第15讲 电学计算题（电学与力学结合）-2021年中考物理电学满分训练营15讲

初中物理电学满分训练营15讲 第十五讲 电学计算题--电学与力学结合 教学目标 1．电学与力学综合问题分析 【经典例题一】 1．如图所示，圆柱体A与B经细线绕过定滑轮相连（不计绳重及摩擦），B刚好浸没于水中，A置于压敏电阻Rx上，压敏电阻的电阻值Rx随压力F的变化关系如表所示，电源电压恒为6V，R0＝6Ω，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V．已知，GA＝30N，GB＝15N，B的底面积为100cm2，柱形容器底面积为500cm2．求： （1）B刚好浸没时，电流表的示数为0.6A，此时Rx的阻值是多少？ （2）B刚好浸没时，电流表的示数为0.6A，B受到的浮力大小是多少？ （3）若逐渐将容器中的水排出，在电路安全的前提下，Rx的最大阻值是多少？能排出水的最大质量是多少？ F/N 15 20 25 30 Rx/Ω 8 6 4 2 2．如图所示是汽车的一种自动测量油箱内油量的简易装置，R是阻值均匀的变阻器，它的滑片连在杠杆的一端，当油箱内油面发生变化时，浮标通过杠杆使滑片P在电阻R上滑动，引起油量表的指针偏转。油量表实际上是一个量程为“0～0.6A”的电流表，电源电压恒为12V，R0＝10Ω．当油箱中有55升汽油时，油量表的指针满偏；当油箱中的汽油还有5升时，滑片P刚好在R的中点，油量表的示数为0.1A，此时报警电路（图中未画出）开始自动报警，提醒司机尽快加油。问： （1）油箱装满汽油时R0消耗的电功率是多少？ （2）变阻器R的总电阻是多少？ （3）油箱中汽油的体积V和变阻器接入电路的电阻R的关系为V＝60﹣0.5R（式中V的单位为升，R的单位为欧姆）。当油量表示数为0.4A时，油箱里还有多少升汽油？ （4）若要报警时的油量比5升多一些，请说出两种改进方法。 3．如图所示，电源电压恒定，R0为定值电阻，在压敏电阻Rx上放有托盘，托盘上放有容器（不计托盘和容器的质量），容器内装有16N的水，在容器底部固定一轻质细弹簧，弹簧上端连有一个长方体物块A，水刚接触物体的下表面。闭合开关，往容器中缓慢注水，加水过程中物体始终没有被淹没，水也没有溢出。当加1200cm3的水时，弹簧弹力为2N，电压表示数为6V，容器底部的压强较加水前变化了1×103Pa，当加3000cm3的水时，弹簧弹力为12N，电压表示数为4V，容器底部的压强较加水前变化了2.0×103Pa，压敏电阻的电阻值Rx随压力F的变化关系如表。物块A的质量大于1.6kg（g取10N/kg，ρ水＝1×103kg/m3）。求： F/N 42 44 46 50 … 68 72 Rx/Ω 28 22 18 16 … 8 7 （1）当加1200cm3的水时，弹簧弹力为2N，求此时容器内部的水面高度增加了多少m； （2）物体A的质量； （3）当加3000cm3的水时，计算此时电路消耗的总功率。 4．喜爱物理的小夏发明了一个简易台秤，其内部电路图如图甲，其中R0为压敏电阻，它的阻值随所受压力的增大而减小，如表格所示，电流表的表盘被改装为台秤的示数。当电流表的示数达到最大值时，台秤达到称量的最大值。若电源电压为6V，电流表的量程为0～0.6A，定值电阻R的阻值为6Ω。 压力/N 3 6 10 15 20 R0阻值/Ω 24 20 14 6 4 求：（1）当电流表示数为0.2A时，台秤的示数为多少N？ （2）如图乙所示，在该台秤上放置一个重为25N的均匀柱体A，并用一根轻质不可伸长的细线绕过定滑轮（不计摩擦）将A与B相连，B是重为15N、高为12cm，且底面积SB＝100cm2的均匀柱体，将B置于足够高的薄壁柱形容器中（该薄壁柱形容器底面积S容＝200cm2）。B与薄壁容器底部无挤压，则此时电流表相应的读数为多少？ （3）若足够高的薄壁柱形容器重为6N，则在第（2）问的基础上，向薄壁容器中缓慢加入一定量的水，为了保证电路的安全，该薄壁柱形容器对支持面的最大压强是多少Pa？ 5．目前，小汽车已进入寻常百姓家。如图1所示为某汽车公司自动测定油箱内油面高度的电路原理图。其中电源电压恒为12V，R0为定值电阻。A为油量表（实际是一只量程为0～0.6A的电流表），Rx为压敏电阻（其电阻值随电阻表面受到的液体压强增大而减小）油箱装满油时的深度为h＝18cm。关于压敏电阻Rx的阻值与所受汽油压强的关系如下表所示（汽油的密度为0.71×103kg/m3，g取10N/kg）： Rx所受汽油的压强值/Pa 0 426 852 1278 Rx对应的电阻值/Ω 90 50 30 10 （1）油箱装满时，油量表的示数如图2所示，求定值电阻R0的值； （2）求当油箱内的汽油用完时所对应的电流值； （3）为了测试该汽