专题44 电、力、热、光学科板块综合计算-2022年初三毕业班物理常考点归纳与变式演练（通用版）

专题44 电、力、热、光学科板块综合计算 考点透视 学科各板块综合计算题型往往中考物理试卷的压轴题，难度较大，对分析及思维能力要求较高，是区分度、具有选拔功能的试题，学生丢分严重。这种题综合力学、热学、电学多个板块，考查利用力、热、电学知识解决实际问题，这需要我们打破板块限制，进行训练，在不断的练习中总结规律、发现解题技巧，逐步培养综合解题能量。考试中分值在5~8分左右。 迷津点拨与点对点讲练 一、力学和电学综合——力电综合 该题型一般以发电机、电动机、压敏电阻、滑动变阻器、简单机械为载体，建立力与电之间的联系，或考查力电转换，或力与电并列设置问题进行考查。 1、如果是用压敏电阻，关键是找出力与电阻之间的关系，可能以表格或图像已知，通过表格或图像找到力的电阻之间的关系； 2、如果是力电转换器是将力信息转化为电压、电流等的变化关系，找出力与电压、电流之间是如何变化的。 3、风力发电常常是力、电结合的媒介，将力学、电学结合。 4、电动机牵引机车运动，消耗一定的电能，使机车行驶一定的距离，这样力学和电学有机结合起来。 例题1 （2022河南南阳市第十三中学校九年级期末）电梯为居民出入带来很大的便利，小明家住某小区某栋6楼，放学后乘电梯回家。小明查阅资料，了解到出于安全考虑，电梯都设置了超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示，电路由工作电路和控制电路组成：在工作电路中，当电梯没有超载时，动触点K与静触点A接触，闭合开关S，电动机正常工作；当电梯超载时，动触点K与静触点B接触，电铃发出报警铃声，即使闭合开关S，电动机也不工作。在控制电路中，已知电源电压U=6V，保护电阻R1=100Ω，电阻式压力传感器（压敏电阻）R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。 （1）在控制电路中，当压敏电阻R2受到的压力F增大时，电磁铁的磁性___________（选填“增强”“减弱”或“不变”）。 （2）若小明的体重为400N，他站在静止的电梯上，脚与电梯地面的总接触面积为0.04m2，则此时小明对电梯地面的压强为多少？ （3）某次电梯正常运行时，测得通过电磁铁线圈电流为10mA，则此时电梯载重为多少？ （4）若电磁铁线圈电流达到20mA时，刚好接触静触点B，电铃发出警报声。当该电梯厢内站立总质量为 1000kg的乘客时，试通过计算说明电梯是否超载？（g取10N/kg） 【答案】（1）增强  （2）1×104Pa  （3）6×103 N （4）超载。 【解析】（1）从图甲中可以看出定值电阻R1与压敏电阻R2串联，从图乙中可以看出，当压敏电阻R2受到的压力F增大时，压敏电阻R2减小，故此时电路中电流变大，因此电磁铁磁性增强。 （2）小明站在水平的电梯上F=G=400N，小明对电梯地面的压强； （3）通过电磁铁线圈电流为10mA时，电磁铁所在电路中的总电阻 由串联电路特点可得R2=R总-R1=600Ω-100Ω=500Ω，由图乙可知，此时压敏电阻R2受到的压力F1=6×103N，故电梯载重为 6×103N 。      （4）该电梯厢内站立总质量为 1000kg的乘客时，乘客对电梯的压力F2=G′=mg=1000kg×10N/kg=104N，由图乙可知，当压力F2=104N时，压敏电阻的阻值R2′=100Ω，此时电磁铁所在电路的电流，所以，此时电梯超载。 【点拨】本题的图像是联系电学和力学的纽带，关键是看好电阻随压力的变化规律，并能从图像上读出某一压力时的电阻值或某一电阻值时的压力值。 对点练：（2022全国九年级专题练习）某兴趣小组的同学设计了一个轮胎自动充气系统，图甲为其简略原理图。U为恒压电源，电阻箱R1最大阻值为999.9Ω，R2为滑动变阻器，压力传感器RX阻值随气压变化关系如图乙所示，电流表A的最大测量值为100mA，电磁继电器线圈中的电流大于或等于20mA时，衔铁会被吸下：（线圈电阻不变） （1）要使轮胎内气压低于设定值时，该系统给轮胎自动充气，高于设定值停止充气，则电动充气机M所在的工作电路中的F应与_____（选填“D”或“E”）相连； （2）若控制电路的电源电压U为6V： ①汽车轮胎自动充气过程中，压力传感器RX所在的控制电路能达到的最大功率是_____W； ②现要求轮胎内气压低于250kPa时，该系统给轮胎自动充气。兴趣小组按照下列步骤对该系统进行了正确调试： 步骤1：电路接通前，滑动变阻器R2的滑片P置于b端，调节电阻箱的阻值为_____Ω； 步骤2：将开关S向______（选填“1”或“2”）端闭合，调节滑动变阻器R2的滑片P，直至_________。此时R2的滑片P恰好在a端； 步骤3：将开关S向另一端闭合，保持R2的滑片P位置不动，该系统即可正常使用； （3）若想使汽车轮胎内气压达到15