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专题13 综合能力题专题训练
一 科技与生活应用综合题
这类综合题,往往借用一个生活情景或科技热点话题,创设物理问题,还是课标中的考点,考查考生的综合运用能力,注意使用物理用语作答。
【例1】(2021广东)如图甲是某品牌家用电吹风,其电路如图乙所示,R1、R2为电阻丝,M为电动机.通过调节开关,可使电吹风分别处于“停止”“冷风”“暖风”或“热风”四种状态.
(1)要使电吹风正常工作,图甲中的A处应安装 ,B处应安装 (均选填“电动机”或“电阻丝”).
(2)如图乙,要使电吹风处于“冷风”状态,应闭合开关 ,要使电吹风处于“暖风”状态,应闭合开关 .
(3)已知电吹风处于“暖风”状态时,从出风口吹出的空气温度升高了20 ℃;处于“热风”状态时,从出风口吹出的空气温度升高了30 ℃.假设这两种状态下的热效率相同,相同时间内吹出的空气质量相同,则R1∶R2= .
(4)电吹风用了几年后,由于电阻丝的升华,实际发热功率会 (选填“变大”“变小”或“不变”).
【变式训练】
1.(2022•温州模拟)在物理学中,磁感应强度(用字母B表示,国际单位是特斯拉,符号是T)表示磁场的强弱,磁感应强度越大,磁场越强;有一种电阻的阻值跟磁感应强度有关,我们把它叫做磁敏电阻,它的阻值大小随磁场的强弱变化而变化。小帆设计了一个可以测量该磁敏电阻R阻值的电路(如图甲,其中磁敏电阻所处的磁场未画出)。
次数
1
2
3
U/V
0.9
1.8
2.7
I/mA
3.00
6.00
9.00
(1)磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图象如图乙所示,图象中图线与纵坐标的交点P表示的物理意义是 。
(2)将该磁敏电阻R放置在磁场中的位置A点(图丙)。正确测得的数据如表格所示,则该磁敏电阻的测量值为 Ω,A点的磁感应强度为 T。
(3)在实验过程中,仅将磁敏电阻从图丙所示A处移至B处,其它条件不变,那么电压表的示数
(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)就现有的实验器材和电路,请提出一个有意义的可供研究的物理问题? 。
2.如图甲所示是一款电加热器的工作电路,R0是定值电阻,R1阻值与温度的关系如图乙所示。R1是一种半导体陶瓷材料(简称PTC材料),PTC材料有一温度叫“居里点温度t0”,当材料温度低于t0时,其阻值随温度升高而变小;当材料温度高于t0时,其阻值随温度升高而变大。
(1)该PTC材料的“居里点温度t0”是 ℃,当PTC材料温度高于t0时,电加热器发热功率变 ,使其温度升高变慢,反之也能自动调节。此用PTC材料制成的电加热器具有自动调节功能。
(2)若该电加热器在“居里点温度”工作时,电路总功率为100W,则R0= Ω。
(3)当R1的温度为130℃时,电路中R1的实际功率为 W
3.如图甲所示,电源电压U=6 V,S为单刀双掷开关,小灯泡L的电阻RL=10 Ω,假设灯丝电阻不随温度变化;R为某种压敏电阻,其阻值R与压力F成反比(如图乙所示);R的正上方固定有一电磁铁P,其线圈电阻不计。
(1)在R上水平放置铁制品后,开关S由接a改为接b,其他条件不变,灯的亮度变________。
(2)当开关接a,电流表的示数为0.375 A时,灯泡两端的电压为______V,此时R上水平放置的铁制品重为________N。
(3)在R上水平放置重为20 N的铁制品,开关接b,电流表稳定后的示数为0.4 A,则此时压敏电阻的阻值为________Ω;电磁铁P对铁制品的吸引力为________N。
4.在综合实践活动中,某科技小组设计了一个压力秤,如图甲为其简易原理电路图。其中,杠杆OBA始终处于水平位置平衡,O为支点,OB长40 cm,AB长80 cm;电源电压恒定,定值电阻R0阻值为10 Ω,电流表的表盘可以直接显示压力值大小,压力传感器的电阻R与所受压力F变化的关系如图乙所示(承受最大压力不超过750 N)。闭合开关S后,当水平踏板空载时,电压表的示数为1 V;当a、b两点间的电压达到3 V时,语音播报系统发出提示语音,即水平踏板达到设定的最大压力值。水平踏板、杠杆OBA及组件的质量均忽略不计。求:
(1)电源电压为________V。
(2)该压力秤水平踏板能设定的最大压力值为________N。
(3)若将该压力秤水平踏板设定的最大压力值改为1500 N,仅移动杠杆上水平踏板触点B的位置即可实现,则触点B应向________(选填“左”或“右”)移动________cm。
(4)为减小压力秤水平踏板设定的最大压力