三、动态电路综合应用题-【一战成名新中考·5行卷】2024河南中考物理·方向性试题强化训练

参考答案及重难题解析!河南物理 方 向 性 试 题 强 化 训 练 当 9闭合"9 ' 接!时"" ' 与" ! 串联在电路中"电路的总电阻 最大"由 8* $ ! " 可知"中药壶消耗的电功率最小"为文火状 态"由8* $ ! " 可得"电路总电阻$ "总 * $ ! 8文火 * &!!" )' ! !!" D *!!" # " 则" ' 的阻值$" ' *"总 8"! *!!" #8'!6%! #*F(%C #! 当 9闭合#9 ' 接 %时"电路为" ' 的简单电路"电路的电阻最 小"由8* $ ! " 可知"中药壶消耗的电功率最大"为急火状态" 此时功率$ 8急火 * $ ! " ' * &!!" )' ! F(%C # *$"" D" 不计热量损失"6*&吸 *F%( -'" $ 0"由 8* 6 ( 可得"加热过 程所用的时间$ (* 6 8急火 * F%( -'" $ 0 $"" D *' F!" /! &#'不要同时使用多个大功率用电器&或有金属外壳的用电 器一定要用三脚插头和三孔插座实现接地' *%&''大气压&地 解&&!'由8*$#可得"米糊机正常工作时"电热管中的电 流$#* 8加热 $ * ' """ D !!" ) ! #%$$ +! &6'由乙图可知$加热时间 ( ' *F @NO *$#" /"电动机工作时 间( ! *! @NO *'!" /"由8* 6 ( 可得"加热消耗的电能$ 6 ' *8加热(' *' """ D-$#" /*$%# -'" $ 0" 电动机工作消耗的电能$ 6 ! *8 ! ( ! *'6" D-'!" /*'%$( -'" # 0" 米糊机正常工作做一次米糊总共消耗的电能$ 6*6 ' ,6 ! *$%# -'" $ 0,'%$( -'" # 0*$%$$( -'" $ 0! &#'米糊吸收的热量$ &吸 *:2&(8("' *#%" -'" 6 0?&<=(E' -'%$ <=-&'"" E 8 !" E' *#%C -'" $ 0" 电热管的加热效率$ " * &吸 6 ' -'""C * #%C -'" $ 0 $%# -'" $ 0 -'""H ! CFH% !+%&''电磁感应&机械 解&&!'$" 台这样的风力发电机一年获得的电能$ 6*'%C -'" $ 0?/-$" -6 """ -6 ("" /*F%7! -'" '6 0! 一年获得的电能相当于完全燃烧煤的质量$ 2* &放 ; * 6 ; * F%7! -'" '6 0 6%" -'" 7 0?<= *6%!# -'" ( <=! &6'每秒钟通过风轮的空气质量$ 2* ! 9* ! 4@ * !( I ! <(*'%! <=?@ 6 -6%" -&#" @' ! -'" @?/- ' /*$7 ("" <=! 空气的动能$6动 *$7 ("" <=-$" 0?<=*!%CC -'" ( 0! 它将风能转化为电能的效率$ " * 6' 6动 -'""H * !%CC -'" $ 0 !%CC -'" ( 0 -'""H *'"H% !!%&''新&聚变 解&&!'根据8* 6 ( 得自动清洁一次消耗的电能$ 6*8(*' """ D-6 ("" /*6%( -'" ( 0! 消耗的电能与焦炭完全燃烧产生的热量相等"根据 &*2; 得"完全燃烧焦炭的质量$ 2* & ; * 6%( -'" ( 0 6 -'" 7 0?<= *"%'! <=! &6'白天太阳能电池板接收太阳辐射的功率$ 8光 *8" *' """ D?@ ! -!$ @ ! *!$ """ D" 白天太阳能电池板储存的电功率$ 8电 *8光"*!$ """ D-!"H *$ """ D! 白天剩余的功率$ 8'*8电 88白 *$ """ D8# """ D*' """ D! 因为蓄电池的充电效率为 C#H"所以储存的电功率$ 8H*8'-C#H *' """ D-C#H *C#" D 水吸收的热量$ &吸 *:水2&('8(" ' *#%! -'" 6 0?& <=(E' -(" <=- &(C E 8!" E' *'%!"F ( -'" 7 0! 因为晚上电能全部转化为内能"故 6'*&吸 *'%!"F ( -'" 7 0! 当天的日照时间$ (H* 6' 8H * '%!"F ( -'" 7 0 C#" D *'%## -'" # /*# G% 三'动态电路综合应用题 !%&''变小&热值较大 解&&!'舱体不漏气时"通过" " 的电流$ # " * $ " " " * !"" ) #" # *$ +! &6'由图乙可知"舱体内气压为 '%" -'"$ AB时"压敏电阻 " 的阻值$"*'" # "由串联电路的电阻特点可知"电路中的总 电阻$"总 *","" *'" #,#" #*$" #" 由串联电路的电流特点可知"此时电路中的电流$#*# " * $ +!由欧姆定律可知"电源电压$ $*#"总 *$ +-$" #*!$" )" 则工作 '" @NO"电路消耗的总电能$ 6*$#(*!$" )-$ +-'" -(" /*7%$ -'" $ 0! &#'若电压表示数为 '"" )"此时电路中的电流$ #'*# " '* $ " ' " " * '"" ) #" # *!%$ +" 由欧姆定律可知"此时电路中的总电阻$ "总'* $ #' * !$" ) !%$ + *'"" # " 则压敏电阻的阻值$"'*"总'8"" *'"" #8#" #*(" #" 由图乙可知"此时舱内的气压值为 "%6 -'"$ AB*6 -'"# " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " AB% *" 参考答案及重难题解析!河南物理 方 向 性 试 题 强 化 训 练 #%解&&''闭合开关"两个电阻串联"电流表测量电路电流%从 图乙可知$传感器到障碍物距离越近"" ! 的阻值越小!当传 感器到障碍物距离为 '%6 @时"" ! 的阻值为 6" # "此时电路 中报警电流为 "%! +"根据欧姆定律可知电路总电阻$ "* $ # * '! ) "%! + *(" # " 根据电阻串联的特点可知" ' *"8" ! *(" # 86" # *6" # ! &!'当传感器到障碍物距离7 ' *' @时"" ! '*!" # " 电路的总功率$8* $ ! " ' ," ! ' * &'! )' ! 6" # ,!" # *!%CC D! &6'保持起始报警电流不变"若要增大起始报警距离至 7 ! * '%$@"" ! 的阻值为 #" # "根据欧姆定律可知电路总电阻$ "'* $ # * '! ) "%! + *(" # " 根据电阻串联的特点可知 " ' '*"'8" ! H*(" # 8#" # *!" # 4" ' *6" # ! 若降低电源电压"根据欧姆定律可知电路总电阻减小"则 " ! 的阻值更小"与图乙不符% 故小明提出的改进方案不可行!小红提出的改进方案可行% $%&''保护电流表&或保护电路' 解&&!'当拉环不受拉力时"滑片 8处于 % 端"闭合开关 9 后"" ' 与定值电阻 " " 串联"根据串联电路的电阻特点和欧 姆定律可知电流表的读数$ #* $ " " ," ' * 6 ) $ # ,!$ # *"%' +! &6'当电流表读数为 "%6 +时"根据欧姆定律"可得 " " 两端 的电压$$ " *# ' " " *"%6 +-$ # *'%$ )" 则根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可得$ " ' 两端的电压$ $ ' *$8$ " *6 )8'%$ )*'%$ )" 根据#* $ " 得" ' 接入电路部分的电阻$ " ' '* $ ' # ' * '%$ ) "%6 + *$ # " 因电阻丝的电阻值与长度成正比"故可知弹簧被拉长的长 度$ % @ * @ " ' -&" ' 8" ' '' * $ J@ !$ # -&!$ # 8$ # ' *# J@" 对照图乙"可知作用在拉环上的水平向右的拉力3*#"" >% %%&''增大&减弱&释放&保温 解&&!'加热功率8*' ($" D!由8* 6 ( 知"电热水器加热状 态下工作 '"" /消耗的电能$ 6*8(*' ($" D-'"" /*'%($ -'" $ 0! &6'由电路图可知"继电器下方触点和 %#!触点接通时"" ! 与" ' 并联"处于加热状态"由并联电路的电压特点知" 8*8 ' ,8 ! * $ ! ! " ' , $ ! ! " ! !即 ' ($" D* &!!" )' ! '6! # , &!!" )' ! " ! ! 解得" ! ! 67%7 # ! &#'由题意可知"热敏电阻中允许通过的最大电流 # " * '$ @+*"%"'$ +"则控制电路的最大电流为 "%"'$ +"此时 控制电路的总电阻最小"由#* $ " 可得"电路的最小总电阻$ "总 * $ ' # " * ( ) "%"'$ + *#"" # " 由图乙可知"热敏电阻的最小阻值 "小 *!"" #"因串联电路 中总电阻等于各分电阻之和"所以"保护电阻 " " 的最小阻 值$" " *"总 8"小 *#"" #8!"" #*!"" #! 由题意可知"电磁铁的衔铁被吸下时"电路中的电流 #* '" @+*"%"' +"此时" " *!"" # " 控制电路的总电阻$"总'* $ ' # * ( ) "%"' + *("" # " 此时热敏电阻的阻值$ "*"总'8"" *("" #8!"" #*#"" #" 由图乙可知"此时储水箱中水温是 (" E% &%&''半导体&控制水箱中水位的高度 解&&!'当长方体所受浮力为 '"" >时"此时压敏电阻受到 的压力$3压 *3浮 81*'"" >8'" >*F" >" 由表可知""压 *'"" #""总 * $ # * ( ) #" -'" 86 + *'$" # " 则滑动变阻器" ' 连入电路的电阻$ " ' *"总 8"压 *'$" #8'"" #*$" #! &6'右&$解析%控制电路的电压略低于 ( )"为了保证控制 电路中电流 # $ #" @+时"电磁铁将衔铁吸下"工作电路断 开"所以电路的总电阻将减小"此时压敏电阻受到的压力不 变"压敏电阻的阻值不变"根据电阻的串联规律"滑动变阻器 连入电路中的阻值将变小"故需要将滑动变阻器 " ' 的滑片 适当向右移动! &#'水的重力$1*2* *'$" <=-'" >?<=*' $"" >" 抽水机做的有用功$ 6有用 *1+ *' $"" >-( @*F """ 0" 根据 " * 6有用 6总 可知"抽水机做的总功$ 6总 * 6有用 " * F """ 0 7$H *'%! -'" # 0! 则抽水的时间$(* 6总 8 * '%! -'" # 0 !"" D " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " *(" /% !" 方向性试题强化训练!河南物理 三!动态电路综合应用题 类 型 !#敏感电阻综合应用题 !($)$! 年 ') 月 $& 日!神舟十七号载人飞船发射成 功!与神十六乘组在太空会师(小宇通过查阅资料 了解到!飞船在发射前!科技人员要检验飞船舱体 的气密性(他设计了如图甲所示的模拟检测电路! 电源电压保持不变!# ) 是阻值为 ") ! 的定值电 阻!#为压力传感器!其阻值随环境气压的变化规 律如图乙所示!将#置于舱体中!舱体置于真空室 中!舱体不漏气时!电压表示数为 $)) 0!舱体内气 压为 '() A')% RO(求* 第 ' 题图 $'%若舱体漏气!电压表的示数将#变小#$选填 "变大#"不变#或"变小#%(运载火箭利用液氢作 为燃料!是因为液氢#热值较大#( $$%舱体不漏气时!通过# ) 的电流( $!%舱体不漏气时!工作 ') +CD!电路消耗的电能( $"%若电压表示数为 ')) 0!此时舱内的气压值( "(图甲为汽车倒车雷达中的距离报警器简化电路图( 电源电压为 '$ 0!# ' 为定值电阻!# $ 为距离传感 器的核心部件!其阻值随传感器到障碍物距离,的 变化关系图像如图乙所示(当传感器到障碍物距离 为 '(! +时!报警器开始报警!此时电路中报警电 流为 )($ /(求* 第 $ 题图 $'%# ' 的阻值( $$%当传感器到障碍物距离 , ' 8' +时!电路的总 功率( $!% 方案评价 保持起始报警电流不变!若要 增大起始报警距离至 , $ 8'(% +!小明提出的改进 方案是降低电源电压'小红提出的改进方案是减小 # ' 的阻值'请你通过计算!具体说明以上两种方案 是否可行( 解("!#闭合开关$两个电阻串联$电流表测量电路 电流(从图乙可知(传感器到障碍物距离越近$$ " 的阻值越小'当传感器到障碍物距离为 !(# 3时$ $ " 的阻值为 #% & $此时电路中报警电流为%(" *$ 根据欧姆定律可知电路总电阻( $7 < # 7 !" @ %(" * 7'% & $ 根据电阻串联的特点可知 ""#当传感器到障碍物距离/ ! 7! 3时$$ " 97"% & $ 电路的总功率( 87 < " $ ! >$ " 9 7 "!" @# " #% & >"% & 7"(++ J' 类 型 "#类滑片移动综合应用题 #(小强同学利用学过的物理知识设计了一个电子拉 力计!如图甲是其原理图(硬质弹簧右端和金属滑 片(固定在一起$弹簧的电阻不计!(与# ' 间的摩 擦不计%%定值电阻 # ) 8% ! !&'是一根长为 % *+ 的均匀电阻丝!其阻值 # ' 8$% ! !电源电压 "8 ! 0!电流表的量程为 ) 4)(& /(请回答* 第 ! 题图 $'%小强在电路中连入 # ) 的目的是#保护电流表 "或保护电路##( $$%当拉环不受拉力时!滑片 (处于 & 端!闭合开 关 .后电流表的读数是多少安( $!%已知该弹簧伸长的长度 ) E与所受拉力.间的 关系如图乙所示(通过计算说明!开关 .闭合后!当 电流表指针指在 )(! /处时!作用在拉环上水平向 右的拉力是多大( 解(""#当拉环不受拉力时$滑片8处于 ) 端$闭合 开关6后$$ ! 与定值电阻 $ % 串联$根据串联电路 的电阻特点和欧姆定律可知电流表的读数( #7 < $ % >$ ! 7 # @ & & >"& & 7%(! *' "##$%% A"解答过程详见解析 ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! # %$ 方向性试题强化训练!河南物理 类 型 ##电磁继电器综合应用题 $(如图甲为电热水器的原理图!该电热水器具有加 热&保温功能!相关参数如表所示(图甲中电磁继电 器$线圈电阻不计%&热敏电阻 #&保护电阻 # ) &电 压恒为 & 0的电源" ' &导线等组成控制电路(当电 磁铁线圈中的电流 !I') +/时!继电器上方触点 和触点+接通'当电磁铁线圈中的电流 ! ( ') +/ 时!继电器下方触点和触点 &&'接通'热敏电阻 # 中允许通过的最大电流! ) 8'% +/!其电阻 #随温 度变化的规律如图乙所示!热敏电阻和加热电路中 的三只电阻# ' &# $ &# ! 均置于储水箱中%已知 # ' 8 '!$ ! &" $ 8$$) 0(求* 第 " 题图 额定电压 $$) 0 加热功率 ' &%) 1 保温功率 $$) 1 $'%当水箱温度达到 !% @以上!随着温度的升高! 热敏电阻 #的阻值#增大#$选填"增大#或"减 小#%!电磁铁的磁性#减弱#$选填"增强#或"减 弱#%!当温度达到一定值时!衔铁会被#释放# $选填"释放#或"吸下#%!工作电路处于#保温# $选填"加热#或"保温#%状态( $$%电热水器加热状态下工作 ')) :消耗的电能( $!%# $ 阻值($结果保留 ' 位小数% $"%为使控制电路正常工作!保护电阻 # ) 的最小 阻值为多少+ 若 # ) 为该值!衔铁刚好吸下时储水 箱中水温是多少+ 解(""#加热功率87! '&% J'由87 6 % 知$电热水 器加热状态下工作 !%% C消耗的电能( 678%7! '&% J 1!%% C7!('& 1!% & G' "##由电路图可知$继电器下方触点和 )!+ 触点接 通时$$ " 与$ ! 并联$处于加热状态$由并联电路的 电压特点知$878 ! >8 " 7 < " " $ ! > < " " $ " ' 即 ! '&% J 7 """% @# " !#" & > """% @# " $ " ' 解得$ " ' #)() & ' "$#储水箱中水温是 '% S"解答过程详见解析# &(小明设计了一个自动控制抽水的装置(如图所示! 在空水箱底部竖直放置一重 ') 9的空心长方体! 长方体上端通过绝缘轻杆与控制电路的压敏电阻 #接触!此时压敏电阻受到的压力为零%压敏电阻 #的阻值随压力.的变化规律如表格所示%控制电 路电源电压"8& 0!电磁铁线圈电阻忽略不计(当 控制电路的电流!I") +/时!工作电路工作!功率 为 $)) 1的水泵给储水箱注水!当控制电路的电 流! ( ") +/时!电磁铁将衔铁吸下!工作电路断 开!水泵停止给储水箱注水( 第 % 题图 压力.;9 2) =) ')) '') 电阻#; ! '$) ')) 2) &) $'%压敏电阻是利用#半导体#材料制成的'滑动 变阻器# ' 在电路中!除了保护电路之外!还有一个 作用是#控制水箱中水位的高度#( $$%要使长方体所受浮力为 ')) 9时水泵恰能自 动停止工作!滑动变阻器 # ' 连入电路的阻值为 多少( $!%如果控制电路的电压略低于 & 0!要想使水泵 仍在长方体所受浮力为 ')) 9时恰能自动停止工 作!则需要将滑动变阻器 # ' 的滑片适当向#右# 移动( $"%此水泵的抽水效率是 3%<!它将 '%) >?的水提 高了 & +!则抽水用时多少秒($A取 ') 9;>?% 解(""#当长方体所受浮力为 !%% A时$此时压敏 电阻受到的压力( 5压 75浮 <07!%% A<!% A7-% A$ 由表可知$$压 7!%% &$ $总 7 < # 7 ' @ $% 1!% <# * 7!&% & $ 则滑动变阻器$ ! 连入电路的电阻( $ ! 7$总 <$压 7!&% &<!%% &7&% &' "$#水的重力(0712 7!&% 2; 1!% A42; 7! &%% A$ 抽水机做的有用功( 6有用 7077! &%% A1' 37- %%% G$ 根据 " 7 6有用 6总 可知$抽水机做的总功( 6总 7 6有用 " 7 - %%%G )&M 7!(" 1!% $ G' 则抽水的时间(%7 6总 8 7 !(" 1!% $ G "%% J ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 7'% C( &$