第14章 专题 13 力电综合及电学暗箱问题-【中考必刷题】2024年湖南省中考物理考点习题课件

1 2 第一部分 考点过关 模块七 电学规律及其应用 3 专题 13 力电综合及电学暗箱问题 4 刷难关 难点1 力电综合 1.［较难］小伟在乘飞机时了解到，经济舱乘客的免费托运行李限重 ，而商务 舱的乘客允许携带更重的免费托运行李。如图是小伟设计的模拟飞机行李超重的报 警装置，杠杆 始终处于水平位置，电源电压恒为 ， 是阻值为 的定值 电阻， 是力敏电阻，它的阻值随压力变化的关系如表：当电压表的示数 大于 或等于 时，电路外的检测装置会自动报警。 取 压力 50 100 150 200 250 300 阻值 50 30 24 20 17 16 （1）经济舱的乘客可以携带免费托运行李的最大重力为_____ 。 200 【解析】 经济舱乘客行李的最大重力为 。 专题 13 力电综合及电学暗箱问题 5 （2）小伟把检测装置恰好报警时的电学物理量标在图中，请帮他计算此时 的电 阻为____ 。 24 【解析】 在串联电路中，报警时通过 的电流为 ， 两端的电压为 ，报警时 的电阻为 。 专题 13 力电综合及电学暗箱问题 6 （3）如图杠杆上有两个行李托盘， 、 是杠杆上的两个承 重点，已知 ， 。小伟闭合开关，将 的模拟行李放在某一个托盘上时，检测装置恰好报警， 当他将模拟商务舱乘客的行李放在另一个托盘上时，检测装 置也恰好报警。模拟商务舱乘客的行李限重为____ 。（杠 杆、支架及托盘的重力均忽略不计） 30 专题 13 力电综合及电学暗箱问题 7 【解析】 行李对托盘的压力等于行李的重力，由杠杆平衡条件“动力×动力臂 阻 力×阻力臂“可得： ，在 、 一定时， 越大， 就要越小，由 装置图示可知， 处托盘离支点更远，应为经济舱乘客的行李托盘， 处托盘离支 点更近，应为商务舱乘客的行李托盘。由表中数据可知，装置报警时 处杠杆对 的压力为 ，由力的相互作用可知， 处受到的支持力 ，当两次杠 杆水平平衡时， ，即 ①， ②，由①②两式可解得， ，商务 舱乘客的行李限重为 。 专题 13 力电综合及电学暗箱问题 8 2.[2023衡阳模拟，较难] 如图甲是一种电子秤的原理示意图。图中 是压力传感器 （电阻会随所受压力大小发生变化的可变电阻），重量不同的物体放在托盘里，通 过压杆对 施加的压力不同， 的阻值和电压表的读数就发生对应改变，电压表的 读数就可表示出物体的重量大小。已知电阻 ， 的阻值随所受压力变化 的图象如图乙所示， 表面能承受的最大压强为 ，压杆与 的接触面积 是 ，若托盘和压杆的质量可以忽略不计，电源电压 恒定不变， 取 ,求： 甲 乙 专题 13 力电综合及电学暗箱问题 9 （1）压力传感器 能承受的最大压力。 【答案】 【解析】 由题意及 可得 。 专题 13 力电综合及电学暗箱问题 10 （2）当电压表的示数为 时，托盘中所放物体的质量。 【答案】 【解析】 当电压表示数为 时，电路中的电流 ，传感器 两端的电压 ，此时压力传感器的电阻 ，由图象乙可知压力传感器受到的压力 ，即托 盘上物体的重力为 ，所以质量 。 专题 13 力电综合及电学暗箱问题 11 （3）空载和满载（ 受最大压力时）两种情形 的电功率之比。 【答案】 【解析】 由题意可得，托盘空载时，压力传感器的电阻 ，两电阻串联， 则 ， ， ；托盘满载（ 受最大压力）时，由 图象乙可知，传感器承受的压力最大为 ， ，两电阻串联并且两电 阻阻值相等，根据串联电路分压原理可得，此时传感器 与 两端电压均为 ，则 ， 。 专题 13 力电综合及电学暗箱问题 12 难点2 电学暗箱问题 3. [2023长沙雅礼中学二模，较难] 已知暗箱中（虚线框内）是由一个电压恒 定的电源和一个可以显示其自身功率的定值电阻 组成的电路。小雅用如图所示电 路，来进行探究，其中电流表的量程为 ，电压表的量程为 ，根据 测得的数据，画出了定值电阻和滑动变阻器的功率随滑动变阻器接入电路的阻值变 化的图象，如图所示。则电路中定值电阻 与滑动变阻器是____联的，暗箱中电源 电压为____ ，电路的最大功率为_____ 。 并 12 16.8 专题 13 力电综合及电学暗箱问题 13 【解析】 由图象可知，随着 的增大，定值电阻功率不变，滑动变阻器的功率逐渐 变小，定值电阻 的阻值不变，根据 可知，