内容正文:
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第一部分
中考重难题突破
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计算重难题
专题三 综合计算
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题型1 力电综合计算
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1
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刷模型
刷提升
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1.压敏电阻类[2022内蒙古兴安盟中考] 某物理研究小组设计了一个压力报警装置,
工作原理如图甲所示, 为水平杠杆, 长 , 为支点,
,已知报警器 的阻值恒为 ,压力传感器 固定放置,压力
传感器受到的压力 与 的阻值变化关系如图乙所示。当托盘空载时,闭合开关 ,
电压表示数为 ;当托盘所受压力增大,电压表示数达到 时,报警器 开始
发出报警信号。托盘、压杆和杠杆的质量忽略不计,电压表的量程为 。求:
甲
乙
题型1 力电综合计算
刷模型
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(1)电源电压;
【答案】
【解析】 由图甲可知,电阻 与 串联,电压表测量 两端的电压。当托盘空
载时,电路中的电流 ,由图乙可知,托盘空载时,压力传感
器电阻 ,则电源电压 。
题型1 力电综合计算
刷模型
刷提升
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(2)当报警器开始报警时,压力传感器受到的压力;
【答案】
【解析】 当报警器开始报警时,电路中的电流 ,压力传感
器的电阻 ,由图乙可知,当压力传感器电阻
时,压力传感器受到的压力为 。
题型1 力电综合计算
刷模型
刷提升
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(3)当托盘受到的压力为 时,报警器是否报警;
【答案】 不报警
【解析】 根据杠杆的平衡条件可得 ,压力传感器受到的压
力 ,由于压力传感器受到的压力为 时报警
器开始报警,而 ,所以报警器不报警。
题型1 力电综合计算
刷模型
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(4)当电路输出的电功率与电路在安全状态下输出的最大电功率的比值为 时,
托盘受到的压力。
【答案】
【解析】 电压表的量程为 ,为保证电路安全,电路的最大电流
,电路的最大功率
, ,又因为
,则 ,由图乙可知,当压力传感器
电阻 时,压力传感器受到的压力 ,根据杠杆的平衡条件可得,
托盘受到的压力 。
题型1 力电综合计算
刷模型
刷提升
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模型分析压敏电阻类力电综合模型
1.进行受力分析。如本题要对杠杆进行受力分析,同时找到动力臂和阻力臂。
2.进行电路分析,明确电路连接状态,各电表测量对象。如本题是 与 的串联电
路,电压表测量 两端的电压。
3.分析力与电如何结合。如本题通过压敏电阻将力与电相结合,压力越大,电阻越小。
4.从问题入手求解。如本题求“当托盘受到的压力为 时,报警器是否报警”,即
先求出开始报警时压力传感器受到的压力大小,再求出托盘压力为 时压力传感
器受到的压力大小,然后作出判断。
题型1 力电综合计算
刷模型
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2.电动机类[2023湖北恩施州模拟] 电动自行车越来越受到人们的青睐,电动自行车使用前要先对车上的蓄电池充电,骑行时,蓄电池对车上的电动机供电,电动机为车提供动力。下表是某品牌电动自行车的一些主要技术参数:
自行车质量
电能转化为机械
能的效率 工作电
压 行驶速度
骑车人质量为 时骑行
中受到的平均阻力
40 36 20
若质量是 的人骑电动自行车在水平路面上以匀速行驶,根据相关信息,求:
题型1 力电综合计算
刷模型
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(1)该电动自行车以 的速度行驶 所做的有用功;
【答案】
【解析】 已知电动自行车匀速行驶 ,则电动自行车受到的牵引力和阻力是一对平衡力, ,由 可得,电动自行车以 的速度行驶 的路程 ,电动自行车做的有用功 。
题型1 力电综合计算
刷模型
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(2)该电动自行车以 的速度行驶 所消耗的电能;
【答案】
【解析】 由 可得行驶 所消耗的电能
。
题型1 力电综合计算
刷模型
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(3)电动自行车以最大速度行驶过程中电动机的工作电流。
【答案】
【解析】 根据功率定义式可得 ,电动机
的功率 ,由 可得电动机的电流
。
题型1 力电综合计算
刷模型
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模型分析电动机类力电综合模型
消耗的电能 。
机械能(有用功) ,功率 。
力与电转化的效率 。
题型1 力电综合计算
刷模型
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3.滑动变阻器类[2022广西贺州中考] 贺州市水利资源丰富,小明设计了如图甲所示
的水文站测量桂江水位的原理图。电源电压 ,定值电阻 ,滑动
变阻器 长 ,最大阻值为 。且滑动变阻器的阻值随滑片 从最上端
位置移动到最下端 位置的过程中均匀变化(滑片 移动过程中摩擦不计)。弹簧
下端悬