2025年甘肃省兰州市中考物理重难题型攻关题型六计算题

2025年甘肃省兰州市中考物理重难题型攻关 题型六　计算题 一、简单运动类相关计算 1．电动垂直起降航空器，又称“空中出租车”，是一种能够垂直起降并依靠电力驱动的飞行器．某品牌“空中出租车”如图所示，最大起飞质量2 t，5座设计，最大巡航速度200 km/h，核心模组100%国产化．(g取10 N/kg) (1)某同学乘坐汽车从银川到中卫旅游，用时约2.5 h．若乘坐此“空中出租车”以最大巡航速度从银川到中卫，两地航线距离约150 km，相比乘坐汽车缩短多长时间？ (2)若该“空中出租车”以最大起飞质量从100 m的高度竖直降落到地面，重力做功是多少？ (3)它静止时与水平地面的总接触面积为0.04 m2，以最大起飞质量静止在水平地面，对地面的最大压强是多少？ 第1题图 2．据统计，每燃烧1 kg燃油约排放3.3 kg二氧化碳．为实现碳达峰、碳中和的目标，氢能作为一种绿色低碳的清洁能源在我国交通领域的应用场景不断扩大，使用氢燃料电池的交通工具不断丰富，其应用流程如下． 第2题图 (1)当储氢瓶内气体压强为3.5×107 Pa时，求瓶内壁1 cm2的面积上受到的压力． (2)若氢燃料电池卡车在水平路面上匀速行驶72 km用时1 h，功率为172 kW.求卡车所受牵引力． (3)与燃油卡车相比，氢燃料电池卡车行驶72 km可减排二氧化碳的质量．(燃油机的效率取36%，燃油的热值q取4.3×107 J/kg) 二、浮力、压强类综合计算 模型1 漂浮、悬浮型 1．为庆祝中国人民解放军海军成立75周年，海军烟台舰于2024年4月20日至24日期间访问家乡烟台，并同步开展了军民共建活动．海军烟台舰，舷号“538”，属国产054A型导弹护卫舰，舰长134 m，最大宽度16 m，高度35 m，排水量(满载)约4 000 t，巡航速度18节(1节＝1.852 km/h)，续航里程4 000海里(1海里＝1.852 km)，抗风力大于12级，除极区外任何海区均可安全航行．烟台舰创造了当年护航时间最长、直升机飞行时间最长、编队人数最少、访问国家最多的“四个之最”．(g＝10 N/kg，海水的密度取1.0×103 kg/m3)求： (1)满载时烟台舰所受的浮力约为多大？ (2)某次航行中烟台舰吃水深度为4 m，则在舰底0.5 m2的面积上受到海水的压力为多大？ (3)若烟台舰在某次航行过程中以18节的巡航速度航行3 000海里，其航行时间为多少小时？(结果保留一位小数) 第1题图 2．小华利用氦气球与探空仪了解空气状况．如图甲所示，质量为0.4 kg的探空仪静止在水平桌面上，与桌面接触面积为0.02 m2.在室内测试时，将探空仪固定在充有氦气的气球上，释放后氦气球恰好能携带探空仪悬浮在空中，如图乙所示．已知球壳质量为0.23 kg，球内氦气的密度为0.17 kg/m3，室内空气的密度为1.22 kg/m3(g取10 N/kg)．求： (1)探空仪所受的重力． (2)探空仪对水平桌面的压强． 甲 乙 第2题图 (3)悬浮时氦气球的体积(计算浮力时，不计探空仪的体积和球壳的厚度)． 3．“浮沉子”最早是由科学家笛卡尔设计的．小华用大塑料瓶(大瓶)和开口小玻璃瓶(小瓶)制作了图甲所示的“浮沉子”；装有适量水的小瓶开口朝下漂浮在大瓶内的水面上，拧紧大瓶的瓶盖使其密封，两瓶内均有少量空气．将小瓶视为圆柱形容器，底面积为S，忽略其壁厚(即忽略小瓶自身的体积)．当小瓶漂浮时，简化的模型如图乙所示，小瓶内空气柱的高度为h，手握大瓶施加适当的压力，使小瓶下沉并恰好悬浮在图丙所示的位置．将倒置的小瓶和小瓶内的空气看成一个整体A，A的质量为m，水的密度为ρ水，g为已知量，求： (1)图乙中A所受浮力的大小； (2)图乙中A排开水的体积； (3)图乙和图丙中小瓶内空气的密度之比． 甲 乙 丙 第3题图 模型2 按压、提拉型(兰州5年3考)) 4．一个边长为10 cm、重为8 N的正方体木块轻放入水中，处于漂浮状态时有露出水面(如图甲)，已知ρ水＝1×103 kg/m3(g取10 N/kg)．求： (1)木块所受的浮力； (2)木块底部受到的液体压强； (3)若在木块上放一砝码使得木块刚好完全浸没水中(如图乙)，则砝码的重力． 甲 乙 第4题图 5．如图所示，柱形容器内水深10 cm，水中形状完全相同的A、B两个长方体通过底部的定滑轮用细线相连，物体A有体积露出水面，物体B上表面与水面相平，物体A质量为0.2 kg，物体B质量为0.6 kg(g取10 N/kg，ρ水＝1×103 kg/m3)．求： (1)容器底部受到水的压强； (2)A、B两物体密度的比值； (3)物体B受到的浮力． 第5题图 模型3 注水、排水型 6．将质量为320 g、底面积为S1＝20 cm2的圆柱体放入底面积为S2＝40 cm2的薄壁容器中．向容器中慢慢加水，当圆柱体对容器底的压力恰好变为0时停止加水，如图甲所示．(g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3)求： (1)甲图中圆柱体受到的浮力； (2)甲图中圆柱体排开水的体积； (3)如图乙所示，若用弹簧测力计缓慢将圆柱体竖直向上提升3 cm，同时水面下降3 cm，待稳定后，弹簧测力计的示数．(不考虑圆柱体出水时沾水) 甲 乙 第6题图 7．如图甲所示，这是某饮水机自动注水装置的模型，底面积为200 cm2的柱形水箱内装有质量为6 kg的水，一质量和体积不计的竖直硬细杆上端通过力传感器固定，下端与不吸水的底面积为5×10－3 m2的实心长方体A连接．打开水龙头，水箱中的水缓慢排出，细杆对力传感器作用力的大小F随排出水的质量m变化的关系如图乙所示，当排水质量为4 kg时，长方体A刚好全部露出水面，由传感器控制开关开始注水．(g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3)求： (1)当排水质量为4 kg时，水箱内水所受的重力； (2)长方体A的体积； (3)上述排水过程中，当力传感器示数为3 N时，水箱底部受到水的压强． 甲 乙 第7题图 三、简单机械类相关计算 (兰州2021.25涉及、2020.33) 1．我市高架让城区交通变得便捷，同时也成为了一道亮丽的风景．如图，爸爸开车从平直的道路上以18 m/s的速度匀速驶上高架桥的匝道，匝道可以近似看成一个倾角较小的斜面，此斜面的长度为400 m，高度为12 m．已知小汽车(含人)总质量为2.5 t，此过程中小汽车的功率为36 kW(g取10 N/kg)．求： (1)小汽车在匝道上行驶时获得的牵引力． (2)高架匝道的机械效率． (3)小汽车在匝道上行驶时所受路面的摩擦力． 第1题图 2．(2024宜宾改编)质量为500 kg的物体M，与水平地面的接触面积为0.2 m2，用如图所示的滑轮组沿水平方向将物体M从A点匀速拉到B点，AB距离为10 m，物体M在地面滑动过程中受到的阻力是其重力的0.2倍，在此过程中，因动滑轮和绳的重力以及绳与滑轮间的摩擦而做的额外功W额＝200 J，g取9.8 N/kg.求在此过程中． (1)物体M对地面的压强； (2)滑轮组对物体M做的功； (3)如果电动卷扬机的效率是80%，求此电动卷扬机消耗的电能． 第2题图 3．桔槔是《天工开物》中记载的一种原始的汲水工具．如图所示，硬杆用细绳悬挂在树上，杆可绕O点自由旋转且与树之间无作用力．假设OA∶OB＝3∶2，在A端挂一重为120 N的石块，且B端的绳子始终保持在竖直方向上，忽略杆和绳的重力．求桔槔处于平衡状态时． (1)B端受到的拉力； (2)若在B端挂一重为20 N、容积为2.8×10－2 m3的桶，求装满水后桶的总重； (3)一个重为480 N的人用桔槔将装满水的桶提出水面(忽略桶外壁沾水)，人与地面的受力面积为5×10－2 m2，求此时人对地面的压强． 第3题图 四、动态电路综合分析与应用 类型1 动态电路综合计算(兰州5年3考)) 1．(2024安徽)如图所示的电路中，电源两端电压U＝9 V，R1、R2、R3均为定值电阻，其中R2＝45 Ω，R3＝30 Ω. (1)当闭合开关S和S1，断开开关S2时，求R3两端的电压U3； (2)当开关S、S1和S2均闭合时，求电流表的示数I； (3)当闭合开关S，断开开关S1和S2时，电压表示数为6 V，求R1消耗的电功率P. 第1题图 2．(2024广元)“格物”学习小组为了研究小灯泡亮度与功率大小的关系，连接了如图实物电路，电源两端电压保持不变，滑动变阻器最大阻值为40 Ω.滑动变阻器的滑片置于最右端，S闭合，电压表示数为1.2 V，电流表示数为0.12 A，小灯泡发光很暗． (1)求此时小灯泡的电阻和电源两端电压； (2)向左移动滑动变阻器的滑片，当其接入电路中的电阻减小22.5 Ω时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为0.2 A，求小灯泡正常发光时的电功率． 第2题图 3．(2024广安)如图所示，电源电压为6 V恒定不变，灯泡L标有“2 V　0.4 W”的字样(忽略温度对灯丝电阻的影响)，滑动变阻器R2标有“60 Ω　1 A”的字样，电流表量程为0～0.6 A，电压表量程为0～3 V. (1)求灯泡L正常发光时的电阻． (2)当S1、S2均闭合，S3接b，滑动变阻器滑片移到最大阻值处时，电流表示数为0.4 A，求R1的阻值． (3)在保证电路安全的情况下，求整个电路电功率的变化范围． 第3题图 类型2 动态电路实际应用) 4．小丽设计了一个防踩踏模拟报警装置，工作原理如图甲所示．ABO为一水平杠杆，O为支点，OA∶OB＝5∶1，当水平踏板所受压力增大，电压表示数达到6 V时，报警器R0开始发出报警信号．已知电路中电源电压为8 V，R0的阻值恒为15 Ω，压力传感器R固定放置，其阻值随所受压力F变化的关系如图乙所示，踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计．求： (1)当踏板空载时，闭合开关，电压表的示数为多少？ (2)当报警器开始报警时，踏板设定的最大压力值为多少？ (3)若电源电压略有降低，为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警，踏板触点B应向 (选填“左”或“右”)移动，并简要说明理由． 甲 乙 第4题图 5．某兴趣小组设计了一个监测湖水水位的报警装置，其原理如图甲．电源电压恒定，电阻R0的阻值为30 Ω，R是竖直放置的长条形电阻片．浮子可带动金属滑杆AP在竖直方向上下移动、AP与R组成滑动变阻器．当电流表的示数达到设定数值时，表示水位达到警戒水位，装置发出报警信号．已知滑杆AP从底端上移到顶端的过程中，电压表示数与电流表示数的U－I 图像如图乙所示．求： (1)滑动变阻器的最大阻值． (2)电源电压和电路的最小功率． (3)滑杆AP从底端上移到顶端的过程中，滑动变阻器连入电路的电阻均匀变化，记录下几组水位和对应的电流表示数，数据如下表．当电流表的示数为0.25 A时，水位达到警戒值，求警戒水位． 水位h/cm 10 15 20 30 电流I/A 0.1 0.12 0.15 0.3 甲 乙 第5题图 类型3 电磁综合实际应用(兰州2024.23)) 6．小聪利用光敏电阻为社区设计了一种自动草坪灯，其工作原理如图甲所示．工作电路中有两盏规格均为“220 V　44 W”的灯泡L，天暗时灯自动发光，天亮时灯自动熄灭．控制电路中电源电压U恒为6 V，定值电阻R0为200 Ω.在一定范围内，光敏电阻R的阻值随光照强度E(光照强度E的单位为lx，光越强光照强度越大)变化的关系如图乙所示．电磁铁的线圈电阻忽略不计，当天色渐暗，通过线圈的电流为0.02 A时，恰好启动工作电路的照明系统．求： (1)两盏灯均正常发光时，工作电路中的总电流是多少？ (2)照明系统恰好启动时，光敏电阻R的阻值为多少？此时光照强度为多少？ 甲 乙 第6题图 7．为节约用水，小华为农场的储水箱设计了一个自动抽水控制装置．如图，水箱高为1 m，容积为0.8 m3.在空水箱底部竖直放置一重5 N的长方体，长方体高为1 m、底面积为0.02 m2，上端通过绝缘轻杆与控制电路的压敏电阻R接触，此时压敏电阻受到的压力为零．压敏电阻R的阻值随压力F的变化关系如下表所示．控制电路电源电压U＝12 V，定值电阻R0为保护电阻．当控制电路的电流I≥0.5 A时，电磁铁将衔铁吸合，工作电路断开，水泵停止给储水箱抽水．(g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3) (1)若水泵的额定功率为440 W，正常工作时通过的电流是多少？ (2)要使储水箱装满水时水泵恰能自动停止工作，R0应为多少？ (3)从水箱顶部给空水箱注满水的过程中，水的重力所做的功是多少？ 压力F/N 180 185 190 195 200 压敏电阻R/Ω 18 17 16 14 12 第7题图 类型4 家用电器相关计算(兰州5年3考)) 8．某型号煎烤机有上下两个加热盘，由两个开关控制其工作状态．R1为下盘电热丝．R2为上盘电热丝，两电热丝阻值相等，煎烤机的最大额定功率为2 200 W．如图为煎烤机的内部简化电路图(不考虑温度对电热丝阻值的影响)． (1)按照安全用电的要求，将a、b两点接入家庭电路，完成连线． (2)煎烤机正常工作时电路中的最大电流是多少？以最大额定功率工作时，1 min消耗多少电能？ (3)电热丝R1的阻值是多大？ 9．(2024省卷)小明家买了一个既可烤肉、又可以吃火锅的多挡位电火锅，其内部电路原理如图所示，部分参数如表所示，R1、R2、R3均为发热电阻．R3的阻值为44 Ω.旋转开关S，让其和触点1和2、2和3或3和4接触时，可实现不同挡位的转换． 物理量 参数 额定电压 220 V 中温挡功率 1 100 W 低温挡功率 440 W 　 第9题图 (1)使用中温挡时旋转开关应该旋转到跟 触点接触的位置，简单说明理由； (2)电加热器电路中R1、R2的阻值各为多少？ (3)在高温挡模式下，向锅内装2 kg温度为20 ℃的水，高温挡连续正常工作210 s，水温升高到70 ℃，这时电火锅的加热效率η是多少？[电热丝的电阻不随温度变化，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，水吸收的热量跟电火锅消耗的电能的比值叫做加热效率] 一、简单运动类相关计算 1．解：(1)乘坐此“空中出租车”以最大巡航速度从银川到中卫所用时间： t＝＝＝0.75 h 则相比乘坐汽车缩短的时间：Δt＝2.5 h－0.75 h＝1.75 h (2)重力做功：W＝Gh＝mgh＝2 000 kg×10 N/kg×100 m＝2×106 J (3)“空中出租车”静止时对水平地面的压力：F＝G＝mg＝2 000 kg×10 N/kg＝2×104 N 则它对水平地面的最大压强：p＝＝＝5×105 Pa 2．解：(1)当储氢瓶内气体压强为3.5×107 Pa时，则瓶内壁1 cm2的面积上受到的压力为：F＝pS＝3.5×107 Pa×1×10－4 m2＝3.5×103 N (2)卡车所做的机械功为：W＝Pt＝172×103 W×3 600 s＝6.192×108 J 卡车所受牵引力为：F＝＝＝8.6×103 N (3)燃料完全燃烧放出的热量为： Q放＝＝＝1.72×109 J 消耗燃油的质量为：m＝＝＝40 kg 则减排二氧化碳的质量为：m′＝3.3m＝3.3×40 kg＝132 kg 二、压强、浮力类综合计算 1．解：(1)满载排水量：m排＝4 000 t＝4×106 kg 烟台舰受到的浮力：F浮＝G排＝m排g＝4×106 kg×10 N/kg＝4×107 N (2)烟台舰底部水中受到的压强：p＝ρgh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×4 m＝4×104 Pa 舰底受到的压力：F＝pS＝4×104 Pa×0.5 m2＝2×104 N (3)航行时间：t＝＝≈166.7 h 2．解：(1)探空仪的重力：G＝mg＝0.4 kg×10 N/kg＝4 N (2)探空仪对水平桌面的压力：F＝G＝4 N 探空仪对水平桌面的压强：p＝＝＝200 Pa (3)气球悬浮F浮＝G＝(m＋m壳＋m氦气)g 其中，氦气球受到浮力F浮＝ρ空气gV球 氦气的质量m氦气＝ρ氦气V球 由以上式子得V球＝＝＝0.6 m3 3．解：(1)图乙中A处于漂浮状态 所受浮力F浮＝G＝mg (2)图乙中A排开水的体积V排＝＝＝ (3)图乙中小瓶内空气的体积为V＝Sh 图丙中A处于悬浮状态，所受浮力：F浮′＝G＝mg A排开水的体积V排′＝＝＝ 因为忽略小瓶自身的体积，所以图丙中空气的体积V′＝V排′＝ 小瓶内空气的质量不变，所以图乙和图丙中瓶内空气的密度之比＝＝＝＝. 4．解：(1)在甲中，木块处于漂浮状态，所受浮力等于木块的重力，即：F浮＝G木＝8 N (2)木块底部所处水的深度：h＝0.1 m×(1－)＝0.08 m 木块底部受到的水的压强：p＝ρ水gh＝1×103 kg/m3×10 N/kg×0.08 m＝800 Pa (3)当木块完全浸没时，排开液体的体积和木块体积相等，此时木块受到的浮力： F浮′＝ρ水gV＝1×103 kg/m3×10 N/kg×(0.1 m)3＝10 N 由力的平衡条件可知：F浮′＝G木＋G砝 则砝码的重为G砝＝F浮′－G木＝10 N－8 N＝2 N 5．解：(1)容器底部受到水的压强：p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10×10－2 m＝1 000 Pa (2)物体A与B的体积相等，即VA＝VB A与B物体密度的比值：＝＝＝＝ (3)对物体A受力分析可知，物体A受到竖直向下的重力、竖直向下的拉力以及竖直向上的浮力作用，物体A在这三个力的作用下保持静止，则F浮A＝GA＋F拉……① 同理，对物体B受力分析可知，F浮B＝GB＋F拉……② 假设物体A与B的体积均为V，则物体B受到的浮力：F浮B＝ρ水gV 物体A受到的浮力F浮A＝ρ水g(1－)V＝ρ水gV 则F浮A＝F浮B……③ 联立①②③可得：F浮B＝2(GB－GA)＝2(mBg－mAg)＝2×(0.6 kg×10 N/kg－0.2 kg×10 N/kg)＝8 N 6．解：(1)当圆柱体对容器底压力为0时，刚好漂浮，浮力为：F浮＝G＝mg＝0.32 kg×10 N/kg＝3.2 N (2)圆柱体排开水的体积：V排＝＝＝3.2×10－4 m3＝320 cm3 (3)圆柱体排开水的体积减少：ΔV＝20 cm2×(3 cm＋3 cm)＝120 cm3＝1.2×10－4 m3 弹簧测力计的示数等于浮力减少的大小：F示＝ΔF浮＝ρ水gΔV＝1×103 kg/m3×10 N/kg×1.2×10－4 m3＝1.2 N 7．解：(1)当排水质量为4 kg时，水箱内的水受到的重力为：G剩＝m剩g＝(6 kg－4 kg)×10 N/kg＝20 N (2)当排水质量为4 kg时，A刚好全部露出水面，此时A受到的浮力为零，则GA＝F拉＝2 N 当A浸没时，所受浮力为：F浮＝GA＋F压＝2 N＋8 N＝10 N A排开液体的体积：V排＝＝＝1×10－3 m3 长方体A的体积：VA＝V排＝1×10－3 m3 (3)当力传感器示数为3 N时，A受到的浮力：F浮′＝GA＋F示′＝2 N＋3 N＝5 N 此时A浸入水中的体积：V排′＝＝＝5×10－4 m3 A的下表面距离水面的深度：hA＝＝＝0.1 m A的下表面到容器底的距离：h剩＝＝＝＝0.1 m 当力传感器示数为3 N时，水箱中水的深度：h＝h剩＋hA＝0.1 m＋0.1 m＝0.2 m， 水箱底部受到水的压强：p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.2 m＝2×103 Pa 三、简单机械类相关计算 1．解：(1)根据P＝＝＝Fv得，汽车的牵引力为：F＝＝＝2 000 N (2)汽车的重力：G＝mg＝2.5×103 kg×10 N/kg＝2.5×104 N 有用功：W有用＝Gh＝2.5×104 N×12 m＝3×105 J 总功：W总＝FL＝2 000 N×400 m＝8×105 J 高架匝道的机械效率：η＝＝＝37.5% (3)额外功：W额＝W总－W有用＝8×105 J－3×105 J＝5×105 J 摩擦力：f＝＝＝1 250 N 2．解：(1)物体M受到的重力G＝mg＝500 kg×9.8 N/kg＝4 900 N 物体M对地面的压力F＝G＝4 900 N， 对地面的压强p＝＝＝24 500 Pa (2)滑轮组对物体M的拉力F＝f＝0.2G＝0.2×4 900 N＝980 N 做的功W有用＝Fs＝980 N×10 m＝9 800 J (3)电动机做的总功W总＝W有用＋W额＝9 800 J＋200 J＝10 000 J 如果电动卷扬机的效率是80%，电动卷扬机消耗的电能W＝＝＝12 500 J 3．解：(1)A端受到的拉力大小等于石块的重力大小，根据杠杆平衡条件可得FA×OA＝FB×OB 所以B端受到的拉力为FB＝×FA＝×120 N＝180 N (2)桶装满水后，水的体积为V水＝V桶＝2.8×10－2 m3 水的质量为m水＝ρ水V水＝1.0×103 kg/m3×2.8×10－2 m3＝28 kg 水的重力为G水＝m水g＝28 kg×10 N/kg＝280 N 则装满水后桶的总重为G总＝G水＋G桶＝280 N＋20 N＝300 N (3)人对绳子的拉力为F拉＝G总－FB＝300 N－180 N＝120 N 根据物体间力的作用是相互的，绳子对人的拉力为F拉′＝F拉＝120 N 人对地面的压力为F压＝F支＝G人＋F拉′＝480 N＋120 N＝600 N 此时人对地面的压强为p＝＝＝1.2×104 Pa 四、动态电路综合应用类 1．解：(1)当闭合开关S和S1，断开开关S2时，U3＝U＝9 V (2)当开关S、S1和S2均闭合时，R2、R3为并联， R2、R3两端电压为U2＝U3＝U＝9 V 通过R2的电流I2＝＝＝0.2 A 通过R3的电流I3＝＝＝0.3 A 电流表的示数I＝I2＋I3＝0.2 A＋0.3 A＝0.5 A (3)当闭合开关S，断开开关S1和S2时，电路为R1和R3串联， R1两端电压：U1＝U－U3′＝9 V－6 V＝3 V 电路中的电流：I′＝＝＝0.2 A R1消耗的电功率：P＝U1I′＝3 V×0.2 A＝0.6 W. 2．解：(1)小灯泡的电阻为RL＝＝＝10 Ω 滑动变阻器两端电压为UR＝IR＝0.12 A×40 Ω＝4.8 V 电源两端电压为U＝UL＋UR＝1.2 V＋4.8 V＝6 V (2)变阻器接入电路的电阻为R′＝40 Ω－22.5 Ω＝17.5 Ω 变阻器两端的电压为UR′＝I′R′＝0.2 A×17.5 Ω＝3.5 V 小灯泡两端的电压为UL额＝U－UR′＝6 V－3.5 V＝2.5 V 小灯泡正常发光时的电功率为PL额＝UL额I′＝2.5 V×0.2 A＝0.5 W 3．解：(1)灯光正常发光时的阻值为RL＝＝＝10 Ω (2)当S1、S2均闭合，S3接b，滑动变阻器滑片移到最大阻值处时，灯泡被短路，R1与R2并联 通过R2的电流I2＝＝＝0.1 A 通过R1的电流I1＝I－I2＝0.4 A－0.1 A＝0.3 A，则R1＝＝＝20 Ω (3)开关S1和S2断开，S3接a，电压表示数为3 V时，电路中的电流最小，总功率最小 灯泡L与R1的电压之和U′＝U－U滑＝6 V－3 V＝3 V，最小电流I′＝＝＝0.1 A 电路最小功率 P最小＝UI′＝6 V×0.1 A＝0.6 W 当S1、S2均闭合，S3接b，R1与R2并联，移动滑片，使电流表示数为I最大＝0.6 A时，电路功率最大，此时电路的最大功率为：P最大＝UI最大＝6 V×0.6 A＝3.6 W 所以整个电路电功率的变化范围0.6 W至3.6 W 4．解：(1)当踏板空载时，压力传感器的电阻为R＝25 Ω 此时电路中的电流I＝＝＝0.2 A U0＝IR0＝0.2 A×15 Ω＝3 V (2)报警器R0开始发出报警信号时，U0′＝6 V，此时电路中的电流I′＝＝＝0.4 A 传感器两端的电压U传＝U－U0′＝8 V－6 V＝2 V 传感器的阻值R′＝＝＝5 Ω，由图像可知此时压力传感器受到的压力为8 N 根据杠杆平衡条件可得：F压×OA＝F踏×OB，即8 N×5＝F踏×1，解得F踏＝40 N (3)左；若电源电压略有降低，此时电压表示数减小，为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警，电压表示数应为6 V，此时应减小R的阻值，可通过增大压力来完成；由杠杆平衡条件判断出应增大OB，即踏板触点B向左移动． 5．解：(1)当滑片P置于最下端时，滑动变阻器接入电路最大阻值，电流表示数为0.1 A，则电压表示数为6 V：此时滑动变阻器的最大值为R＝＝＝60 Ω (2)通过电路的电流为0.1 A时，电源电压：U＝UP＋IR0＝6 V＋0.1 A×30 Ω＝9 V 电路的最小功率P＝UI＝9 V×0.1 A＝0.9 W (3)当电路中的电流为0.3 A时，电路的总电阻R总＝＝＝30 Ω；R滑＝0 电流从0.1 A到0.3 A，电阻减小了60 Ω，水位上升了30 cm－10 cm＝20 cm，电阻每减小3 Ω，水位升高1 cm 当电路中的电流为0.25 A时，电路的总电阻R′总＝＝＝36 Ω；R滑′＝36 Ω－30 Ω＝6 Ω 此时电阻比0.3 A时的电阻大6 Ω，说明水位比30 cm低2 cm；因而此时的水位为28 cm，即警戒水位是28 cm 6．解：(1)一盏灯正常发光时的电流： IL＝＝＝0.2 A 工作电路中的总电流：I总＝2IL＝2×0.2 A＝0.4 A (2)由表格数据可知，光照强度E和光敏电阻R的阻值的关系为RxE＝120 Ω·lx不变 照明系统恰好启动时，控制电路的电流I＝0.02 A 控制电路的总电阻：R总＝＝＝300 Ω 光敏电阻R的阻值：R＝R总－R0＝300 Ω－200 Ω＝100 Ω 此时光照强度：E＝＝1.2 lx 7．解：(1)由图可知，水泵正常工作时电压为220 V 正常工作时通过的电流I1＝＝＝2 A (2)F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1 m× 0.02 m2＝200 N F压＝F浮－G＝200 N－5 N＝195 N 由表可知R压＝14 Ω，R总＝＝＝24 Ω R0＝R总－R压＝24 Ω－14 Ω＝10 Ω (3)当空水箱注满水时m水＝ρ水(V箱－V)＝1.0×103 kg/m3×(0.8 m3－0.02 m3)＝780 kg W＝G水h水＝m水gh＝×780 kg×10 N/kg×1 m＝3 900 J 8．解：(1)如答图所示 第8题答图 (2)煎烤机正常工作时，电路中的最大电流I＝＝＝10 A 煎烤机以最大额定功率工作时，1 min消耗的电能W＝Pt＝2 200 W×1×60 s＝1.32×105 J (3)当开关S1、S2都闭合时，R1与R2并联，煎烤机以最大额定功率工作，由R1＝R2，得P1＝P2 电热丝R1的额定功率P1＝＝＝1 100 W 电热丝R1的阻值R1＝＝＝44 Ω 9．解：(1)2和3　此时R1被短路，电路为R2的简单电路，电路中电阻较小，根据P＝可知，此时电功率较大，则电加热器为中温挡 (2)电加热器处于中温挡时，只有R2工作R2＝＝＝44 Ω 电加热器处于低温挡时，R1、R2串联R总＝＝＝110 Ω R1＝R总－R2＝110 Ω－44 Ω＝66 Ω (3)水所吸收的热量：Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(70 ℃－20 ℃)＝4.2×105 J 电加热器处于高温挡时，R2、R3并联P高＝P2＋P3＝P2＋＝1 100 W＋＝2 200 W 高温挡210 s消耗的电能：W＝P高t′＝2 200 W×210 s＝4.62×105 J 电火锅的加热效率：η＝×100%＝×100%≈90.9% 学科网（北京）股份有限公司 $$