题型猜押14 计算题（29-31题）电磁学-2025年中考物理冲刺抢押秘籍（福建专用）

猜押14 计算题(29-31题)电磁学 猜押考点 3年福建真题 考情分析 押题依据 含有敏感电阻的动态分析 欧姆定律的简单计算 焦耳定律的公式及简单应用 2024 压轴题融合电磁继电器与力学装置（如升降台高度计算），需多模块知识交叉 难度梯度上升：从基础公式应用转向动态分析、多条件综合计算。 情境多元化：紧密联系科技（电磁弹射、光伏发电）与生活（电子秤、温控装置）。 能力导向：突出科学思维（如电路模型构建）与实践能力（实验设计延伸）。 电功率P=UI及推导式的简单计算 焦耳定律的公式及简单应用 欧姆定律的简单计算 电功的公式及简单应用 2024 滑轮、滑轮组机械效率的计算 电磁继电器的结构、原理与工作示意图 P=W/t滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系 含有敏感电阻的动态分析 2023 滑动变阻器阻值变化对电表示数的影响成为高频考点，需结合串并联规律推导 欧姆定律的简单计算 电功率P=UI及推导式的简单计算 并联电路的电流规律 2023 电功的公式及简单应用 电功率P=UI及推导式的简单计算 2022 聚焦欧姆定律、电功率公式直接应用，题型以传统计算为主（如滑动变阻器阻值计算） 欧姆定律的简单计算 2022 1．回归课本基础，注重实验与原理结合 根据2022年新课标要求，福建中考物理将更注重实验能力和实际应用能力。电磁学部分的计算题可能围绕教材核心实验展开，例如欧姆定律验证、串并联电路特性、电磁铁磁性强弱的影响因素等，要求学生结合实验数据计算电阻、电流、电压等参数，并分析误差原因。 2．真实情境下的综合命题 近年中考物理呈现“同一情境多角度设问”的趋势。电磁学计算题可能以生活场景（如家庭电路故障、电动车充电系统）或科技应用（如电磁继电器、无线充电技术）为背景，综合考查电路分析、电功率计算及电磁感应现象。例如，结合“碳中和”主题设计新能源发电系统的效率计算。 3．强化信息提取与知识迁移能力 题目可能通过图表（如电路图、I-U曲线）或文字描述提供隐含条件，要求学生提取关键信息并迁移知识。例如，根据电动机铭牌参数计算额定功率，或结合电磁铁线圈匝数与电流关系设计实验方案。 4．跨学科融合与升维考察 新趋势下可能融入跨学科元素，如结合数学函数分析电路动态变化，或联系化学材料特性（如超导材料）优化电路设计。此类题目要求考生具备多维度分析能力。 1．欧姆定律与电功率的综合计算 预测题型：以家用电器（如电热水器、LED灯）为背景，给出额定电压、功率等参数，要求计算实际电流、电阻或能耗。 关键点：需注意额定功率与实际功率的区别，结合串并联电路特性分析多档位电器的工作状态58。 2．电磁感应与能量转换 预测题型：设计发电机或电动机的效率计算，例如给出线圈转速、磁感应强度等参数，求输出电能或机械能。 关键点：需掌握法拉第电磁感应定律，区分电动机（电能→机械能）与发电机（机械能→电能）的能量转换过程。 3．家庭电路与安全用电 预测题型：分析家庭电路故障（如短路、过载）的原因，计算保险丝规格或漏电保护器的触发条件。 关键点：结合焦耳定律计算线路发热量，并判断安全用电措施。 知识点一 电磁学综合计算 一、做功与机械能 1．（2025·福建福州·一模）人工智能让我们的生活更加便捷，某酒店迎宾机器人将客人从酒店门口带至前台。这一过程中机器人做匀速直线运动，通过的路程为20m，所受阻力为自身重力的0.05倍，机器人相关参数如下表所示。求： 整机质量：36kg 行进速度：1m/s 工作电压：24V 工作电流：1A 轮子与地面接触总面积： (1)牵引力所做的功； (2)机器人全程运动消耗的电能； (3)机器人的工作效率。 2．（2025·福建厦门·一模）我国不断创新和突破新能源汽车技术，发展新质生产力。如图甲，某品牌增程式电动汽车以“纯电模式”在封闭的平直路段匀速行驶10km完成测试，蓄电池储存的能量从25%减少至20%。当动力电池的电量降至20%时，将启动“增程模式”工作，增程器发电给蓄电池充电，增程系统综合效率η2为40%，其模式工作流程如图乙所示。求： （1）测试中，汽车受到的阻力为600N，则牵引力所做的功是多少？ （2）汽车蓄电池电池容量为40kW·h，汽车的电驱综合效率η1是多少？（结果保留整数） （3）若用“增程模式”完成测试，需要消耗汽油多少？（汽油的热值为 3.6×10⁷J/L） （4）在汽车行驶路程相同的情况下，选择“经济”或“效能”的视角，通过计算分析对两种模式进行评价。（汽油价格8.7元/L，电费为0.8元/kW·h） 二、电功和电功率 3．（2025·福建莆田·一模）某款多功能暖菜板有高、低温两挡加热功能。其简化电路图如图所示，其中、为电热丝。已知电源电压为220V，的阻值为110Ω，的阻值为220Ω。当只闭合开关S时，暖菜板处于低温挡加热，再闭合时，处于高温挡加热。求： (1)低温挡加热时经过的电流； (2)高温挡加热的电功率； (3)高温挡加热30s，电路产生的热量。 4．（2025·福建南平·一模）如图甲是小南家的电热水壶，其内部简化电路如图乙，已知R1=61.6Ω，该热水壶有加热与保温两个挡，加热时功率是1000W，已知：外界大气压强为1个标准大气压，水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃)。求： (1)加热时电热水壶的电阻； (2)保温时通过电热水壶的电流； (3)将壶内1kg的水从10℃开始加热7min正好烧开，则加热时电热水壶的热效率。 5．（2025·福建泉州·一模）恒温箱广泛应用于医疗、科研、化工等行业部门，如图所示为某恒温箱的工作原理图。S为电源开关，通过控制温控开关可实现“保温”“加热”两个挡位间的切换。电源电压恒定，R1、R2是电热丝，。将恒温箱两气孔封闭，恒温箱内气体的质量2kg。闭合开关S，S1置于“加热”挡位，箱内气体温度从20℃升至设定的恒温42℃，用时100s．该段时间内的加热效率，箱内空气的比热容，在此过程中求恒温箱： (1)“保温”时，电路中的电流； (2)箱内空气升温吸收的热量； (3)“加热”时恒温箱的电功率。 6．（2025·福建泉州·一模）为节约用水，某工地的储水箱采用自动控制抽水装置，如图所示。水箱高为1.2m。在空水箱底部竖直放置一重10N的长方体，长方体高为1.2m、底面积为，上端通过绝缘轻杆与控制电路的力敏电阻R接触，此时力敏电阻受到的压力为零。力敏电阻R的阻值随压力F的增大而减小，部分数据如下表所示。控制电路的电源电压，定值电阻为保护电阻，当控制电路的电流时，电磁铁将衔铁吸合，工作电路断开，额定功率为440W的水泵停止给储水箱抽水。求： 压力F/N 180 185 190 215 240 力敏电阻R/ 20 18 16 13 10 (1)水泵正常工作时通过的电流； (2)若储水箱装满水时水泵恰能自动停止工作，此时水箱底部受到水的压强； (3)为了更加安全的工作，通过反复试验，只调整的大小，使水面离顶部还有0.2m时，水泵停止给水箱抽水，此时的阻值。 7．（2025·福建厦门·一模）市面上新推出一款智能双控水暖调温双人电热毯，方便快捷，3分钟速热，能将水温加热到A、B区指定温度，如图2甲所示。该电热毯左右分区双控调温，可独立控制互不影响，能够满足不同体质对温度的需求。其部分参数及双区电路控制原理图如表和图乙所示，其中R1>R2。求： 智能调温型电热毯 额定电压 220V 额定频率 50Hz A区额定功率 70W B区额定功率 80W （1）B区单独正常工作时，电热丝R2的电阻； （2）电热毯中各区水的容量均为500mL，请计算将初温为25℃的水加热到A区温度（35℃）所需要吸收的热量[已知水的比热容]； （3）若已知在（2）中加热效率约为80%，则宣传中的3分钟速热是否属实？ 8．（2025·福建厦门·一模）柯老师的汽车座椅具有加热通风功能，座椅设有“高温”“低温”和“关”三个挡位，其中“高温”挡的功率为48W，“低温”挡的功率为16W。座椅加热的电路简化图如图所示，电源电压恒为24V，S为挡位切换开关， R1和R2为电热丝。求： （1）“高温”挡状态下，工作5min所做的功； （2）电热丝 R1的阻值； （3）电热丝R2的阻值。 9．（2025·福建·一模）中国的茶文化源远流长，如图甲所示的煮茶器有高、中、低三个挡位，简化电路如图乙所示，功率为1000W、低温挡功率为200W。已知R1>R2，c水= 4.2×103 J/(kg·℃)。（1）求中温挡功率和电阻的阻值； （2）若在西藏用该煮茶器的中温挡将1kg、初温为20℃的水加热至沸腾用时460s，煮茶器的烧水效率为80%，求水的沸点（计算结果保留1位小数）； （3）若将煮茶器单独接入家庭电路中煮茶10min，发现图丙的电能表指示灯闪烁81次，求煮茶器的实际功率。 10．（2025·福建福州·一模）实践小组调查发现，雨雪天气里汽车后视镜会变模糊，影响行车安全。他们设计了加热电路给后视镜除雾、除霜，电源电压为100V，加热电阻R1与R2阻值均为100Ω，电路低温挡除雾，高温挡除霜。同学们对电路进行模拟测试，开启除霜、除雾模式加热后视镜。已知后视镜玻璃质量约0.5kg，玻璃的比热容约0.8×103J/(kg·℃)。求： （1）除霜模式下，电路中的电功率； （2）除霜模式下，加热后视镜40s，测得其温度升高了3℃，电路的加热效率； （3）若将该加热电路进行改造，只将除雾模式下的功率改为25W，请判断改变哪个加热电阻的阻值 三、电流和电路 11．（2025·福建福州·一模）如图所示电路，电源电压保持3V不变。只闭合开关，电流表示数为0.3A。闭合开关、，电流表示数为0.5A。求： (1)通过的电流； (2)的阻值； (3)通电10s，电流通过产生的热量。 四、欧姆定律 12．（2025·福建龙岩·一模）电梯为居民出入带来很大的便利，小岩查阅资料了解到，出于安全考虑，电梯都设置了超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示，电路由工作电路和控制电路组成，工作电路电源电压恒为220V，当电梯没有超载时，动触点K与静触点A接触，闭合开关S，电动机正常工作；当电梯超载时，动触点K与静触点B接触，电铃发出报警声，即使闭合开关S，电动机也不工作。控制电路电源电压恒为6V，保护电阻的阻值为100Ω，电阻式压力传感器（压敏电阻）的阻值随压力F大小变化的关系如图乙所示。控制电路中的开关始终闭合，当电磁铁线圈中电流达到20mA时，动触点K刚好接触静触点B，电铃发出报警声。电磁铁线圈的阻值忽略不计。 (1)若电动机的额定功率为440W，正常工作时通过它的电流是多少？ (2)当该电梯厢内乘客的总质量为1100kg时，通过计算说明电梯是否超载； (3)求压敏电阻电功率的最大值。 13．（2025·福建福州·一模）项目式学习小组利用气压传感器设计一款体重计，图甲是装置原理图，传感器置于密闭的气缸中，活塞与软绳、拉杆连接，电源电压恒为3V，活塞横截面积为，拉杆、软绳与活塞的重及摩擦均不计。当人抓住拉杆并双脚缓慢离地静止时，通过观察电表读数可得出质量大小。已知气压传感器电阻R随气压p变化的规律图像如图乙所示。当地大气压为，求： (1)人未拉杆时，装置处于待机状态，此时气缸内气压是 Pa； (2)待机状态时电路消耗的功率； (3)根据题中条件推导出电流表示数I随人质量m变化的关系式。 14．（2025·福建厦门·一模）图是实践小组设计的光控路灯原理图，由控制电路和工作电路组成。光越强，光照度E越大，光敏电阻的阻值随照度E的变化关系如下表所示，是照度的单位。干簧管是不计电阻的单刀双掷开关，当通过线圈的电流时，干簧管的簧片B与A接通；时，簧片B与C接通。已知控制电路电源电压可调，可变电阻可调范围为；工作电路电源电压，灯泡和规格均为“”。 照度 0.1 0.4 0.7 1.0 1.3 1.6 1.9 光敏电阻 30.0 8.0 6.2 5.0 4.4 3.8 3.2 (1)求灯泡正常发光时的电阻； (2)当控制电路时，求工作电路消耗的电功率； (3)若要在时路灯自动调亮，求的调节范围。 15．（2025·福建三明·一模）某物理实践小组设计了一种工程上的压力测量装置，其原理如图甲所示，电路中电源电压恒为6V，定值电阻R0的阻值为20Ω，电压表的量程为0~3V，轻质绝缘的压力检测板M与力敏电阻R相连，R的阻值与压力F的关系如图乙所示。闭合开关S后，试问： (1)检测板不受压力时，电压表的示数为多少？ (2)该装置所能测量的最大压力为多少？ (3)在不改变电源电压和电压表量程的情况下，若要提高该装置所能测量的最大压力值，请写出一种简便可行的方法。 16．（2025·福建三明·一模）如图甲电路中， 电源电源为6V， 定值电阻R的阻值为10Ω，图乙是通过灯泡的电流与其两端电压的 I-U 图像。闭合开关S后，灯泡正常发光。求： （1）此时电流表的示数； （2）灯泡L的额定功率； （3） 电路工作 1min消耗的电能。 17．（2025·福建厦门·一模）图甲是在绝缘材料表面注入一根根导电墨线的低温碳纤维电热膜，导电墨线两端与金属导线相连。现裁取一段包含2根导电墨线的电热膜，接入电路进行研究，如图乙所示，每根良好导电墨线的电阻均为60Ω，电源电压恒为12V。闭合开关，求： （1）通过导电墨线R1的电流。 （2）10s内R1产生的热量。 （3）导电墨线R2的一部分导电材料脱落（如图丙），电流表示数为0.3A，此时R2的阻值。 18．（2025·福建泉州·模拟预测）如图甲是多功能养生壶，它有加热和保温功能，其自动控温工作原理如图乙所示。控制电路中的电源电压恒为6V，电磁铁线圈电阻不计，是保护电阻，为热敏电阻，其阻值随温度变化的规律如图丙所示；工作电路中，，、是加热电阻。当线圈中的电流时，加热电路接通。加热挡功率为880W，保温挡功率为110W，养生壶容量为1.5L，已知水的比热容为，水的密度。 （1）若阻值为200Ω，刚开始保温时，电路中的电流为8mA，则养生壶刚开始保温时的温度约为多少？ （2）阻值为多少？ （3）加热效率为90%的情况下，将一壶初温为0℃的水加热到80℃需要的时间为多少？（结果保留1位小数） 19．（2025·福建泉州·模拟预测）在综合实践活动中，科技小组设计了一台电子体重计，其简化原理图如图甲所示。电源两端电压恒为，定值电阻的阻值为，显示体重大小的仪表实质是量程为的电流表，压力传感器的阻值与所受压力关系如图乙所示，OBA为带踏板的杠杆，O为支点且，踏板、压杆和杠杆OBA的质量均忽略不计。闭合开关，当人站在踏板上，杠杆OBA在水平位置平衡，通过仪表A的示数就可以知道人的质量。 （1）若通过的电流为时，两端的电压多大； （2）某次测体重时，压杆对压力传感器的压力为，整个电路消耗的电功率多大？ （3）该体重计的最大测量值是多少； （4）若提高该体重计的最大测量值，请写出一种改进方法并说明理由。    20．（2025·福建·模拟预测）如图所示是垂直循环式立体车库，它占地面积小，容量大，存取 车效率高，在多城市建设中被采用。实践小组设计了由载车筐、承重板和定滑轮组成的提升重物的装置，模拟立体车库，示意图如图甲。轿车模型从A口进入车库，在车库中按照 A→B→C→D→E→F→G→H 的顺序顺时针 绕一圈后从 H口离开车库，车位间的垂直高度间隔2 m，载车筐放置在水平 承重板上，承重板保持水平，忽略绳重、摩擦、承重板和载车筐重量。承重板的上表面装有压力传感器，装置由电动机提供动力。 F/N … 10 12 14 16 18     Rr/Ω     800 500 300 200 100     （1）一辆轿车模型的质量是1.2kg，求其受到的重力大小； （2）有4辆1.2kg 的轿车模型先后从A口进入车库，经过提升后如图乙所示，求这段时间内电动机拉力总共做的功； （3）该装置设计有超载限制系统，当电流达到时超限系统启动，并提示超载。压力传感器中的力敏电阻R阻值随压力F压变化的部分数据如表所示，电路图如图丙所示。当车辆模型为10N时，电流表示数0.2A，当车辆模型为16 N时，电流表示数0.6A，求电源电压U与电阻箱的阻值。 五、机械运动 21．（2025·福建龙岩·一模）2023年，在全球电动汽车销量中，中国车企的销量占到了63.5%。九年级物理兴趣小组调查了解到某款新能源汽车满载质量为2430kg，当行驶速度为108km/h时，耗电总功率为20kW，阻力约为600N。该车以108km/h的速度匀速行驶0.1h，求： (1)电动汽车消耗的电能； (2)电动汽车将电能转化为机械能的效率。 六、质量和密度 22．（2025·福建南平·一模）某物理兴趣小组设计了探测湖底未知属性的矿石密度的装置，其部分结构如图甲所示。电源电压为9V，R0为定值电阻，滑动变阻器R的阻值与弹簧的拉力F变化关系为，T为容器的阀门。某次探测时，水下机器人潜入50m深的湖底取出矿石样品M。返回实验室后，将矿石样品M悬挂于P点放入容器中，保持静止状态。打开阀门T，随着水缓慢注入容器，电压表示数U随容器中水的深度h变化关系如图乙所示。在电压表示数从3V变为6V的过程中，电流表示数变化值为0.3A（弹簧电阻忽略不计，矿石M不吸水，湖水密度为1.0×103kg/m3）。 (1)水下机器人在50m深的湖底取样时受到湖水的压强： (2)定值电阻R0的阻值； (3)矿石M的密度。 七、浮力 23．（2025·福建三明·一模）如图是小明设计的“浮力电子秤”。浮力秤中的托盘（含圆柱形塑料浮筒M、硬质滑杆）与电路连接，它漂浮在装有足够深水的柱形薄壁容器中，且只能竖直移动。托盘的质量200g；浮筒M高20cm，底面积为100cm²；容器的底面积为300cm²。电路中R是滑线变阻器（阻值均匀），长8cm， 最大阻值16Ω； 电源电压恒为4.5V；电压表量程为0~3V。托盘的滑杆带动滑片 P上下移动。托盘中不放物体时，调节水量，使滑片 P正好位于R最上端，闭合开关S，电压表示数为0.9V （工作中水不溢出）。求： （1） R₀的阻值； （2）托盘中不放物体时，M浸入水中的深度； （3）该“浮力电子秤”的最大称量。 八、压强 24．（2025·福建厦门·一模）如图甲为气象馆的杯式风速仪，其工作原理如图乙所示。电源为恒流源，能始终提供大小恒定的电流，电流表量程为0~0.6A，用于反映风速大小，定值电阻的阻值为10Ω。迎风板是一块面积为的轻质薄板，与压力传感器紧密相连。的阻值随迎风板受到的压力F大小变化的关系如图丙所示。测量时风始终垂直吹在迎风板上，其受到的风压与风速的关系如下表。无风时电流表示数为0.3A。求： 风速 0 2 4 6 8 10 12 风压 0 2 8 18 32 50 72 （1）无风时两端的电压； （2）电源提供的恒定电流； （3）该风速仪所能测量的最大风速； （4）请写出两条增大该风速仪所能测量的最大风速的措施。 25．（2025·福建三明·一模）跨学科实践小组设计了一个可自动注水的茶吧机电路，原理简化如图。控制电路电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为力敏电阻。平底薄壁直筒状水杯放在装有R2的平板上，平板受到的压力F随杯中水深h变化的关系满足F＝2N+20N/m×h，R2阻值随压力F变化的部分数据如下表。R1两端的电压变化能自动控制注水电路的通断。当空杯放在平板上时，R1两端电压为9V，此时恰好触发注水电路启动注水；当水深h达到0.15m时，R1两端电压为12V，此时恰好断开注水电路停止注水。求： F/N 1 2 3 4 5 6 R2/Ω 6000 4000 2900 2400 2000 1800 （1）空杯的重力。 （2）水深为0.15m时，R2的阻值。 （3）控制电路的电源电压和R1的阻值。 （4）水深为0.15m时，水杯对平板的压强。 7 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 猜押14 计算题(29-31题)电磁学 猜押考点 3年福建真题 考情分析 押题依据 含有敏感电阻的动态分析 欧姆定律的简单计算 焦耳定律的公式及简单应用 2024 压轴题融合电磁继电器与力学装置（如升降台高度计算），需多模块知识交叉 难度梯度上升：从基础公式应用转向动态分析、多条件综合计算。 情境多元化：紧密联系科技（电磁弹射、光伏发电）与生活（电子秤、温控装置）。 能力导向：突出科学思维（如电路模型构建）与实践能力（实验设计延伸）。 电功率P=UI及推导式的简单计算 焦耳定律的公式及简单应用 欧姆定律的简单计算 电功的公式及简单应用 2024 滑轮、滑轮组机械效率的计算 电磁继电器的结构、原理与工作示意图 P=W/t滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系 含有敏感电阻的动态分析 2023 滑动变阻器阻值变化对电表示数的影响成为高频考点，需结合串并联规律推导 欧姆定律的简单计算 电功率P=UI及推导式的简单计算 并联电路的电流规律 2023 电功的公式及简单应用 电功率P=UI及推导式的简单计算 2022 聚焦欧姆定律、电功率公式直接应用，题型以传统计算为主（如滑动变阻器阻值计算） 欧姆定律的简单计算 2022 一、命题规律与趋势 1．回归课本基础，注重实验与原理结合 根据2022年新课标要求，福建中考物理将更注重实验能力和实际应用能力。电磁学部分的计算题可能围绕教材核心实验展开，例如欧姆定律验证、串并联电路特性、电磁铁磁性强弱的影响因素等，要求学生结合实验数据计算电阻、电流、电压等参数，并分析误差原因。 2．真实情境下的综合命题 近年中考物理呈现“同一情境多角度设问”的趋势。电磁学计算题可能以生活场景（如家庭电路故障、电动车充电系统）或科技应用（如电磁继电器、无线充电技术）为背景，综合考查电路分析、电功率计算及电磁感应现象。例如，结合“碳中和”主题设计新能源发电系统的效率计算。 3．强化信息提取与知识迁移能力 题目可能通过图表（如电路图、I-U曲线）或文字描述提供隐含条件，要求学生提取关键信息并迁移知识。例如，根据电动机铭牌参数计算额定功率，或结合电磁铁线圈匝数与电流关系设计实验方案。 4．跨学科融合与升维考察 新趋势下可能融入跨学科元素，如结合数学函数分析电路动态变化，或联系化学材料特性（如超导材料）优化电路设计。此类题目要求考生具备多维度分析能力。 二、2025年押题预测 1．欧姆定律与电功率的综合计算 预测题型：以家用电器（如电热水器、LED灯）为背景，给出额定电压、功率等参数，要求计算实际电流、电阻或能耗。 关键点：需注意额定功率与实际功率的区别，结合串并联电路特性分析多档位电器的工作状态58。 2．电磁感应与能量转换 预测题型：设计发电机或电动机的效率计算，例如给出线圈转速、磁感应强度等参数，求输出电能或机械能。 关键点：需掌握法拉第电磁感应定律，区分电动机（电能→机械能）与发电机（机械能→电能）的能量转换过程。 3．家庭电路与安全用电 预测题型：分析家庭电路故障（如短路、过载）的原因，计算保险丝规格或漏电保护器的触发条件。 关键点：结合焦耳定律计算线路发热量，并判断安全用电措施。 知识点一 电磁学综合计算 一、做功与机械能 1．（2025·福建福州·一模）人工智能让我们的生活更加便捷，某酒店迎宾机器人将客人从酒店门口带至前台。这一过程中机器人做匀速直线运动，通过的路程为20m，所受阻力为自身重力的0.05倍，机器人相关参数如下表所示。求： 整机质量：36kg 行进速度：1m/s 工作电压：24V 工作电流：1A 轮子与地面接触总面积： (1)牵引力所做的功； (2)机器人全程运动消耗的电能； (3)机器人的工作效率。 【答案】(1)360J；(2)480J‘’(3)75% 【解析】（1）机器人的重力为 机器人做匀速直线运动，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，故牵引力所做的功为 （2）机器人运动的时间为 机器人全程运动消耗的电能 （3）机器人的工作效率为 2．（2025·福建厦门·一模）我国不断创新和突破新能源汽车技术，发展新质生产力。如图甲，某品牌增程式电动汽车以“纯电模式”在封闭的平直路段匀速行驶10km完成测试，蓄电池储存的能量从25%减少至20%。当动力电池的电量降至20%时，将启动“增程模式”工作，增程器发电给蓄电池充电，增程系统综合效率η2为40%，其模式工作流程如图乙所示。求： （1）测试中，汽车受到的阻力为600N，则牵引力所做的功是多少？ （2）汽车蓄电池电池容量为40kW·h，汽车的电驱综合效率η1是多少？（结果保留整数） （3）若用“增程模式”完成测试，需要消耗汽油多少？（汽油的热值为 3.6×10⁷J/L） （4）在汽车行驶路程相同的情况下，选择“经济”或“效能”的视角，通过计算分析对两种模式进行评价。（汽油价格8.7元/L，电费为0.8元/kW·h） 【答案】（1）；（2）83%；（3）0.5L；（4）纯电模式更经济，效能更高 【解析】解：（1）测试中，汽车匀速行驶，受力平衡，牵引力等于阻力，牵引力所做的功 （2）消耗的电能为 汽车的电驱综合效率 （3）增程系统综合效率η2为 则 消耗汽油的体积 （4）从“经济角度”：纯电模式 增程 所以纯电更经济。 从效能角度：纯电效率为83%，增程效率为40%，所以纯电模式效能高。 答：（1）测试中，汽车受到的阻力为600N，则牵引力所做的功是； （2）汽车蓄电池电池容量为40kW·h，汽车的电驱综合效率η1为83%； （3）若用“增程模式”完成测试，需要消耗汽油0.5L； （4）纯电模式更经济，效能更高。 二、电功和电功率 3．（2025·福建莆田·一模）某款多功能暖菜板有高、低温两挡加热功能。其简化电路图如图所示，其中、为电热丝。已知电源电压为220V，的阻值为110Ω，的阻值为220Ω。当只闭合开关S时，暖菜板处于低温挡加热，再闭合时，处于高温挡加热。求： (1)低温挡加热时经过的电流； (2)高温挡加热的电功率； (3)高温挡加热30s，电路产生的热量。 【答案】(1)2A；(2)660W；(3)19800J 【解析】（1）当只闭合开关S时，暖菜板处于低温挡加热，由电路图可知，此时只有R1工作，低温挡加热时经过R1的电流 （2）再闭合S1时，处于高温挡加热，由电路图知道，R1、R2并联，高温挡加热的电功率 （3）高温挡加热30s，电路产生的热量 4．（2025·福建南平·一模）如图甲是小南家的电热水壶，其内部简化电路如图乙，已知R1=61.6Ω，该热水壶有加热与保温两个挡，加热时功率是1000W，已知：外界大气压强为1个标准大气压，水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃)。求： (1)加热时电热水壶的电阻； (2)保温时通过电热水壶的电流； (3)将壶内1kg的水从10℃开始加热7min正好烧开，则加热时电热水壶的热效率。 【答案】(1)；(2)；(3) 【解析】（1）当S、S1都闭合时，R1被短路，电路为R2的简单电路，电路中的电阻最小，由可知，电功率最大，电热水壶为加热挡为 （2）当S闭合、S1断开时，R1、R2串联，电路中的电阻最大，电功率最小，电热水壶为保温挡，此时电路中的电阻为 则保温时通过电热水壶的电流为 （3）1个标准大气压下水的沸点为100℃，1kg水正好烧开时吸收的热量为 用该壶正常加热7min消耗的电能为 加热时该水壶的热效率为 5．（2025·福建泉州·一模）恒温箱广泛应用于医疗、科研、化工等行业部门，如图所示为某恒温箱的工作原理图。S为电源开关，通过控制温控开关可实现“保温”“加热”两个挡位间的切换。电源电压恒定，R1、R2是电热丝，。将恒温箱两气孔封闭，恒温箱内气体的质量2kg。闭合开关S，S1置于“加热”挡位，箱内气体温度从20℃升至设定的恒温42℃，用时100s．该段时间内的加热效率，箱内空气的比热容，在此过程中求恒温箱： (1)“保温”时，电路中的电流； (2)箱内空气升温吸收的热量； (3)“加热”时恒温箱的电功率。 【答案】(1)0.5A；(2)4.4×104J；(3)550W 【解析】（1）由电路图可知，当闭合开关S、S1置于右边两个触点时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，由，电路中的总功率最大；当闭合开关S，S1置于左边触点时，只有R1接入电路，恒温箱处于保温挡，此时电路中的电流 （2）箱内空气升温吸收的热量 （3）恒温箱消耗的电能 “加热”时恒温箱的电功率 6．（2025·福建泉州·一模）为节约用水，某工地的储水箱采用自动控制抽水装置，如图所示。水箱高为1.2m。在空水箱底部竖直放置一重10N的长方体，长方体高为1.2m、底面积为，上端通过绝缘轻杆与控制电路的力敏电阻R接触，此时力敏电阻受到的压力为零。力敏电阻R的阻值随压力F的增大而减小，部分数据如下表所示。控制电路的电源电压，定值电阻为保护电阻，当控制电路的电流时，电磁铁将衔铁吸合，工作电路断开，额定功率为440W的水泵停止给储水箱抽水。求： 压力F/N 180 185 190 215 240 力敏电阻R/ 20 18 16 13 10 (1)水泵正常工作时通过的电流； (2)若储水箱装满水时水泵恰能自动停止工作，此时水箱底部受到水的压强； (3)为了更加安全的工作，通过反复试验，只调整的大小，使水面离顶部还有0.2m时，水泵停止给水箱抽水，此时的阻值。 【答案】(1)2A；(2)；(3)4Ω 【解析】（1）水泵正常工作时通过的电流 （2）储水箱装满水时，水的深度为1.2m，此时水箱底部受到水的压强 （3）水泵停止给水箱抽水时，控制电路中的电流为0.6A，电路中的总电阻 此时水面离顶部还有0.2m，则长方体浸入水中的深度 长方体排开水的体积 长方体受到的浮力 此时长方体受到竖直向下的重力、力敏电阻对长方体的压力及竖直向上的浮力作用，力敏电阻受到的压力与力敏电阻对长方体的压力是一对相互作用力，所以力敏电阻受到的压力 由表格数据知，此时力敏电阻的阻值为16欧，R0的阻值 7．（2025·福建厦门·一模）市面上新推出一款智能双控水暖调温双人电热毯，方便快捷，3分钟速热，能将水温加热到A、B区指定温度，如图2甲所示。该电热毯左右分区双控调温，可独立控制互不影响，能够满足不同体质对温度的需求。其部分参数及双区电路控制原理图如表和图乙所示，其中R1>R2。求： 智能调温型电热毯 额定电压 220V 额定频率 50Hz A区额定功率 70W B区额定功率 80W （1）B区单独正常工作时，电热丝R2的电阻； （2）电热毯中各区水的容量均为500mL，请计算将初温为25℃的水加热到A区温度（35℃）所需要吸收的热量[已知水的比热容]； （3）若已知在（2）中加热效率约为80%，则宣传中的3分钟速热是否属实？ 【答案】（1）605Ω；（2）；（3）否 【解析】解：（1）由图乙知，开关S2闭合时，R2单独工作，即B单独正常工作，R2的阻值 （2）水的质量 从25摄氏度加热到35摄氏度，A区水吸收的热量 （3）加热效率为80%，则加热A区水消耗的电能 加热时间 所以宣传中的3分钟速热不属实。 答：（1）B区单独正常工作时，电热丝R2的电阻为605欧； （2）将初温为25℃的水加热到A区温度（35℃）所需吸收的热量为 ； （3）定值中3分钟速热不属实。 8．（2025·福建厦门·一模）柯老师的汽车座椅具有加热通风功能，座椅设有“高温”“低温”和“关”三个挡位，其中“高温”挡的功率为48W，“低温”挡的功率为16W。座椅加热的电路简化图如图所示，电源电压恒为24V，S为挡位切换开关， R1和R2为电热丝。求： （1）“高温”挡状态下，工作5min所做的功； （2）电热丝 R1的阻值； （3）电热丝R2的阻值。 【答案】（1）14400J；（2）12Ω；（3）24Ω 【解析】解：（1）由题意知，“高温”挡功率为48W，在“高温”挡状态下，5min所做的功为 （2）由电路图可知，开关S接1时，处于“关”挡位，当S接2时，电路只有R1工作，此时电阻的阻值最小，当S接3时，R1和R2串联，电阻最大，由 可知，电阻越小，功率越大，所以当开关接2时，电路处于“高温”挡，此时电热丝的R1的阻值为 （3）当S接3时，R1和R2串联，电路的总电阻最大，由 可知，电阻越大，功率越小，此时电路处于“低温”挡位，则串联电路的总电阻为 电热丝R2的阻值为 答：（1）“高温”挡状态下，工作5min所做的功为14400J； （2）电热丝 R₁的阻值是12Ω； （3）电热丝R₂的阻值是24Ω。 9．（2025·福建·一模）中国的茶文化源远流长，如图甲所示的煮茶器有高、中、低三个挡位，简化电路如图乙所示，功率为1000W、低温挡功率为200W。已知R1>R2，c水= 4.2×103 J/(kg·℃)。（1）求中温挡功率和电阻的阻值； （2）若在西藏用该煮茶器的中温挡将1kg、初温为20℃的水加热至沸腾用时460s，煮茶器的烧水效率为80%，求水的沸点（计算结果保留1位小数）； （3）若将煮茶器单独接入家庭电路中煮茶10min，发现图丙的电能表指示灯闪烁81次，求煮茶器的实际功率。 【答案】（1）800W ，60.5Ω；（2）90.1℃ ；（3）810W 【解析】解：（1）由电路图可知，只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，此时电路中的总电阻较大（比并联的总电阻大），根据 可知，煮茶器的总功率小，处于保温挡，开关同时闭合时，两电阻并联，电路的总电阻最小，根据可知，煮茶器的总功率大，煮茶器处于为加热挡，根据并联电路各支路可独立工作互不影响，发热电阻R2的功率 P2=P加热-P保温=1000W-200W=800W 由可得R2的电阻 （2）中温挡加热过程中煮茶器消耗的电能 W=P2t=800W×460s=3.68×105J 根据可知，吸收的热量为 水加热至沸腾升高的温度为 水的沸点为 （3）发现图丙的电能表指示灯闪烁81次消耗的电能为 煮茶器的实际功率。 答：（1）中温挡功率和电阻的阻值分别为800W及60.5Ω； （2）水的沸点为90.1℃； （3）煮茶器的实际功率为810W。 10．（2025·福建福州·一模）实践小组调查发现，雨雪天气里汽车后视镜会变模糊，影响行车安全。他们设计了加热电路给后视镜除雾、除霜，电源电压为100V，加热电阻R1与R2阻值均为100Ω，电路低温挡除雾，高温挡除霜。同学们对电路进行模拟测试，开启除霜、除雾模式加热后视镜。已知后视镜玻璃质量约0.5kg，玻璃的比热容约0.8×103J/(kg·℃)。求： （1）除霜模式下，电路中的电功率； （2）除霜模式下，加热后视镜40s，测得其温度升高了3℃，电路的加热效率； （3）若将该加热电路进行改造，只将除雾模式下的功率改为25W，请判断改变哪个加热电阻的阻值 【答案】（1）100W；（2）30%；（3）R2，300Ω 【解析】解：（1）由图可知，当开关S闭合、S1断开时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由可知，总功率最小，电路处于低温挡除雾；当开关S、S1都闭合时，只有R1工作，电路中的总电阻最小，由可知，总功率最大，电路处于高温挡除霜；因此除霜模式下，电路中的电功率 （2）由题意可得，后视镜玻璃温度升高3℃所吸收的热量 Q吸=cmΔt=0.8×103J/(kg·℃)×0.5kg×3℃=1.2×103J 除霜模式下，加热后视镜40s所消耗的电能 W=Pt=100W×40s=4000J 则电路的加热效率 （3）根据题意只改变除雾的功率，所以不能改变R1的阻值，只能改变R2的阻值，由可得，此时的总电阻为 则改变后R2的阻值 R2变=R总-R1=400Ω-100Ω=300Ω 答：（1）除霜模式下，电路中的电功率为100W； （2）电路的加热效率为30%； （3）改变了R2的阻值，改变后的阻值为300Ω。 三、电流和电路 11．（2025·福建福州·一模）如图所示电路，电源电压保持3V不变。只闭合开关，电流表示数为0.3A。闭合开关、，电流表示数为0.5A。求： (1)通过的电流； (2)的阻值； (3)通电10s，电流通过产生的热量。 【答案】(1)0.2A；(2)10Ω；(3)9J 【解析】（1）分析电路图可知，只闭合开关，只有电阻连入，电流表测通过的电流，电流表示数为0.3A，则通过的电流 闭合开关、时，与并联，电流表测干路电流，则干路电流 由并联电路中电流规律可知，通过的电流 （2）电源电压保持3V不变，并联电路中，各支路两端电压等于电源电压，所以的阻值 （3）由焦耳定律可知，通电10s，电流通过产生的热量 四、欧姆定律 12．（2025·福建龙岩·一模）电梯为居民出入带来很大的便利，小岩查阅资料了解到，出于安全考虑，电梯都设置了超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示，电路由工作电路和控制电路组成，工作电路电源电压恒为220V，当电梯没有超载时，动触点K与静触点A接触，闭合开关S，电动机正常工作；当电梯超载时，动触点K与静触点B接触，电铃发出报警声，即使闭合开关S，电动机也不工作。控制电路电源电压恒为6V，保护电阻的阻值为100Ω，电阻式压力传感器（压敏电阻）的阻值随压力F大小变化的关系如图乙所示。控制电路中的开关始终闭合，当电磁铁线圈中电流达到20mA时，动触点K刚好接触静触点B，电铃发出报警声。电磁铁线圈的阻值忽略不计。 (1)若电动机的额定功率为440W，正常工作时通过它的电流是多少？ (2)当该电梯厢内乘客的总质量为1100kg时，通过计算说明电梯是否超载； (3)求压敏电阻电功率的最大值。 【答案】(1)；(2)电梯超载；(3) 【解析】（1）电动机正常工作时的电流为 （2）当控制电路中电流时，控制电路总电阻 的电阻 由图乙可知乘客对电梯厢的压力 电梯超载。 （3）的电功率 当时，有最大值，的最大电功率 13．（2025·福建福州·一模）项目式学习小组利用气压传感器设计一款体重计，图甲是装置原理图，传感器置于密闭的气缸中，活塞与软绳、拉杆连接，电源电压恒为3V，活塞横截面积为，拉杆、软绳与活塞的重及摩擦均不计。当人抓住拉杆并双脚缓慢离地静止时，通过观察电表读数可得出质量大小。已知气压传感器电阻R随气压p变化的规律图像如图乙所示。当地大气压为，求： (1)人未拉杆时，装置处于待机状态，此时气缸内气压是 Pa； (2)待机状态时电路消耗的功率； (3)根据题中条件推导出电流表示数I随人质量m变化的关系式。 【答案】(1)；(2)；(3) 【解析】（1）人未拉杆时，装置处于待机状态，此时汽缸内气压等于大气压 （2）待机时 由图乙可知此时R=300Ω，待机状态时电路消耗的功率为 （3）当测量时，受力分析可得 …… ① 又 …… ② ……③ ……④ 由①②③④可得 由图乙可知，R与满足一次函数关系： 当时，，有 ……① 当时，，有 ……② 联立①和②可得，R与满足一次函数关系为:，根据欧姆定律可得 14．（2025·福建厦门·一模）图是实践小组设计的光控路灯原理图，由控制电路和工作电路组成。光越强，光照度E越大，光敏电阻的阻值随照度E的变化关系如下表所示，是照度的单位。干簧管是不计电阻的单刀双掷开关，当通过线圈的电流时，干簧管的簧片B与A接通；时，簧片B与C接通。已知控制电路电源电压可调，可变电阻可调范围为；工作电路电源电压，灯泡和规格均为“”。 照度 0.1 0.4 0.7 1.0 1.3 1.6 1.9 光敏电阻 30.0 8.0 6.2 5.0 4.4 3.8 3.2 (1)求灯泡正常发光时的电阻； (2)当控制电路时，求工作电路消耗的电功率； (3)若要在时路灯自动调亮，求的调节范围。 【答案】(1)2200Ω；(2)44W；(3) 【解析】（1）灯泡正常发光时的电阻 （2）控制电路，当时 此时电流为 控制电路电流 簧片B与A接通。工作电路，和并联，且均正常工作，工作电路消耗功率 （3）根据表格数据知，亮度越大，电阻越小，照度从1.0~1.9之间电阻随着照度均匀变化，时 控制电路自动调光的临界值 当时 当时 的调节范围为。 15．（2025·福建三明·一模）某物理实践小组设计了一种工程上的压力测量装置，其原理如图甲所示，电路中电源电压恒为6V，定值电阻R0的阻值为20Ω，电压表的量程为0~3V，轻质绝缘的压力检测板M与力敏电阻R相连，R的阻值与压力F的关系如图乙所示。闭合开关S后，试问： (1)检测板不受压力时，电压表的示数为多少？ (2)该装置所能测量的最大压力为多少？ (3)在不改变电源电压和电压表量程的情况下，若要提高该装置所能测量的最大压力值，请写出一种简便可行的方法。 【答案】(1)1.2V；(2)6×103N；(3)见解析 【解析】（1）由图甲可知，R、R0串联，电压表测量R0两端的电压。由图乙可知，当检测板不受压力时，R的阻值为80Ω。根据串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻 R总=R+R0=80Ω+20Ω=100Ω 此时电路中的电流 R0两端的电压 （2）根据电压表量程可知，R0两端的最大电压U0大=3V， 电路中的最大电流 电路中的最小总电阻 根据串联电路的电阻特点可知，R的最小阻值 R小=R总小-R0=40Ω-20Ω=20Ω 由图乙可知，当R小=20Ω时，该装置所能测量的最大压力为6×103N。 （3）由图乙可知，当检测板所受压力增大时，R的阻值减小，由于R0两端的最大电压一定，电源电压不变时，R两端的最小电压也不变，由串联电路的分压规律可知，要提高该装置所能测量的最大压力值的改进方法为：可将定值电阻R0换为阻值较小的电阻或在定值电阻R0两端并联一个阻值适当的电阻等。 16．（2025·福建三明·一模）如图甲电路中， 电源电源为6V， 定值电阻R的阻值为10Ω，图乙是通过灯泡的电流与其两端电压的 I-U 图像。闭合开关S后，灯泡正常发光。求： （1）此时电流表的示数； （2）灯泡L的额定功率； （3） 电路工作 1min消耗的电能。 【答案】（1）0.6A；（2）6W；（3） 576J 【解析】解：闭合开关S后,灯泡L和定值电阻R并联，电流表测量定值电阻R的电流。 （1）闭合开关S后,通过定值电阻R的电流为 （2）图乙是通过灯泡的电流与其两端电压的 I-U 图像，灯泡L两端电压为6V时，通过灯泡的电流为1.0A。闭合开关S后，灯泡正常发光，灯泡L的额定功率为 （3）此时干路电流为 电路工作 1min消耗的电能 答：（1）此时电流表的示数0.6A； （2）灯泡L的额定功率为6W； （3） 电路工作 1min消耗的电能为576J。 17．（2025·福建厦门·一模）图甲是在绝缘材料表面注入一根根导电墨线的低温碳纤维电热膜，导电墨线两端与金属导线相连。现裁取一段包含2根导电墨线的电热膜，接入电路进行研究，如图乙所示，每根良好导电墨线的电阻均为60Ω，电源电压恒为12V。闭合开关，求： （1）通过导电墨线R1的电流。 （2）10s内R1产生的热量。 （3）导电墨线R2的一部分导电材料脱落（如图丙），电流表示数为0.3A，此时R2的阻值。 【答案】（1）0.2A；（2）24J；（3）120Ω 【解析】解：（1）由图乙可知，两根导电墨线并联，根据并联电路的电压特点可知，每根导电墨线两端的电压相等，且等于电源电压，由可得，通过导电墨线R1的电流为 （2）10s内R1产生的热量为 Q=I12R1t=(0.2A)2×60Ω×10s=24J （3）由并联电路的电流规律知，电流表示数为0.3A，此时通过R2的电流 I2=I-I1=0.3A-0.2A=0.1A 此时R2的阻值为 答：（1）通过导电墨线R1的电流为0.2A； （2）10s内R1产生的热量为24J； （3）此时R2的阻值为120Ω。 18．（2025·福建泉州·模拟预测）如图甲是多功能养生壶，它有加热和保温功能，其自动控温工作原理如图乙所示。控制电路中的电源电压恒为6V，电磁铁线圈电阻不计，是保护电阻，为热敏电阻，其阻值随温度变化的规律如图丙所示；工作电路中，，、是加热电阻。当线圈中的电流时，加热电路接通。加热挡功率为880W，保温挡功率为110W，养生壶容量为1.5L，已知水的比热容为，水的密度。 （1）若阻值为200Ω，刚开始保温时，电路中的电流为8mA，则养生壶刚开始保温时的温度约为多少？ （2）阻值为多少？ （3）加热效率为90%的情况下，将一壶初温为0℃的水加热到80℃需要的时间为多少？（结果保留1位小数） 【答案】（1）80℃；（2）；（3） 【解析】解：（1）由图可知，控制电路中两个电阻串联，电路中的电流为8mA，电路中总电阻为 则此时热敏电阻阻值为 由图丙可知热敏电阻阻值为550Ω时，温度为80℃。 （2）由图可知，当金属板和a接触时，两个电阻串联，电路中电阻大，电流小，根据可知功率小，为保温挡；当金属板和b接触时，电路中只有，电路中电阻小，电流大，根据可知功率大，为加热挡；所以的阻值为 （3）水的质量为 水吸收的热量为 需要消耗的电能为 需要的时间为 答：（1）养生壶刚开始保温时的温度约为80℃； （2）阻值为； （3）加热效率为90%的情况下，将一壶初温为0℃的水加热到80℃需要的时间为。 19．（2025·福建泉州·模拟预测）在综合实践活动中，科技小组设计了一台电子体重计，其简化原理图如图甲所示。电源两端电压恒为，定值电阻的阻值为，显示体重大小的仪表实质是量程为的电流表，压力传感器的阻值与所受压力关系如图乙所示，OBA为带踏板的杠杆，O为支点且，踏板、压杆和杠杆OBA的质量均忽略不计。闭合开关，当人站在踏板上，杠杆OBA在水平位置平衡，通过仪表A的示数就可以知道人的质量。 （1）若通过的电流为时，两端的电压多大； （2）某次测体重时，压杆对压力传感器的压力为，整个电路消耗的电功率多大？ （3）该体重计的最大测量值是多少； （4）若提高该体重计的最大测量值，请写出一种改进方法并说明理由。    【答案】（1）1V；（2）0.18W；（3）945N；（4）见解析 【解析】解：（1）若通过R0的电流为0.05A时，R0两端的电压 （2）当压杆对压力传感器R压力为120N时，压力传感器R的电阻为160Ω，总电阻 此时电路中的电流 整个电路消耗的电功率 （3）由图乙可知，体重越大，压力传感器电阻越小，所以电路总的最小电阻 压力传感器的最小阻值 分析图像可知，在一定的范围内，压力每增大40N，压敏电阻减小80Ω，即压力每增大1N，压敏电阻减小2欧姆，现在压敏电阻的阻值与400Ω相比，减小了 压力传感器R表面承受的最大压力为 由题知 由杠杆的平衡条件有 该秤的最大测量值 （4）若提高该体重计的最大测量值，电源电压一定时，电路中的最大电流一定，可以增大R0 ，这样压敏电阻的阻值变小，压力就会增大，体重计的最大值会增大，也可以减小电源电压（踏板B点向右移动等）。 答：（1）若通过R0的电流为0.05A时，R0两端的电压为1V； （2）某次测体重时，压杆对压力传感器R的压力为120 N，整个电路消耗的电功率是0.18W； （3）该体重计的最大测量值是945N； （4）若提高该体重计的最大测量值，可以增大R0 ，减小电源电压（踏板B点向右移动等）。 20．（2025·福建·模拟预测）如图所示是垂直循环式立体车库，它占地面积小，容量大，存取 车效率高，在多城市建设中被采用。实践小组设计了由载车筐、承重板和定滑轮组成的提升重物的装置，模拟立体车库，示意图如图甲。轿车模型从A口进入车库，在车库中按照 A→B→C→D→E→F→G→H 的顺序顺时针 绕一圈后从 H口离开车库，车位间的垂直高度间隔2 m，载车筐放置在水平 承重板上，承重板保持水平，忽略绳重、摩擦、承重板和载车筐重量。承重板的上表面装有压力传感器，装置由电动机提供动力。 F/N … 10 12 14 16 18     Rr/Ω     800 500 300 200 100     （1）一辆轿车模型的质量是1.2kg，求其受到的重力大小； （2）有4辆1.2kg 的轿车模型先后从A口进入车库，经过提升后如图乙所示，求这段时间内电动机拉力总共做的功； （3）该装置设计有超载限制系统，当电流达到时超限系统启动，并提示超载。压力传感器中的力敏电阻R阻值随压力F压变化的部分数据如表所示，电路图如图丙所示。当车辆模型为10N时，电流表示数0.2A，当车辆模型为16 N时，电流表示数0.6A，求电源电压U与电阻箱的阻值。 【答案】（1）；（2）；（3）U=180V，R0=100Ω 【解析】解：（1）质量是1.2kg，受到的重力大小 （2）电动机拉力做的功此处用于提升车辆模型的高度，因此电动机拉力做的功等于汽车模型克服重力所做的功。此处虽然有四辆轿车模型进入车库，但只有前三辆车高度得到了提升，因此前三辆车克服重力所做的总功即为电动机拉力做的总功。 第1辆车从A到D，高度提升6m，克服重力所做的功为 第2辆车从A到C，高度提升4m，克服重力所做的功为 第3辆车从A到B，高度提升2m，克服重力所做的功为 故电动机拉力做的总功 （3）当车辆模型为10N时，电流表示数0.2A, 当车辆模型为16 N时，电流表示数0.6A， 综合以上两式解得U=180V,R0=100Ω。 答：（1）轿车模型受到的重力大小为； （2）这段时间内电动机拉力总共做的功； （3）电源电压U=180V，电阻箱的阻值R0=100Ω。 五、机械运动 21．（2025·福建龙岩·一模）2023年，在全球电动汽车销量中，中国车企的销量占到了63.5%。九年级物理兴趣小组调查了解到某款新能源汽车满载质量为2430kg，当行驶速度为108km/h时，耗电总功率为20kW，阻力约为600N。该车以108km/h的速度匀速行驶0.1h，求： (1)电动汽车消耗的电能； (2)电动汽车将电能转化为机械能的效率。 【答案】(1)；(2) 【解析】（1）电动汽车消耗的电能 （2）电动汽车匀速行驶 电动汽车行驶路程 牵引力做功 电能转化为机械能的效率 六、质量和密度 22．（2025·福建南平·一模）某物理兴趣小组设计了探测湖底未知属性的矿石密度的装置，其部分结构如图甲所示。电源电压为9V，R0为定值电阻，滑动变阻器R的阻值与弹簧的拉力F变化关系为，T为容器的阀门。某次探测时，水下机器人潜入50m深的湖底取出矿石样品M。返回实验室后，将矿石样品M悬挂于P点放入容器中，保持静止状态。打开阀门T，随着水缓慢注入容器，电压表示数U随容器中水的深度h变化关系如图乙所示。在电压表示数从3V变为6V的过程中，电流表示数变化值为0.3A（弹簧电阻忽略不计，矿石M不吸水，湖水密度为1.0×103kg/m3）。 (1)水下机器人在50m深的湖底取样时受到湖水的压强： (2)定值电阻R0的阻值； (3)矿石M的密度。 【答案】(1)；(2)；(3) 【解析】（1）水下机器人在50m深的湖底取样时受到水的压强 （2）由电路图知道，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，由图乙知道，当容器内水的深度在0～h1时，电压表的示数U1=3V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R0两端的电压 电路中的电流 由图丙知道 ，当容器内水的深度大于h2时，电压表的示数U2=6V，R0两端的电压 电路中的电流 因电流表示数变化值为0.3A，所以， 解得 R0=10Ω （3）当容器内水的深度在0～h1时，电路中的电流 滑动变阻器接入电路中的电阻 已知，则 当容器内水的深度大于h2时，电路中的电流 滑动变阻器接入电路中的电阻 已知，则 由于是往容器中缓慢注水，结合图丙知道 ①容器内水的深度在0～h1时，矿石没有浸在水中，不受浮力，此时弹簧的拉力与重力平衡，拉力最大； ②当容器内水的深度在h1～h2时，矿石浸在水中受浮力的作用，水的深度增加，浮力增大，拉力减小； ③当容器内水的深度大于h2时，矿石浸没在水中，浮力最大且不变，此时拉力最小。由于   结合上述分析知道，矿石的重 矿石浸没在水中时拉力为F2=15N； 根据称量法测浮力知道，矿石浸没在水中时受到的浮力 由知道，矿石的体积 矿石M的密度 七、浮力 23．（2025·福建三明·一模）如图是小明设计的“浮力电子秤”。浮力秤中的托盘（含圆柱形塑料浮筒M、硬质滑杆）与电路连接，它漂浮在装有足够深水的柱形薄壁容器中，且只能竖直移动。托盘的质量200g；浮筒M高20cm，底面积为100cm²；容器的底面积为300cm²。电路中R是滑线变阻器（阻值均匀），长8cm， 最大阻值16Ω； 电源电压恒为4.5V；电压表量程为0~3V。托盘的滑杆带动滑片 P上下移动。托盘中不放物体时，调节水量，使滑片 P正好位于R最上端，闭合开关S，电压表示数为0.9V （工作中水不溢出）。求： （1） R₀的阻值； （2）托盘中不放物体时，M浸入水中的深度； （3）该“浮力电子秤”的最大称量。 【答案】（1）4Ω；（2）2cm：（3）1.05kg 【解析】解：（1） 由电路图可知，滑片P位于R最上端时，定值电阻与滑动变阻器R串联接入电路，电压表测量定值电阻两端电压，且电压表示数为0.9V，根据串联电路电压规律，滑动变阻器R两端电压 UR=U-U0=4.5V-0.9V=3.6V 根据欧姆定律可得此时通过电路的电流 则定值电阻的阻值 （2）浮力秤中的托盘（含圆柱形塑料浮筒M、硬质滑杆），已知托盘的质量200g。浮筒M受到的浮力为 浮筒M浸入水中的体积 浮筒M浸入水中的深度 （3）由图可知托盘中物体的质量增加，滑片将向下移动，导致R接入电路的电阻变小，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知通过电路的电流变大，根据U=IR可知定值电阻两端的电压增大，所以当电压表示数变大时，托盘中物体的质量也越大，电压表量程为0～3V，电压表示数最大为3V，根据串联电路电压规律可知此时R两端的电压 UR'=U-U0'=4.5V-3V=1.5V 此时通过电路的电流 此时R接入电路的电阻 R是一根长为8cm的阻值均匀的电阻片，最大阻值为16Ω，即1cm的电阻为2Ω，电压表示数最大时 滑片向下移动7cm＜8cm，即浮筒向下移动的距离d=7cm，电压表示数最大，浮筒浸入水中深度的增加量等于水面上升的高度Δh与浮筒向下移动的距离d之和，即 ΔhM=Δh+d水面上升的高度 浮筒浸入水中深度 Δh+d+2cm=3.5cm+7cm+2cm=12.5cm＜hM=20cm 即d=7cm时，电子浮力秤称出物体的质量最大，此时浮筒排开水的体积变化量 ΔV排=SMΔhM=100cm2×（3.5cm+7cm）=1050cm3=1.05×10−3m3 因为 G物=ΔF浮=ρ水gΔV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.05×10−3m3=10.5N 由G=mg得电子浮力秤的称量为 答：（1）R0的阻值为4Ω； （2）托盘中不放物体时，M浸入水中的深度为2cm； （3）该电子浮力秤的最大称量为1.05kg。 八、压强 24．（2025·福建厦门·一模）如图甲为气象馆的杯式风速仪，其工作原理如图乙所示。电源为恒流源，能始终提供大小恒定的电流，电流表量程为0~0.6A，用于反映风速大小，定值电阻的阻值为10Ω。迎风板是一块面积为的轻质薄板，与压力传感器紧密相连。的阻值随迎风板受到的压力F大小变化的关系如图丙所示。测量时风始终垂直吹在迎风板上，其受到的风压与风速的关系如下表。无风时电流表示数为0.3A。求： 风速 0 2 4 6 8 10 12 风压 0 2 8 18 32 50 72 （1）无风时两端的电压； （2）电源提供的恒定电流； （3）该风速仪所能测量的最大风速； （4）请写出两条增大该风速仪所能测量的最大风速的措施。 【答案】（1）9V；（2）1.2A；（3）；（4）见解析 【解析】解：（1）由表格数据知道，无风时迎风板受到的压强是0，故压力F大小为0，由图丙知道，此时的阻值是30Ω，又因为无风时电流表示数为0.3A，所以，由欧姆定律知道，无风时两端的电压 （2）由图乙知道，R0与并联，所以，R0两端的电压等于两端的电压，即 由欧姆定律知道，通过R0的电流 由并联电路电流的特点知道，电源提供的恒定电流 （3）电流表量程为0~0.6A，所以，当时，所测风力最大，此时通过R0的电流 R0两端的电压 由于，所以 由图知道，当时，，迎风板受到的压强是 由表格可知，故当时 （4）减小阻值；减小迎风板受力面积；减小电源的输出电流；增大电流表量程。 答：（1）无风时两端的电压是9V； （2）电源提供的恒定电流是1.2A； （3）该风速仪所能测量的最大风速20m/s； （4）增大该风速仪所能测量的最大风速的措施见解析。 25．（2025·福建三明·一模）跨学科实践小组设计了一个可自动注水的茶吧机电路，原理简化如图。控制电路电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为力敏电阻。平底薄壁直筒状水杯放在装有R2的平板上，平板受到的压力F随杯中水深h变化的关系满足F＝2N+20N/m×h，R2阻值随压力F变化的部分数据如下表。R1两端的电压变化能自动控制注水电路的通断。当空杯放在平板上时，R1两端电压为9V，此时恰好触发注水电路启动注水；当水深h达到0.15m时，R1两端电压为12V，此时恰好断开注水电路停止注水。求： F/N 1 2 3 4 5 6 R2/Ω 6000 4000 2900 2400 2000 1800 （1）空杯的重力。 （2）水深为0.15m时，R2的阻值。 （3）控制电路的电源电压和R1的阻值。 （4）水深为0.15m时，水杯对平板的压强。 【答案】（1）2N；（2）2000Ω；（3）18V，4000Ω；（4）2500Pa 【解析】解：（1）由 F＝2N+20N/m×h 可知当水的深度为零时压力F＝2N，即空杯的重力为2N。 （2）由 F＝2N+20N/m×h 可知当水的深度为0.15m时压力 F′＝2N+20N/m×0.15m＝5N 由表格数据知此时R2的阻值为2000Ω。 （3）设电源电压为U，当水的深度为零时压力F＝2N，R2的阻值为4000Ω，电压表的示数为9V，则电源电压为 ﹣﹣﹣﹣﹣① 当水的深度为0.15m时压力F＝5N，R2的阻值为2000Ω，电压表的示数为12V，则电源电压为 ﹣﹣﹣﹣﹣② 由①②R1＝4000Ω，U＝18V。 （4）水深为0.15m时，水的重力为 G水＝F′﹣F＝5N﹣2N＝3N 由于平底薄壁直筒状水杯，所以水对杯底的压力也为3N，水对杯底的压强为 p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m＝1500Pa 水杯的底面积为 水杯对平板的压强为 答：（1）空杯的重力为2N； （2）水深为0.15m时，R2的阻值为2000Ω； （3）控制电路的电源电压为18V，R1的阻值为4000Ω； （4）水深为0.15m时，水杯对平板的压强为2500Pa。 7 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$