《2026年通城学典全国中考试题分类精粹物理》

88. (2025·广西)为了解家用电器耗能情况,某小组进行了如下研究。图甲是生活中的电热蚊香器,图乙是其工作原理简图,R为热敏电阻,其电阻值随温度变化的部分曲线如图丙所示。将蚊香片装入蚊香器,通电后蚊香器的热敏电阻发热,加热蚊香片可以达到驱蚊功效,最后自动保持在一个特定温度(如图丙中的$T_{c}$)。
(1) 蚊香器工作一会儿,人就能闻到蚊香片气味,这是气体分子在空气中的扩散现象。
(2) 若蚊香器正常工作的电功率为5W,则电路电阻值的大小为多少? 工作10h消耗电能为多少?
电路电阻值$R=\frac{U^2}{P}=\frac{(220V)^2}{5W}=9680\Omega$，工作$10h$消耗电能$W=Pt=5W×10h=50W· h=0.05kW· h$
(3) 家用电器待机时也消耗电能,某些电视机机顶盒待机的功率可达蚊香器正常工作功率的3倍,我们在日常生活用电时该如何有效节能? 请写出一条有效措施。
不使用电器时及时拔掉插头，避免电器处于待机状态，从而减少待机耗电
(4) 请从能量转化和转移角度并结合热敏电阻的电阻值变化特点,解释蚊香器通电后温度升高,并能自动保持一定温度的原因。
蚊香器通电后温度升高的原因：蚊香器通电后，电流通过热敏电阻$R$做功，电能转化为内能，使热敏电阻的温度升高；由于热敏电阻与蚊香片接触，热敏电阻又通过热传递的方式将热量传递给蚊香片，使蚊香片温度升高；自动保持一定温度的原因：由图丙可知，当温度低于$T_c$时，热敏电阻的阻值随温度升高而缓慢增大，根据$P=\frac{U^2}{R}$，热敏电阻的发热功率缓慢减小，最终发热量等于散热量，温度稳定在$T_c$；当温度高于$T_c$时，热敏电阻的阻值随温度升高而迅速增大，根据$P=\frac{U^2}{R}$，热敏电阻的发热功率迅速减小，温度增加非常缓慢或几乎不增加，从而使蚊香器的温度自动保持在特定温度$T_c$。

答案： 88.
(1)扩散
(2)电路电阻值$R=\frac{U^2}{P}=\frac{(220V)^2}{5W}=9680\Omega$，工作$10h$消耗电能$W=Pt=5W×10h=50W· h=0.05kW· h$
(3)不使用电器时及时拔掉插头，避免电器处于待机状态，从而减少待机耗电
(4)蚊香器通电后温度升高的原因：蚊香器通电后，电流通过热敏电阻$R$做功，电能转化为内能，使热敏电阻的温度升高；由于热敏电阻与蚊香片接触，热敏电阻又通过热传递的方式将热量传递给蚊香片，使蚊香片温度升高；自动保持一定温度的原因：由图丙可知，当温度低于$T_c$时，热敏电阻的阻值随温度升高而缓慢增大，根据$P=\frac{U^2}{R}$，热敏电阻的发热功率缓慢减小，最终发热量等于散热量，温度稳定在$T_c$；当温度高于$T_c$时，热敏电阻的阻值随温度升高而迅速增大，根据$P=\frac{U^2}{R}$，热敏电阻的发热功率迅速减小，温度增加非常缓慢或几乎不增加，从而使蚊香器的温度自动保持在特定温度$T_c$。

89. (2025·甘肃)小新家有阻值为50Ω的发热电阻R一个、额定电压为220V的小型电动机(带有风扇叶)一个、开关两个和导线若干,他想利用这些器材制作一个风干机,风干机要有"吹冷风"和"吹热风"两种模式,吹冷风时只有电动机工作;吹热风时发热电阻和电动机同时工作,但不能出现发热电阻单独工作的情况。
(1) 请在如图所示虚线框内的电路图中补画开关和导线,帮小新完成风干机的电路原理图。
(2) 按以上电路原理图完成风干机制作后,小新发现发热电阻的功率偏大,存在安全隐患,他想在保留原发热电阻基础上,让发热总功率减小为原来的$\frac{1}{4}$,请问:
① 他需要购买一个新的发热电阻与原发热电阻____(填"串联"或"并联")。
② 通过计算说明,需要购买的发热电阻的阻值是多少?

答案：
89.
(1)如图所示
(2)①串联
②原发热电阻功率$P=\frac{U^2}{R}=\frac{(220V)^2}{50\Omega}=968W$，串联后新旧电阻总阻值$R_总=\frac{U^2}{P}=\frac{(220V)^2}{242W}=200\Omega$；根据串联电路的总电阻等于各用电器的电阻之和可得需要购买新电阻的阻值$R_1=R_总-R=200\Omega-50\Omega=150\Omega$