专题09力电综合—备战2022年中考最新物理压轴题难题解析

专题09 力电综合（解析版） —最新中考物理压轴题难题解析 1.2021年浙江省温州市中考第12题 常用的密度计使用时需要较多待测液体(如图甲)，小明设计了一台只需少量待测液体就能直接测量其密度大小的简易密度仪(如图乙)。其工作原理为:桶中无液体时，滑片P指向A处;测量时.将待测液休加满小桶，装有滑轮和滑片P的滑块向下移动x, 弹簧弹力增加F，待滑块稳定后闭合开关s.就能从已标注相应密度值的电流表刻度盘上读出待测液体密度。电源电压U恒为6V, 定值电阻R0的阻值为12Ω, 电流表量程为0~0.6 A.小桶的容积为10cm2, 粗细均匀的电阻丝AB总长为20 cm, 其阻值随长度变化如表。F与x的关系如图丙所示。(不计摩擦，桶距底座高度足够)。 (1)闭合开关S，滑片P在A点和B点时，电流表示教分别为Ia、Ib，则Ia、Ib的大小关系是____________. (2)某次测量时，电流表示数为0.2 A, 则所测液体密度为多少? (3)为了方便在电流表的表盘上标注对应的密度值, 需根据上述信息，分析密度与电流的关系并确定量程。 ①写出密度ρ与电流I的关系式:ρ=_____________________. ②该密度仪能测量的最大密度为_________________. 【答案】（1）Ia<Ib （2）ρ=1.1g/cm3 （3）①ρ26g/- /. ②ρ最大=2 g/cm3。 【解析】 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、重力公式、密度公式的综合应用，从表格和 图象中获取有用的信息是正确解题的关键,考查学生分析以及获取知识解决问题的能力， 有一定的难度。 (1)根据图乙得出滑片位于A点和B点时接入电路电阻丝的阻值关系，根据即可比较两者的电流关系。 (2)第(2)问涉及串联电路、动滑轮、胡克定律的相关知识，属于动态电路综合题型。 首先根据电流值求出电阻丝接入电路中的电阻，根据表格求出动点P在电阻丝上移动的长度,再根据丙图即可判断出动滑轮对横杆的拉力。再根据动滑轮特点求出桶内液体重力.利用进而求出液体的密度。 (3)①根据欧姆定律求出电路中的电流为I时电路中的总电阻,利用电阻的串联求出电阻丝接入电路中的电阻，从而得出滑块向下移动的距离和弹簧弹力增加量,进一步得出液体的重力和液体的质量，利用 , 最终推理出密度ρ与电流I的关系式。 ②当滑片P在B点时，电阻丝接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大, 根据欧姆定律求出电路中的最大电流，此时所测液体的密度最大，根据密度p与电流I的关系式得出最大液体密度。 (1) 分析图乙, 滑片位于A点时电阻丝接入电路的阻值比滑片位于B点时电阻丝接入电路中的阻值大，由串联电路可知，滑片位于A点时电路中的电流小于B点，即Ia<Ib. (2)当电流表示数为0. 2 A时，电路的总电阻 此时电阻丝接入电路中的电阻:R电阻丝=R总- R0=30Ω-12Ω=18Ω; 由表格数据可知，粗细均匀电阻丝每1 cm的阻值为2 Ω. 则滑块向下移动的距离: 18 n x=20cm- 由图丙可知. F与x成正比，可设为F=kx. 把x=10cm、F=0.2N代人可得: K= 则F=0.02N/cmXx，当x=11 cm时,F=0.02 N/cmX11cm=0. 22 N。 不计摩擦,液体的重力: G=X0.22N=0.11 N; 由G =mg可得，液体的质量: m==0.011 kg=1.1g; 所测液体密度ρ==1.1g/cm3. (3)①当电路中的电流为I时,电路中的总电阻: R总=, 电阻丝接入电路中的电阻:R=R总- R0=-12 Ω. 滑块向下移动的距离: x=20cm-=20cm-=26cm-; 弹簧弹力增加: F=0.02N/cmcm)=0.52N-N; 液体的重力: G=F/2 = 液体的质量:m=-26g- ; 液体密度: ρ= m/V=26g/- /. ②当滑片P在B点时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，则: I大= =0.5A<0.6A 此时所测液体的密度最大，则最大液体密度: ρ=2.6g/cm3-g/cm3=2.6g/cm3- g/cm3=2 g/cm3。 2. 学校利用过氧乙酸对教室内的空气进行熏蒸消毒．某学习小组为了测量教室空气中过氧乙酸气体的浓度，设计了如图甲所示的检测仪．已知电源电压为6V，定值电阻R0标有“2.5Ω 0.4A”字样，过氧乙酸气体传感器R1的阻值随过氧乙酸气体浓度ρ的变化关系如图乙所示．电压表的量程为0∼3V，电压表不同的示数对应不同的过氧乙酸气体浓度，请通过计算说明：       (1)按要求，ρ>0.1g/m3才能达到消毒要求．当电压表的示数为0.75V时，教室内过氧乙酸气体的浓度是否达到消毒要求． (2)若该检测仪处在所能测量的最大ρ值