N/Kg）【答案】（1）紅（2）減?。?）400千克【解析】【分析】電磁繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應(yīng)用于自動(dòng)控制電路中，它實(shí)際上是用較小的電流、較低的電壓去控制較大電流、較高的電壓的一種“自動(dòng)開(kāi)關(guān)”。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用?！窘獯稹浚?）由信息可知，該裝備是用來(lái)拍攝闖紅燈的，而電控照相機(jī)安裝在銜鐵下方，所以銜鐵被吸下來(lái)時(shí)才會(huì)工作，銜鐵能被吸下來(lái)的前提是光控開(kāi)關(guān)要閉合，所以光控開(kāi)關(guān)受紅光照射時(shí)會(huì)閉合，這樣電控照相機(jī)才會(huì)工作；故答案為：紅；

（2）由乙圖的電阻變化曲線可知，壓力越大，電阻越??；故答案為：減小；

（3）當(dāng)控制電路中電流大于60mA時(shí)，銜鐵會(huì)被吸引；

所以I=60mA時(shí)剛剛好被吸合；

R總=U/I=6V/0.06A=100Ω;

R=100Ω-10Ω=90Ω；

由乙圖可知：當(dāng)R=90Ω時(shí)F=G=4000N；

m=G/g=4000N/10N/Kg=400Kg;故答案為400Kg；

故答案為：（1）紅；（2）減??；（3）400Kg。9.如圖a是某同學(xué)為學(xué)校辦公樓空調(diào)設(shè)計(jì)的自動(dòng)控制裝置，R是熱敏電阻，其阻值隨溫度變化關(guān)系如下表格所示．已知繼電器的線圈電阻R0為10Ω，左邊電源電壓為6V恒定不變．電流表0～30mA量程接入電路，圖b是電流表表盤．當(dāng)繼電器線圈中的電流大于或等于15mA時(shí)，繼電器的銜鐵被吸合，右邊空調(diào)電路正常工作。

（1）該同學(xué)將電流表改成了溫度表，通過(guò)計(jì)算并在圖中標(biāo)出表盤上25℃的位置。（2）為了節(jié)省電能，使溫度達(dá)到30℃時(shí)空調(diào)才能啟動(dòng)制冷，電路中要串聯(lián)多大電阻？（3）為了給空調(diào)設(shè)定不同的啟動(dòng)溫度，請(qǐng)你提出一種可行的、調(diào)節(jié)方便的措施。（改變電阻除外）【答案】（1）

（2）為了節(jié)省電能，使溫度達(dá)到30℃時(shí)空調(diào)才能啟動(dòng)制冷，當(dāng)繼電器線圈中的電流

大于或等于15mA時(shí)，繼電器的銜鐵被吸合，電源電壓是6V，電阻是R總=UI=6V0.015A=400Ω

30℃時(shí)電阻R=360Ω，R0=10Ω，

∴R串=R總【解析】【分析】（1）在表格中找到25℃時(shí)電阻R的阻值，求出總電阻，根據(jù)電源電壓求出電流，就是表盤上25℃的位置；（2）為了節(jié)省電能，使溫度達(dá)到30℃時(shí)空調(diào)才能啟動(dòng)制冷，根據(jù)電源電壓和啟動(dòng)電流求出電路的總電阻，找到30℃時(shí)電阻R的阻值，即可求出要串聯(lián)的電阻值；（3）為了給空調(diào)設(shè)定不同的啟動(dòng)溫度，就是改變電磁鐵磁性的強(qiáng)弱，采取改變電壓、改變彈簧的倔強(qiáng)系數(shù)、改變線圈的匝數(shù)、電路中串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器等等。

【解答】（1）電路中電阻R和R0串聯(lián)在電路中，有表格中找到25℃時(shí)電阻R=390Ω，R0=10Ω，

所以總電阻R總=R+R0=390Ω+10Ω=400Ω，

I==6V400Ω=0.015A=15mA；

25℃應(yīng)該標(biāo)在15mA處如圖；

（3）為了給空調(diào)設(shè)定不同的啟動(dòng)溫度，就是改變電磁鐵磁性的強(qiáng)弱，采取改變電壓、改變彈簧的倔強(qiáng)系數(shù)、改變線圈的匝數(shù)、電路中串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器等等。

10.小明利用熱敏電阻設(shè)計(jì)了一個(gè)“過(guò)熱自動(dòng)報(bào)警電路”，如圖甲所示。將熱敏電阻R安裝在需要探測(cè)溫度的地方，當(dāng)環(huán)境溫度正常時(shí)，繼電器的上觸點(diǎn)接觸，下觸點(diǎn)分離，指示燈亮；當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)某一值時(shí)，繼電器的下觸點(diǎn)接觸，上觸點(diǎn)分離，警鈴響。圖甲中繼電器的供電電壓U1=3V，繼電器線圈用漆包線繞成，其電阻R0為30Ω。當(dāng)線圈中的電流大于等于50mA時(shí)，繼電器的銜鐵將被吸合，警鈴響。圖乙是熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖像。（1）圖甲中警鈴的接線柱C應(yīng)與接線柱________相連（均選填“A”或“B”）。（2）圖甲中線圈下端P的磁極是________極（選填“N”或“S”）。（3）請(qǐng)計(jì)算說(shuō)明，環(huán)境溫度在什么范圍內(nèi)時(shí)，警鈴報(bào)警?！敬鸢浮浚?）B（2）S（3）電流等于50mA時(shí)，繼電器的銜鐵剛好被吸合，警鈴報(bào)警。此時(shí)控制電路總電阻R總=UI=3V熱敏電阻R=R總-R0=30Ω由圖甲可知，此時(shí)t=80℃所以，當(dāng)溫度t≥80℃時(shí)警鈴報(bào)警。【解析】【分析】本題既考查電磁繼電器原理的分析，也考查了結(jié)合歐姆定律的內(nèi)容進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算，綜合性比較強(qiáng)，解題時(shí)要仔細(xì)分析。（1）由題干中“當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)某一值時(shí)，繼電器的下觸點(diǎn)接觸，上觸點(diǎn)分離，警鈴響”判斷出警鈴和指示燈的連接情況；（2）由線圈中的電流方向，根據(jù)安培定則判斷出電磁鐵的NS極；（3）由題干中“當(dāng)線圈中的電流大于等于50mA時(shí)，繼電器的銜鐵將被吸合，警鈴響”，結(jié)合歐姆定律求出熱敏電阻接入電路的阻值的最大阻值，從圖象上找到對(duì)應(yīng)的溫度就可以解決問(wèn)題?！窘獯稹浚?）由題中“當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)某一值時(shí)，繼電器的下觸點(diǎn)接觸，上觸點(diǎn)分離，警鈴響”，所以警鈴的接線柱C應(yīng)與接線柱B連，指示燈的接線柱D應(yīng)與接線柱A相連；

（2）由安培定則可判斷出線圈的下端P的極性是S極；故答案為：（1）B；（2）S；（3）當(dāng)溫度t≥80℃時(shí)警鈴報(bào)警。11.下圖甲為某款新型電飯煲，額定電壓為220V，它采用了“聰明火”技術(shù)，智能化地控制不同時(shí)間段的烹飪溫度，以得到食物最佳的營(yíng)養(yǎng)和口感，圖乙為其電路原理圖，R1和R2為電阻不變的電熱絲，S1是自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)。將電飯煲接入220V電路中，在電飯煲工作的30min內(nèi)，它消耗的電功率隨時(shí)間變化的圖象如圖丙所示。求：（1）0～30min，電飯煲產(chǎn)生的總熱量；（2）S和S1均閉合，電路中的總電流；（3）在不同電壓下，電飯煲從開(kāi)始工作到S1第1次自動(dòng)斷開(kāi)產(chǎn)生的熱量相同。用電高峰期，當(dāng)實(shí)際電壓為198V時(shí)，使用該電飯煲，從開(kāi)始工作到S1第1次自動(dòng)斷開(kāi)需要多長(zhǎng)時(shí)間?！敬鸢浮浚?）根據(jù)丙圖可知，當(dāng)P1=440W時(shí)的，工作時(shí)間t1=15min=900s；當(dāng)P總=660W時(shí)，時(shí)間t2=15min=900s，

0～30min內(nèi)產(chǎn)生的總熱量：Q=Q1+Q2=W1+W2=P1t1+Pt2=440W×900s+660W×900s=9.9×105J；

（2）當(dāng)S和S1均閉合時(shí)，電阻R1與R2并聯(lián)，電飯煲的功率較大，即功率為660W，

電路中的總電流：I總=P總U=660W220V=3A；

（3）電飯煲正常工作時(shí)，它的功率與電壓之比的平方成正比，

根據(jù)公式PP'=UU'【解析】【分析】（1）根據(jù)丙圖，確定電飯煲的加熱功率和對(duì)應(yīng)的時(shí)間，根據(jù)Q=Pt分別計(jì)算出熱量，然后相加即可；

（2）當(dāng)S和S1均閉合時(shí)，電阻R1與R2并聯(lián)，電飯煲的功率較大，根據(jù)P=UI求出電路中的總電流；

（3）同一電阻電阻不變，它的功率與電壓的平方成正比，據(jù)此計(jì)算出198V時(shí)的實(shí)際功率；然后根據(jù)消耗電能相同時(shí)，時(shí)間與功率成反比列式計(jì)算即可。12.小晨以某種PTC電阻作為發(fā)熱部件，制作了一個(gè)恒溫孵化箱。圖甲是恒溫孵化箱的電路圖，R1、R2是兩個(gè)相同的PTC電阻，電源電壓220伏。圖乙為單個(gè)這種PTC電阻與溫度變化的關(guān)系圖。（1）當(dāng)溫度為40℃時(shí)，電路中的電流為多少安？（2）恒溫孵化箱的最大發(fā)熱功率是多少瓦？（3）當(dāng)溫度保持40℃不變時(shí)，恒溫孵化箱的產(chǎn)熱和散熱達(dá)到了________關(guān)系。如果僅僅從產(chǎn)熱方面分析，當(dāng)溫度超過(guò)40℃時(shí)，恒溫孵化箱是怎樣自動(dòng)實(shí)現(xiàn)溫度下降的________？【答案】（1）解：由圖乙可知，當(dāng)溫度為40℃時(shí)，相同PTC電阻R1＝R2＝500歐，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電路中的電流：I＝UR1＋R2＝220伏500歐+500歐＝0.22安

（2）解：由圖乙可知，相同PTC電阻R1、R2的最小阻值均為100歐，則恒溫孵化箱的最大發(fā)熱功率：P大＝U2【解析】【分析】（1）首先觀察乙圖，找到溫度40℃時(shí)PTC電阻的阻值，然后根據(jù)串聯(lián)電路電阻的特點(diǎn)計(jì)算出總電阻，最后根據(jù)公式I=UR計(jì)算出電路中的電流；

（2）串聯(lián)電路的總電壓保持不變，根據(jù)公式P=U2R可知，當(dāng)總功率P最大時(shí)，總電阻R肯定最?。粡囊覉D中找到PTC電阻的最小值，根據(jù)公式P13.

某同學(xué)由實(shí)驗(yàn)測(cè)得“36V25W”燈泡的電流和電壓關(guān)系曲線如圖甲所示，請(qǐng)回答:

（1）“36V25W”的燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻是多少？（2）若將此規(guī)格燈泡串聯(lián)若干個(gè)接入220V電路中使用，則至少要串聯(lián)多少個(gè)？（3）當(dāng)11個(gè)這樣的燈泡串聯(lián)接入220V的電路時(shí)，請(qǐng)結(jié)合圖線計(jì)算每個(gè)燈泡的實(shí)際功率是多少？（4）另有一只燈泡只能看淸銘牌上的額定電壓為36V，將其接入如圖乙所示電路中．當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S，滑動(dòng)變阻器滑片位于中點(diǎn)C時(shí)燈泡正常發(fā)光，此時(shí)燈泡的電功率為P，當(dāng)滑片位于最右端b時(shí)，燈泡實(shí)際電功率為P′，已知P：P′=16：9，求所接電源電壓U為多少伏？（燈泡電阻始終不變）【答案】（1）解：由P=U2R得：R=U2P=36V225W?=51.8Ω

答：燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為51.8Ω

（2）解：若將此規(guī)格燈泡串聯(lián)若干個(gè)接入220V電路中使用，則要串聯(lián)n=220V36V=6.1，

故應(yīng)串聯(lián)7盞這樣的燈泡

答：若將此規(guī)格燈泡串聯(lián)若干個(gè)接入220V電路中使用，則至少要串聯(lián)7個(gè)

（3）解：當(dāng)11個(gè)這樣的燈泡串聯(lián)接入220V的電路時(shí)，每個(gè)燈泡分得的電壓為20V，由曲線圖可知，20V對(duì)應(yīng)的電流為0.6A，

所以每個(gè)小燈泡的實(shí)際功率為P實(shí)際=U實(shí)I實(shí)=20V×0.6A=12W

答：當(dāng)11個(gè)這樣的燈泡串聯(lián)接入220V的電路時(shí)，每個(gè)燈泡的實(shí)際功率是12W

（4）解：設(shè)燈的電阻為R0，滑動(dòng)變阻器電阻為R，

則當(dāng)滑片位于中點(diǎn)C時(shí)，燈泡正常發(fā)光，功率為P=UR0+R22?R0........

①

當(dāng)滑片位于最右端b時(shí)燈泡功率為P′=UR0+R2?R0......【解析】【分析】（1）根據(jù)P=U2R求解燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻；

（2）利用串聯(lián)的分壓作用求出燈的盞數(shù)；根據(jù)每個(gè)燈泡分的電壓，通過(guò)曲線找出對(duì)應(yīng)電流，利用P=UI求出功率；14.

電源電壓為25V且保持不變，R1為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器，其上標(biāo)有“50Ω2A”的字樣，電流表A1的量程為0～0.6A，電流表A2的量程為0～3A，燈泡L標(biāo)有“5V1W”的字樣

（1）燈泡L正常工作時(shí)的電流是多大？（2）閉合S，斷開(kāi)S1、S2，燈泡恰好正常工作，求R1的阻值（3）S、S1、S2均閉合，求滑動(dòng)變阻器R2連入電路的阻值為多大時(shí)電路功率最大？并求出此種情況下電路1min消耗的電能【答案】（1）解：?由P=UI可得，燈泡的額定電流I額=P額/U額=1W5V=0.2A

答：燈泡正常工作時(shí)的電流是0.2A

（2）解:

閉合S、斷開(kāi)S1、S2，R1與L串聯(lián)，燈泡正常工作，則UL=5V，IL=0.2A，

R1兩端的電壓U1=U﹣UL=25V﹣5V=20V；

由I=UR得，定值電阻的電阻大小為：R1=U1R1=20V0.2A=100