专题十六 电学计算 (10年10考) 类型1 家用电器类(涉及效率)(2020.37) 1. (2025扬州)某电水壶内部电路简化后如图.当开关S1、S2都闭合，电水壶处于加热状态.水烧开后温控开关S2自动断开，电水壶处于保温状态.已知电阻R1为22 Ω，保温时通过R1的电流为0.2 A，c水=4.2×103 J/(kg·℃).求： (1)将质量为1 kg、初温为20 ℃的水加热至70 ℃，水吸收的热量Q; (2)电水壶处于加热状态时的电功率P； (3)电水壶处于保温状态时，1 min消耗的电能W. 第1题图 2. (2025)学习了电学知识后，某科学兴趣小组开展改装“电热水壶”的项目化学习，他们找来了旧电热水壶，其部分铭牌如下表所示.求： 容量 2.2 L 额定电压 220 V 加热功率 1 100 W (1)电热水壶正常工作时的电流； (2)在一个标准大气压下把一壶水从25 ℃烧开需要12 min，这个电热水壶的加热效率；[ρ水＝1.0×103 kg/m3，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] (3)新考法电路设计 若需要使电热水壶增加一个保温挡，请你添加一个加热电阻对该电热水壶进行改装，改装后保温功率为110 W，且加热功率保持不变.请你在如图所示虚线框中画出电路图，并算出需要增加的加热电阻的电阻. 第2题图 3. (2025)小明给爷爷购买了一件加热马甲，该马甲有高温和低温两个挡位，衣服上配有一个20 000 mA·h的充电宝充当电源，工作时提供给电路的电压为6 V，如图为加热马甲的内部简化电路图，R1、R2、R0均为加热电阻，其中R0的电阻为5 Ω，开关S1向上拨与a、b接触，向下拨只与c接触，部分参数如下表所示. 第3题图 额定电压 6 V 高温挡功率 10.8 W 低温挡功率 4.8 W (1)当S2闭合、S1接a、b时，求充电宝可持续供电时间； (2)求加热电阻R1的电阻； (3)新考法电路改进 小明想在原高温挡功率不变的基础上，改变原来的低温挡，将其功率调低，要求最多只能改变一种电路元件(电阻数量保持不变)，请通过计算说明如何改装电路？ 类型2 装置原理类(涉及敏感电阻) 4. (2025石家庄模拟)小明设计的电子握力计模拟电路如图甲所示，将电流表(测量范围为0～0.6 A)改装成握力计.电源电压为18 V，定值电阻R1的电阻为10 Ω，握力计手柄A端与滑动变阻器R2的滑片P连接，B端与R2的b端固定在绝缘支架上.测握力F大小时，滑片P在ab之间滑动，握力为零时滑片P处于a端.滑动变阻器R2接入电路的电阻与握力F的大小关系如图乙所示. 第4题图 (1)握力为零时电路中的电流； (2)在电路安全情况下，计算测量最大握力时R2消耗的电功率； (3)小明测试后想增大握力计的测量范围.他又找来一个电阻为10 Ω的定值电阻R3，请分析小明应该将R3与R1串联还是并联？在电路安全的情况下，计算改进后握力计测量握力的范围. 5. 某品牌恒湿自动加湿器可以自动在人体舒适区(40%～60%)的湿度范围内出雾.其工作原理如图所示，电源电压恒为4.8 V，定值电阻R0＝10 Ω，R为湿敏电阻，其电阻R随环境湿度RH的变化关系如下表所示.闭合开关S，求： 空气湿度RH/% 0 20 40 60 80 100 湿敏电阻R/Ω 10 30 50 70 90 110 (1)电流表示数为0.06 A时的空气湿度； (2)空气湿度为20%时电路消耗的总功率； (3)人体舒适的湿度范围内，R0的功率范围. 第5题图 6. (2025)为监测白洋淀生态水位，科学小组的同学设计了一款水位报警装置，其简化电路如图甲所示，装置由测量头和控制盒构成.测量头是一个涂有绝缘漆的力敏电阻R1，R1的电阻与所处的水深h之间的关系如图乙所示(R1所处深度即为水位高度).控制盒内电源电压恒为15 V，最大电阻为100 Ω的滑动变阻器R2可调节设定报警水位，定值电阻R0的电阻为20 Ω.当电路中电流达到0.3 A时，由电流表改装的报警器开始报警.一开始科学小组预设的报警水位对应R2接入电路的电阻为15 Ω. 第6题图 (1)求报警时电阻R0的电功率以及科学小组预设的报警水位； (2)当测量头 ... ...
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