2020年中考物理计算题解题方法全攻略：中考电与磁综合计算题【含答案】

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1、专题 4.4 初中电与磁综合计算题 1.欧姆定律及其应用 （1）导体中的电流，与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。 （2）公式： I=U/R ，式中单位：I A ；UV ；R 。1 安=1 伏/欧。 （3）对公式的理解：公式中的I、U 和 R 必须是在同一段电路中；I、U 和 R 中已知任意的两个量就可求另一 个量；计算时单位要统一。 （4）欧姆定律的应用 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关, 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大。 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小。 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大。 2电磁继电器：实质上是一个利用电磁铁来控制

2、电路的开关。它的作用可实现远距离操作，利用低电压、弱电流 来控制高电压、强电流。还可实现自动控制。 【例题1】 （2019 河南） 智能自动化管理是未来社会的发展趋势，如图甲所示为某工作室的自动化光控电路图，其 中光敏电阻R 的阻值随照度变化的关系如图乙所示（照度表示物体被照明的程度，单位是 Ix） 。请你回答下列问题： （1）电磁继电器是利用电流效应工作的，当光照强度增强时，光敏电阻将，控制电路中的电流将 （选填 “ 变大 ”“变小 ” 或 “ 不变 ” ） 。长时间使用后，控制电路中的电流将降低，若相同的情况下接通电路，则光照强 度。 （选填 “ 增强 ”“减弱 ” 或“ 不变 ” ） 。

3、 知识回顾 类型与典例突破 （2）当开关 S闭合时，光敏电阻上的照度大于或等于0.41x 时，警示灯L 亮，已知控制电路的电源电压为22V，电 磁继电器的线圈电阻为10，此时控制电路中的电流是多大？ （3）若使电流达到0.2A 时，光敏电阻上的照度大于或等于0.41x 时警示灯L 亮，试通过计算说明怎样改装控制电 路。 （注：可以添加必要的元件） 【答案】（1）磁；变小；变大；增强； （2）此时控制电路中的电流是0.44A； （3）可以在控制电路中串联接入一个60 的电阻。 【解析】（1）电磁继电器是利用电流磁效应工作的，当光照强度增强时，由图乙知，光敏电阻将变小，根据电阻的 串联，总电阻变小

4、，由欧姆定律可知，控制电路中的电流将变大； 长时间使用后，控制电路中的电流将降低，若在相同的情况下接通电路，需要增大电流，由欧姆定律可知，要减小 光敏电阻的阻值，由图乙知，则光照强度增强； （2）当照度等于0.4Lx 时，由图知，光敏电阻的阻值R40， 根据欧姆定律和电阻的串联可得，此时控制电路中的电流为： I 0.44A ； （3）当电流达到0.2A 时，由欧姆定律可得控制电路中的总电阻： R 总110， 由于此时的总电阻大于原来的总电阻，所以应在控制电路中串联一个电阻； 当照度等于0.4Lx 时，警示灯L 亮，光敏电阻的阻值仍然为R40， 根据电阻的串联，串联电阻的阻值： R 串 R 总

5、R 光 R 线110401060， 即可以在控制电路中串联接入一个60的电阻。 1.（2019 四川内江）如图甲所示，是某科技小组的同学们设计的恒温箱电路图，它包括工作电路和控制电 路两部分，用于获得高于室温、控制在定范围内的“ 恒温 ” 。工作电路中的加热器正常工作时的电功率为1.0kW ；控 制电路中的电阻R为滑动变阻器，R 为置于恒温箱内的热敏电阻，它的阻值随温度变化的关系如图乙所示，继电器 的电阻 R0为10 当控制电路的电流达到0.04A 时，继电器的衔铁被吸合；当控制电路中的电流减小到 0.024A 时， 衔铁被释放，则： 中考达标训练题 （1）正常工作时，加热器的电阻值是多少？

6、（2）当滑动变阻器R 为 390 时，恒温箱内可获得的最高温度为150，如果需要将恒温箱内的温度控制在最低温 度为 50那么， R 的阻值为多大？ 【答案】（1）正常工作时，加热器的电阻值是48.4 ； （2）R 的阻值为90。 【解析】（1）根据 P得 正常工作时，加热器的电阻值 R 48.4 ； （2）由乙图知，当最高温度为150时，热敏电阻的阻值R1200 ， 控制电路电流I10.04A 由欧姆定律得 UI1（R0+R +R 1）0.04A （10 +390 +200）24V； 恒温箱内的温度控制在最低温度为50时，热敏电阻的阻值R2 900 ， 控制电路电流I20.024A 控制电路总

7、电阻R总1000， 此时滑动变阻器的阻值R R总 R 0 R 21000 10 900 90 。 2 （2019 山东泰安） 某电热水器具有加热和保温功能，其工作原理如图甲所示。其中控制电路中的电磁铁线圈电阻 不计， R 为热敏电阻，热敏电阻中允许通过的最大电流Ig15mA ，其阻值R 随温度变化的规律图象如图乙所示， 电源电压U 恒为 6V，当电磁铁线圈中的电流I 8mA 时，电磁铁的衔铁被吸下，继电器下方触点a、b 接触，加热 电路接通：当电磁铁线圈中的电流I 8mA时，继电器上方触点c 接触，保温电路接通，热敏电阻R 和工作电路中 的三只电阻丝R1、R2、R3，均置于储水箱中，U2220

8、V，加热时的功率P加热 2200W ，保温时的功率P保温 110W， 加热效率 90%，R22R1，水的比热容，c水4.2 10 3J/（kg? ） ，水箱内最低温度为 0 。 （1）为使控制电路正常工作，保护电阻R0的阻值至少为多大？若R0为该值，试求热水器刚开始保温时水的温度。 （2）电阻丝R1 、R 2 、R 3的阻值分别为多少欧姆？ （3）该热水器在加热状态下，将44kg、 20的水加热到50需要多少时间？ 【答案】（1）为使控制电路正常工作，保护电阻R0的阻值至少为450 ； 若 R0为该值，热水器刚开始保温时水的温度为 70 。 （2）电阻丝R1 、R 2 、R 3的阻值分别为33

9、 、66 、374 ； （3）该热水器在加热状态下，将44kg、 20的水加热到50需要 2800s。 【解答】（1）由题意可知，热敏电阻中允许通过的最大电流I015mA ，电源电压U16V， 控制电路中最小值是R总小400， 当水箱内最低温度为0时，热敏电阻阻值最小，R 最小， R最小100。 保护电阻R0的最小值，保护电阻阻值至少为R0R总小 R 最小400100300， 热水器刚开始保温时，控制电路中的总电阻R总750， 热敏电阻的阻值为：RR总R最小 750300450， 由图乙可知，此时水温为70； （2）由题意和电路图知：衔铁被吸下时，R1、R2并联，电热水器处于加热状态， P加热

10、+2200W，且 R22R1， 所以 + 2200W， 2200W， 2200W， 解得： R133 ，R22R12 33 66 ； 根据题意可知，电磁继电器上方触点和触点c 接通时，电热水器处于保温状态，则由电路图知，此时R2 、R 3串联， 根据电阻的串联特点和欧姆定律可得保温功率： P保温110W，即110W， 解得： R3374 ； （3）水吸收的热量：Q吸cm（tt0） 4.2 10 3J/（kg? ） 44kg （50 20 ） 5.544 10 6J： 根据热效率公式 可得， 加热电路消耗的能量：W6.1610 6J， 加热时间： t2800s。 3.（2019 内蒙古巴彦淖尔市

11、）如图所示是某温控装置的简化电路图，工作电路由电压为220V 的电源和阻 值 R 88的电热丝组成； 控制电路由电源、 电磁铁（线圈电阻R020） 、 开关、滑动变阻器R2（取值范围080 ） 和热敏电阻R1组成； R1阻值随温度变化的关系如下表所示，当控制电路电流I 50mA时，衔铁被吸合切断工作电 路；当控制电路电流I 40mA时，衔铁被释放接通工作电路。 温度 / 90806660504640363534 R1/ 102040507080100120130150 （1）工作电路正常工作时，R 在 1min 内产生的热量是多少？ （2）当温度为60，滑动变阻器R250时，衔铁恰好被吸合，控

12、制电路的电源电压是多少？ （3）若控制电路电源电压不变，此装置可控制的温度最大范围是多少？ （4）要想要该装置所控制的最高温度降低一些，请分析说明如何改变R2的阻值。 【答案】（1）工作电路正常工作时，R 在 1min 内产生的热量是3.3 10 4 J； （2）当温度为60，滑动变阻器R250时，衔铁恰好被吸合，控制电路的电源电压是6V； （3）若控制电路电源电压不变，此装置可控制的温度最大范围是3580； （4）要想要该装置所控制的最高温度降低一些，应减小R2的最大阻值。 【解析】（1）工作电路由电压为220V 的电源和阻值R88 的电热丝组成， 则 R 在 1min 内产生的热量： Q

13、t 1 60s3.3 10 4 J； （2）当温度为60时，由表格数据可知R150 ， 已知此时滑动变阻器R250 ，则控制电路的总电阻为： RR1+R2+R050 +50 +20120 ， 此时衔铁恰好被吸合，则控制电路的电流I 50mA 0.05A， 由欧姆定律可得，控制电路的电源电压： UIR0.05A 120 6V； （3）当控制电路电流I 50mA时，衔铁被吸合切断工作电路，由欧姆定律可得，控制电路的总电阻最大为： R大120， 滑动变阻器R2（取值范围080 ）的最大电阻为80 ，根据串联电阻的规律，热敏电阻R1的阻值最小（此时温度 最高）： R1R 大 R 2 R0120 80

14、20 20 ，由表中数据知可控制的最高温度为80 ； 当控制电路电流I 40mA时，衔铁被释放接通工作电路，由欧姆定律，控制电路的总电阻最小为： R小150， 滑动变阻器 R2的最小电阻为 0 时，根据串联电阻的规律，热敏电阻R1的阻值最大（此时温度最低）： R1150 20 130 ，由表中数据知可控制的最低温度为35 ； 所以，若控制电路电源电压不变，此装置可控制的温度最大范围是3580； （4）要想要该装置所控制的最高温度降低一些，即热敏电阻R1的阻值增大，因吸合时的电流不变，由欧姆定律可 知，控制电路的总电阻不变，故应减小R2的最大阻值。 4 （2019 湖南湘潭） 如图 1 所示为某

15、实验室的自动除湿器，除湿器中的压缩机是整个系统的核心，除湿器的动力， 全部由压缩机来提供。除湿器内部的电路结构由控制电路和工作电路两部分组成，简化后的电路图如图2 所示。控 制电路中的电源电压U112V，调控电咀R0的阻值范围为0 1000 ，R 为装在除湿器内的湿敏电阻，其阻值随相 对湿度 （空气中含有水蒸气的百分比，单位为：%RH ）变化的图象如图2 所示， L 为磁控开关，当湿敏电阻 R 的 阻值发生变化时， 控制电路中线圈的电流随之发生变化，当电流大于或等于20mA 时，L 的两个磁性弹片相互吸合， 工作电路的压缩机开始带动系统进行除湿。工作电路两端电220V，Rg为保护电阻，磁控开关

16、L 的线圈电阻不计。 问： （1）压缩机工作过程中内部的电动机主要把电能转化成能；当 S 接通时，可判断出图2 中线圈上端P 的磁 极是极。 （2）由图 3 可知，湿敏电阻R 的阻值随着相对湿度的增加而变；若实验室内部的相对湿度为60%RH ，此 时湿敏电阻R 的阻值为 。 （3）因实验室內有较敏感的器件，要求相对湿度控制在45%RH 以内，则调控电阻R0的阻值不能超过多少？ （4）若除湿过程中工作电路的总功率为1100W，工作电路的电流为多少？已知保护电阻Rg2 ，如果除湿器工作 时磁控开关L 的磁性弹片有一半的时间是闭合的，则1h 内 Rg消耗的电能是多少？ 【答案】（1）内； D； （2）小； 50； （3）调控电阻R0的阻值不能超过500 ； （4）若 1h 内 Rg消耗的电能是9 10 4 J。 【解析】（1）压缩机在工作过程中利用做功方式改变了工作媒质的内能；所以主要把电能转化成内能； 当 S 接通时，由安培定则可判断出图2 中线圈的上端P的磁极是N 极； （2） 根据图 3 可知湿敏电阻R 的阻值随着相对湿度的增加而变小；相