内容正文:
题型六计算压轴题
一、压强、浮力综合计算(2022.31)
1.[2025甘孜州改编]曹冲称象是我国古人运用2.如图是创新实践小组为小区蓄水池设计的防
智慧解决实际问题的经典故事,某校物理兴趣
溢水装置示意图.装置放在水平桌面上,它由
小组通过实验来模拟“称象”的过程,如图所
实心浮筒、力传感器和带有盖板的平底容器等
示.在水平桌面上,底面为正方形的薄壁柱形
组成.力传感器安装在水平盖板上,其厚度忽
容器A足够高,底面积为100cm2;底面为正方
略不计.浮筒套在固定于容器的细杆中,它能
形薄壁柱形容器B的质量为50g,底面积为
沿细杆竖直运动.浮筒的质量为0.3kg,高为
50cm2,高为15cm;待测物体C是边长为5cm
0.3m,底面积为2×103m2.带有盖板的平底
的实心正方体.测量C的质量时,先在A中注
容器重为9N,底面积为0.03m2,总高为1m.
入10cm深的水,然后将B竖直缓慢放入A中
忽略细杆的体积和质量、浮筒与细杆间的摩
直至平衡,再将C竖直缓慢放入B中,平衡时
擦.(p*=1×103kg/m3,g取10N/kg)问:
B又竖直下降了5cm,小组同学在B上做好标
力传
记;取出C后,将50g的钩码逐个缓慢放入B
盖板、感器注水口智能开关
工容器
中,直至液面再次达到标记处为止.忽略液体
细杆
搅动、物体吸水等次要因素,p水=1×103kg/m3,
浮筒
g取10N/kg.
第2题图
容器A容器B
(1)注水前,将浮筒静止放在空容器的底部,则
浮筒受到的重力是多少?浮筒对容器底部的
第1题图
压强是多少?
(1)A中未放入B时,求水对A底部的压强;
(2)若注水管出口的横截面积为1.2cm2,注水
(2)液面再次达到标记处时,求加入钩码的
速度为50cm/s,现往空容器中持续注水50s后
个数;
关闭开关,则此时容器对桌面的压强是多少?
(3)[函数表达式]设C的密度为Pc,请写出将
(3)当浮筒上表面与传感器相接触且传感器对
C竖直缓慢放入B中,平衡后水对A底部压强
浮筒产生1.8N的压力时,装置停止注水,则
P与pc的关系式
此时容器底部受到水的压力是多少?
32
3.如图甲所示的“提子”是早期商家用来打酱油的工具,由圆柱形容器和细长柄构成,圆柱形容器高
度为10cm.如图乙所示,酱油罐中装有深度为20cm的酱油.将提子缓慢竖直浸入罐内酱油中,提
子手柄上的力F与提子下表面在酱油中的深度h关系如图丙所示,已知P油=1.2×I0kg/m3,求:
细
娄
F/N
柄
」油
圆柱
2.4
罐
形容器口
02
h/cm
甲
乙
丙
第3题图
(1)提子未放入酱油前,酱油对罐底的压强;
(2)当提子手柄上的力F的大小为0时,其排开酱油的体积:
(3)提子缓慢竖直浸入酱油中,至少需要施加多大压力才能取到酱油,
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4.「2025威海]如图甲所示,某航海器由钢板焊接2×105N的设备,等待涨潮之后清理下面的泥
的两个空心三棱柱组成.侧面为ABCDE;在
沙.搁浅位置24小时内,航海器底部到水面的
△ABC中,AB=8m,AC=BC,∠ACB=90°;在
距离H随时间变化情况如图丙所示.假设航海
△CDE中,底边DE的高为0.9m;两个三棱柱
器整体始终保持水平,请通过计算判断航海器
棱的长度均为10m,下方三棱柱体积为6m3.
是否能浮起来?
航海器总重1.2×10N(p水=1×103kg/m3,g取
10N/kg,三棱柱体积=三角形面积x棱的长度).
45
10m
B
水0
t0.9m
泥沙
H/m
3.9
3.6
2.
1.7
5
13
1924t/h
丙
第4题图
(1)当航海器漂浮在水面上,求排开水的体积,
(2)[数理结合]航海器误入浅水区搁浅,下方
三棱柱一部分陷入泥沙,如图乙所示。
为将航海器浮起来,采取了以下措施:卸掉重
二、实际应用型电路综合计算
(近3年连续考查)
5.[2025南平二检]项目式学习小组设计便携式
控制盒B
水深测量仪,如图甲,主要结构包括探头A和
R
④H
控制盒B,其简化工作电路图如图乙.探头A
是一个底部为力敏电阻R的圆柱体,电阻R的
力敏电阻
阻值随所受水的压力大小变化情况如图丙.圆
R
探头A
柱体重为7.5N,底面积S为50cm、高h为
甲
乙
10cm,其底部到水面的距离记为水深H.控制
↑R/2
70-r-
盒B中电源电压恒为5V,R。为定值电阻,阻
60k--
值为402.探头A、控制盒B和导线的表面均
50
40
防水且绝缘,不计导线的重力与体积.探头A
--
30
向下运动过程始终匀速,电流表示数反映水深
20--
H.(pk=1.0x103kg/m3)求:
10
050100150200F/N
丙
第5题图
34
(1)探头A恰好浸没时,其底部受到水的压强.
杆可绕固定轴0转动,另一端通过轻质细杆连
(2)探头A浸没时,受到导线的拉力,
接一个浮子
(3)[函数表达式]根据题中所给条件,写出电
(1)当水位最高时,滑片应该滑到a端还是b
流表示数I与水深H关系的表达式.
端?小明选用的定值电阻R,的阻值为多少?
(2)当水位最低时,电流表的示数为多少?此
时电路中R,消耗的功率为多少?
(3)[开放性设问+方案评估与改进]另一个同
学想用电压表显示水位高低,他拆下装置中的
电流表,将电压表连接到电路中,如图乙所示.
仔细观察发现他的设计是不符合要求的.①请
你分析并说明不符合要求的理由;②请你提出
能够达到设计要求的改进方法
R
滑杆0卫
滑杆0】
最高
④最高
水位
浮
水位
浮子
最低
最低
水位
水位
甲
第6题图
6.在实践活动中,物理小组计划制作一个水位显
示仪,用电流表或电压表来显示蓄水池水位的
高低.小组选用了电压恒为6V的电源、最大
阻值为202的均匀弧形电阻片R、多个定值
电阻、量程为0~0.6A的电流表、量程为0~
3V的电压表以及滑杆、细杆、浮子等器材.
设计要求是:①电流表或电压表示数越大,表
示水位越高.②当滑片滑动到电阻片的一端
时,电流表或电压表示数要恰好达到满偏(量
程的最大值),指针位置表示蓄水池规定的最
高水位;当滑片滑动到电阻片的另一端时,电
流表或电压表指针所指位置表示规定的最低
水位.小明利用电流表设计了一个符合要求的
装置,如图甲所示,其中滑片P与滑杆连接,滑
35
7.某校科技节点燃了师生的科学探索之心,师生共同设计了一款潜水艇模型.其主要结构如图甲所
示,模型的总质量为5kg(包含压载铁),总体积为6×103m3.在模型的底部A处,装有底面积为
10cm2的压敏电阻R(阻值随液体压力的变化关系如图丙),其连接的内部电路如图乙,电源电压
为18V.入水前调节R接入电路的阻值并保持不变,使量程足够大的两电压表示数相等.模型初
入水时,漂浮于水面:通过阀门K控制进水量,可以让模型在水中悬浮.为了模拟潜水艇的“掉深
过程”(液体密度变小而急剧下降),将水中悬浮的模型取出并擦干表面水分(内部水量不变),放
入装有测试液体的柱形容器中进行实验,容器水平放置,测试液体密度为0.9g/cm3.(g取10N/kg,
p水=1.0x103kg/m3)求:
(1)模型初入水时,受到的浮力;
(2)如果不采取自救措施,水中取出的模型在测试液体中会持续下落,最终触底时容器底对模型
的支持力;
(3)在自救模式测试时,当电路中两电压表示数差达到12V时,便会触发电磁开关使压载铁自行
脱落,从而实现上浮自救.则压载铁脱落瞬间,A点对应的深度为多大?若要使模型在掉深时,尽
早实现上浮自救,请写出一条建议.
R/2
60
水箱
R
36
KT压敏
12H
压载铁电阻R。
0918F/
及
乙
丙
第7题图
36
8.[2025三明一检]创新实践小组同学为学校小9.[2025江苏模拟]在跨学科实践课上,某小组制
型蔬菜大棚设计自动降温系统,简化电路如图
作了一个简易空气质量检测仪.如图所示是检
甲所示.工作电路中的电源电压恒定,喷雾器
测仪的电路,定值电阻R。=202,电源电压U
甲和排风扇乙的额定电压为220V,额定功率
恒为6V;闭合开关S,当电流表示数增至0.15A
分别为220W和110W:控制电路中的电源电
时,电路报警,此时电磁铁把衔铁B吸下来,净
压恒为36V,R,为保护电阻,电阻R的阻值随
化系统开始工作,电磁铁中线圈的电阻不计.
温度变化关系图像如图乙.当大棚内气温高至
气敏电阻值R随空气质量指数K的关系如下
30℃时,控制电路电流达到0.08A,电磁铁将
表.求
衔铁吸合:控制电路电流小至0.075A时衔铁
空气质量指数K
50100150200
250300
被释放,忽略线圈电阻.求:
气敏电阻R/2
100
50
30
20
25
10
衔铁
220Y
MM)
T甲
化
S R
工作电路
Ro
气敏R
控制电路
电阻
甲
第9题图
↑R/2
(1)当电流表示数为0.05A时,电阻R。两端
的电压
200
60
330
(2)当电路刚好报警时,气敏电阻R的电
05101520253035/℃
功率
(3)[开放性设问]若想让空气质量指数K为
第8题图
100时电路就报警,通过计算,提出两种改装控
(1)排风扇工作1h消耗的电能:
制电路的方法,要求每种方案只更换电源、。
(2)衔铁吸合时,工作电路的总电流;
中的一个,电路连接方式可以改变
(3)衔铁被释放时大棚内的气温:
(4)[提出方案]若要在更低的气温下启动喷雾
器工作,请提出对控制电路的一条调整措施,
37
10.「2025三明二检7如图所示是科创小组为鱼缸设计的自动补水装置示意图,长方体鱼缸底面积大
小为0.4m,缸底放入一个实心景观石.控制电路的电源电压恒为6V,R。为保护电阻,R。是一
个固定于鱼缸底部的力敏电阻,其阻值与其所受水的压力的大小成反比,力敏电阻在水中的受
力面积为0.02m2.当鱼缸水位处于设计的最低水位0.1m时,R。为202,控制电路中的电流为
0.2A,弹簧将衔铁拉起,工作电路接通,水泵开始为鱼缸注水,当水位达到设计的最高水位时,控
制电路的电流为0.4A,电磁铁将衔铁吸合,工作电路断开,水泵停止注水.注水过程水未溢出,不
考虑电磁铁线圈的电阻、力敏电阻的厚度及水流冲力的影响.(P本=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)处于最低水位时,力敏电阻受到水的压力的大小是多少?
(2)保护电阻R,的阻值是多少?
(3)设计的最高水位是多少?
(4)若从最低水位0.1m开始注水,当注入水的体积为0.11m3时恰好达到最高水位,工作电路
断开,水泵停止注水.求缸中水从最低水位上升至最高水位,景观石对缸底的压力大小变化量,
工
接水泵的
作
注水管
鱼缸
路
制
力敏电阻R
路
R。
第10题图
38其所受浮力等于自身重力等于排开液体的重力.F汉=G=
P液gV#=P藏gSh,密度计的浸入深度与液体密度成反比,
即密度越大,浸入越浅:密度越小,浸人越深.密度计的精
确度取决于其在目标密度附近的灵敏度,即密度变化引
起的浸入深度变化量.变化量越大,刻度间隔越宽,读数
越容易分辨,因此更精确.由(4)可知,密度计所标刻度的
位置越靠上,密度计越疏,其测量越精确.由图丁可知,A
浸入水中的部分更短,B浸入水中的部分更长.若要测量
密度稍小于水的另一种液体的密度,则浸入液面以下的
部分会增加,B的变化量更大,因此B密度计测量更
准确.
7.(1)右(2)0.7(3)b(4)改成右侧容器装水,左侧容
器装待测液体,且体积均为50mL【解析】(3)左侧容器
内的液体质量等于右侧容器内的液体质量与重物A所示质
量之和,根据m=pV则有psV-pa4m,可得psP4m
V
P水下m=-了mp水,液体体积V和水的密度P水一定,所
以待测液体密度P藏与重物A所示质量m成一次函数关
系,且重物A所示质量m越大,对应待测液体密度P藏越
小,所以图丙中图线b符合此关系.(4)改成右侧容器装
水,左侧容器装待测液体,由于左侧容器内的液体质量等
于右侧容器内的液体质量与重物A所示质量之和,根据m
=pY则有P=pk4m,可得p=P4mD
1
y一=P水t7m,由
上式可知,调整后可测量密度大于水的液体的密度,且重
物A所示质量m越大,对应待测液体密度P藏越大.要使
该装置的测量范围变为1.0~1.2g/cm3,当液体密度为
1.2g/cm3时,重物A所示质量为10g,代入上式,解得V
=50cm3=50mL.所以调整措施为:改成右侧容器装水
左侧容器装待测液体,且体积均为50mL.
8.(1)等于(2)增加重物质量(3)50(4)大图丙中
的切口在有刻度部分的上方,所以有刻度部分处截面面
积均小于50cm2,从零刻度线到1cm刻度线,密度秤增加
的排开水的质量小于50g,测量值质量标度为50g,故所
称出的物体质量比真实值偏大【解析】(3)浮力秤的刻
度转换基于阿基米德原理F浮=p水gV排,增加质量m时,
需额外排开水的体积V#=Sh=50cm2×1cm=50cm3,由
平衡条件可知mg=P水gV#,化简得m=P水V#=1.0gcm
×50cm3=50g.
9.(1)①如答图所示(或电流表正接线柱接开关S,右侧接
线柱)②断开保护电路③断开S,、闭合S,I(或
闭合S,、S,21。)④减小
题型六
1.解:(1)A中未放入B时A中水深h=10cm=0.1m,
则水对A底部的压强
p=pkgh=1×103kg/m3×10N/kgx0.1m=1000Pa.
(2)放入C前后,B均漂浮,物体C放入B中,B又竖直下
32
(2)①如答图所示②12004
00
第9(1)题答图
第9(2)题答图
10.(1)②13003(2)增大R。的阻值(或减小电源电
压,或增大电压表的量程)
三、新教材新增跨学科实践
(一)制作望远镜
【材料】凸透使像更明亮【制作】物目【原理】倒
缩小实放大虚【使用】A【交流与反思】物镜所成
的实像没有在目镜的一倍焦距内【改进】不能两块平面
镜组成的装置与潜望镜相似,不会改变所成像的方向
(二)制作水油沙漏
(1)时间(2)小(3)水(4)C(5)不会
(三)制作简易活塞式抽水机
【工作原理】大气压小于大气压【改进】省力
【交流与反思】①②
(四)制作简易杆秤
【原理】质量提纽1【刻度分析】均匀
【制作】618.80.2
【误差分析】偏大
【拓展)(4)
右
(五)制作微型密度计
【项目分析与实施】(1)B(2)①在密度计下端缠上铜丝,
使密度计竖直漂浮②等于如答图所示(3)②小于
密度计漂浮时F浮=G#=P液g#,V#越小,P液越大.由图可
知,密度计在A杯中液面更高,V#更大,所以A杯液体密度
小于B杯【展示交流】②【项目拓展】100.8
第(五)②题答图
(六)制作简易调光台灯
【活动过程】(1)10(2)灯泡被烧坏(3)小强甲电路中
灯泡的亮度能够连续调节【方案改进】(1)10(2)电压
表(或电流表)和小灯泡并联(或和小灯泡串联)》
2.5V(或0.25A)【方案拓展】①长度②变亮
(七)制作简易直流电动机
【方案一】换向器①③⑤【方案二】逆时针【拓展】电
磁感应发电机【检验】①不会转动②逆时针方向转动
·算压轴题
降5cm,A中液面升高△h,则B排开水的体积增加量
△V#=S,×△h=Sa(△h+5cm),则100cm2×△h=50cm2×
(△h+5cm),解得△h=5cm,则
△V#=S,×△h=100cm2×5cm=500cm3,
物体C放入B中,B受到水的浮力增加量△F浮=P水g△V#
=1×103kg/m3×10N/kg×500×106m2=5N,则物体C的
重力Gc=△F=5N,则物体C的质量
me=Ce=-5N
=0.5kg=500g,
g 10 N/kg
一个钩码50g,则钩码的个数n=500g=10.
50g
(3)物体C的体积Vc=(5cm)3=125cm3=1.25×10m3,
物体C的重力Ge=mcg=PegVe,物体C放入B中,A中水
面上升△h',则B排开水的体积增加量△V#'=S,△h',物
体C放人B中,B受到水的浮力增加量△F浮'=P水g△V#',
B始终漂浮,则G'=△F浮',则A中水面上升△h'=
V
S.
△F#'
Pxg Ge'PegVe
,最终水对A底部压强
S4P水S4P*g
A=Ps8(h+Ah)=p米h+p味gP:张=1O0a+
P水gSa
Pc×10N/kg×1.25x104m
=(1000+0.125pc)Pa,
100x10-4m2
即p,=0.125pe+1000(p.单位为Pa,Pe单位为kgm3).
2.解:(1)浮筒所受重力G简=m简g=0.3kg×10N/kg=3N,
浮筒静止放在空容器的底部,所以对容器底压力大小等
于其自身重力大小,浮筒对容器底部的压强
F G3N
S-S-2x10 m=1.5x10'Pa.
(2)注水50s后注人水的体积
V=1.2cm2×50cm/s×50s=3000cm3=3×10-3m3,
注入水的质量
m水=P水V水=1×103kg/m3×3×103m3=3kg,
水的重力G水=m本g=3kg×10N/kg=30N,
由题意可知,容器对桌面的压力
F急=G台=G简+G本+G容=3N+30N+9N=42N,
容器对桌面的压强PS客0.03m
F点42N
=1400Pa.
(3)当浮筒上表面与传感器相接触且传感器对浮筒产生
1.8N的压力时,此时浮筒受到竖直向下的重力,竖直向
下的压力和竖直向上的浮力作用:浮筒处于静止状态,所
以浮筒所受浮力F浮=G+F=3N+1.8N=4.8N,
浮筒排开水的体积
V特
4.8N
4.8×104m3.
p本g1x103kg/m3×10N/kg
且V#<V简,
浮筒浸入水中的深度h:
V排_4.8×10-4m3
S简2×10-3m2
=0.24m
浮筒露出水面的高度
h'=ht-ha=0.3m-0.24m=0.06m,
此时容器内水的深度h=h客h'=1m-0.06m=0.94m,
水对容器底的压强
pk=p水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.94m=9.4×103Pa,
容器底部受到水的压力
F水=P水S容=9.4×103Pa×0.03m2=282N.
3.解:(1)罐底所处深度h1=20cm=0.2m,
酱油对罐底的压强p=P满gh1=
1.2×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2.4×103Pa.
(2)分析图丙可知,当h=0时,提子手柄上的力
F=G子=2.4N,
当h2=2cm=0.02m时,F=0N,说明提子处于漂浮状态,
此时提子受到的浮力F浮=C子=2.4N,
则提子排开酱油的体积
F
V排
2.4N
=2×104m3.
Pwg1.2×10kg/m3×10N/kg
(3)圆柱形容器的底面积5=上210m=1x10m.
h20.02m
当至少h,=10cm=0.1m时才能取到酱油.
此时提子排开酱油的体积
V#'=Sh2=1×102m2×0.1m=1×103m3,
提子受到的浮力
F浮'=PgV#'=1.2×103kg/m3×10N/kg×1×103m3=
12N,
对提子受力分析可得,F浮'=Fx+G子,
所以手至少对提子施加的压力
Fx=F'-GF=12N-2.4N=9.6N.
4.解:(1)航海器漂浮在水面上,根据浮沉条件可知,
F#=G=1.2×10N,航海器排开水的体积为
V#
F8-1.2×10N
=120m3.
P水g1×103kg/m3×10N/kg
(2)卸掉重2×10N的设备,航海器剩下的重力为
G1=1.2×10N-2×103N=1.0×106N,若要使航海器浮起
来,则航海器受到的浮力最小要等于航海器的重力:
当航海器底部到水面的距离H越大,航海器受到的浮力
越大,分析图丙可知,当H=3.9m时航海器受到的浮力
最大,此时,水面到C点的距离为d=3.9m-0.9m=3m,
在△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,因水面平行于AB,故
上方三棱柱浸人水中的体积
V上a=7×(3m+3m)×3m×10m=0m,
航海器浸在水中的体积为V=90m3+6m3=96m3,
此时航海器受到水的浮力F浮'=P水V#'g=1×103kg/m×
96m×10N/kg=9.6×103N<1.0×10N,因浮力小于重
力,故航海器不会浮起来
5.解:(1)探头A恰好浸没时,下表面到液面的深度为
h=10cm=0.1m,
由p=P腋h可知,其底部受到水的压强为
p=pkgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa.
(2)探头A恰好浸没时,受到的浮力为
F#=p下表mS=1×103Pa×50x104m2=5N,
受到导线的拉力为F拉=G-F=7.5N-5N=2.5N.
(3)由丙图可知,电阻R的阻值随所受水的压力大小变化
情况为一次函数,设R=aF+b,把(0,60)代人可得a×0+b
=60①.把(50,50)代人可得a×50+b=50②.
由①②解得:a=-0.2,b=60,即R=-0.2F+60③,
33
A所受压力为F=P下表mS=P水gS=1.0×103kgm3×10
N/kgxH×50x10-4m2=50H.
代入③可得R=-0.2×50H+60=-10H+60.
又因为由图乙可知,R。与R串联,电流表测量串联电路中
的电流
由欧姆定律可得,电流表的示数为
U
5V
I
R+R,(-101+60+40)020-2HA
6.解:(1)如图甲所示,当水位最高时,滑片P滑到b端:此
时,电路中只有定值电阻R。,电路中的电流最大为0.6A,
由欧姆定律得风=号。10n
(2)当水位最低时,滑片滑到α端,弧形电阻片接入电路
的阻值最大为202,此时R、R。串联.电路总电阻
Ra=202+102=302,由欧姆定律得,此时电路中的电
流为1'=U6V
R000.2A,由P=1,1=只得,R,消耗的
功率为P。=I'2R=(0.2A)2×102=0.4W
(3)①如图乙所示,电压表测弧形电阻片两端电压,当水
位升高时,弧形电阻片接入电路的电阻变小,电压表的示
数变小,题目要求的是水位越高,电压表的示数越大,所
以他的设计不符合要求.
(或当水位最高时,弧形电阻片的滑片P滑到b端,弧形
电阻片接人电路的阻值为0,电压表示数为0,不符合水位
最高电压表示数最大的要求.)
(或当水位最低时,弧形电阻片接入电路的阻值最大,由
欧姆定律得,其两端的电压Ue=I'R=0.2A×202=4V,
超出电压表的量程,不满足设计要求.)
(或当电压表示数为3V时,R。与R串联,定值电阻两端
的电压为Uo=U-Un=6V-3V=3V,Uo=Ue,由串联电路
电流特点与欧姆定律得,弧形电阻片连人的电阻R=R。=
102,弧形电阻片滑片置于中点处,不符合设计要求.)
②改进方法:将电压表并联在定值电阻R。两端,当水位
最高时,R两端电压为0,电压表指针满偏,即U。=3V,电
源电压U=6V,根据串联分压的知识可知,还要与R。串
联一个102的定值电阻.
7.解:(1)模型初入水时,处于漂浮状态,受到的浮力等于模
型的总重力,即
F浮=Ga=mag=5kg×10N/kg=50N;
(2)模型悬浮在水中时,排开水的体积等于模型的总体
积,根据物体的浮沉条件可知,此时模型的总重力等于此
时的浮力,即G怠'=F浮'=P本gV#=1.0×103kgm3×10
N/kg×6×103m3=60N,浸没在测试液体中时,受到的浮
力为F#”=p孩gV#=0.9x103kg/m3×10N/kg×6×103m3=
54N,触底时容器底对模型的支持力为
Fx=Ga'-F"#=60N-54N=6N;
(3)由图丙可知,入水前,R。=602.图乙中R。与R串联,
V,和V,分别测量R。和R两端的电压,电源电压为18
V,且两电压表示数相等,则两电压表的示数均为9V,且
R=R,=602;由图丙可知,R。的阻值随压力F的增大而
减小,且R接人电路的阻值不变,则当电路中两电压表示
34
数差达到12V时,V,的示数U,=9V-12V=3V,,的示
2
数%,=9v+12y
2
=15V,电路中的电流
U215V
ΓR600=0.25A,
U 3V
此时,接人电路的阻值为R。'=了025A120,由图
丙可知,R。=122时,F=18N,此时压敏电阻受到液体的
F 18N
压强为p=S10x10m
=1.8×10Pa,A点对应的深度为
hs
1.8×10Pa
P腋g0.9×103kgm×10N/kg
=2m,
模型所处深度越深,所受液体压强p越大,F越大,R。越
小,若要尽早实现上浮自救,需使两电压表示数差尽早达
到12V,由串联电路分压规律可知,可以通过适当调大电
阻R或增大电源电压来实现
8.解:(1)排风扇工作1h消耗的电能
W=Pt=110x103kW×1h=0.11kW·h=3.96×103J.
(2)衔铁吸合时,甲、乙并联接人220V的电路,其总电流
P8 Pm+P 220 W+110 W_
1a-080a
220V
1.5A.
(3)当大棚内气温高至30℃时,由图乙可知R的阻值为
3602,由题意可知,控制电路电流为0.08A,衔铁被吸
合,则控制电路的总电阻
U 36 V
Ra=70.08A
=4502,
R1的阻值R1=R台-R=4502-3602=902.
控制电路电流小至0.075A时,衔铁被释放,此时控制电
U 36 V
路的总电阻R。'=T0.075A=4800,
R的阻值R'=Ra'-R1=4802-902=3902,
由图乙可知R'=3902时,大棚内的气温为25℃
(4)由图乙可知,气温越低,R的阻值越大,由于电磁铁将
衔铁吸合的电流不变,即控制电路电流0.08A不变,电源
电压也不变,由欧姆定律可知:控制电路的总电阻不变,
因此可以减小定值电阻R,的阻值,可以在更低的气温下
启动喷雾器工作.
9.解:(1)已知定值电阻R=202,当电流表示数1=0.05A
时,根据欧姆定律I=变形得电阻R,两端的电压
R
U=IR。=0.05A×202=1V.
(2)当电流表示数为0.15A时,电路报警,根据欧姆定律
1=马变形可求电路中的总电阻R。=70.15A
U 6V
=402
R
所以气敏电阻R的阻值R=Ra-R。=402-202=202.,
气敏电阻R的电功率
P=I'2R=(0.15A)2×202=0.45W.
(3)由表可知,空气质量指数K为100时,气敏电阻的阻
值R-=502,
方案一:更换电源,不改变R;
则电源电压
UW'='(R。+R)=0.15A×(202+502)=10.5V,
即把电源电压换成10.5V.
方案二:更换R。,不改变电源;
U 6V
电路总电阻R台'=T0.15A
=402<502
故该电路一定是并联电路:根据并联电路电阻公式
11+1可得,400500,解得R#=2002,即
111
R台RR#
把R。换成一个2002的电阻与气敏电阻并联,
10.解:(1)在最低水位时,力敏电阻受到水的压强
p=p本gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1.0x103Pa,
受到水的压力F=pSm=1.0x103Pa×0.02m2=20N.
(2)在最低水位时,R。与R。串联,串联电路总电阻
70.2A-300,
U 6V
R=
R。的阻值R=R-Rp=302-202=102.
西
抢分
36分选填小卷(一)
1.B2.C3.C4.D5.C6.D7.B8.D9.C
10.A11.A12.A13.B
15.小机械16.热熔化17.核聚变不可再生
18.增大静止19.用电器2
36分选填小卷(二)
1.D2.A3.C4.B5.C6.D7.B8.C9.A
10.B11.D12.D13.B
15.在永不停息地做无规则运动液化16.摩擦起电
转移17.磁场电磁感应18.费力化学
19.减小5000
36分选填小卷(三)
1.A2.C3.D4.B5.C6.C7.A8.B9.A
10.D11.B12.D13.C
15.漫反射静止16.扩散会聚17.连通器可以
18.半导体内19.减小受力面积减小
36分选填小卷(四)
1.B2.C3.A4.D5.A6.D7.B8.D9.C
10.D11.C12.B13.D
15.运动反射16.①电流②长短17.大气压磁
18.振动电荷19.电磁10
36分选填小卷(五)
1.B2.A3.B4.C5.D6.A7.C8.D9.A
10.B11.A12.B13.D
15.支持力小于16.增大惯性17.凝华热传递
18.不变变小19.更小0.5
36分选填小卷(六)
1.B2.A3.B4.A5.D6.C7.D8.C9.B
10.D11.A12.C13.B
15.大电磁波16.升华吸收17.太阳发电机
18.小静止19.0.50.6
(3)在最高水位时,串联电路总电阻变为
R'=0=6V
T0.4A=152
此时力敏电阻的阻值R'=R'-R=152-102=52,
阻值与其所受水的压力的大小成反比,所受水的压力与
左Re_F”h'水
深度成正比,有R。下h*
R,20
即h*'=R,h本=5
×0.1m=0.4m.
(4)鱼缸从最低水位到最高水位的总体积
Va=S容h'=0.4m2×(0.4-0.1)m=0.12m3,
景观石排开水体积的增加量
△V#=0.12m3-0.11m3=0.01m3,
景观石对缸底的压力大小变化量就是浮力的增加量,因
此△F压=△F浮=P本g△V#=1.0×103kgm3×10N/kg×
0.01m=100N.
小卷
36分选填小卷(七)
1.B2.B3.A4.D5.C6.C7.B8.C9.D
10.C11.B12.C13.A
15.变小内16.同名磁极相互排斥发电机
17.负排斥18.运动状态惯性19.连通器2.2×103
36分选填小卷(八)
1.A2.C3.D4.C5.A6.A7.B8.C9.D
10.C11.B12.B13.D
15.虚像1016.2000.03317.凹发散
18.甲有
19.右左
36分选填小卷(九)
1.B2.A3.C4.B5.C6.D7.A8.C9.B
10.B11.D12.A13.D
15.电磁波静止16.7×109半导体17.凸二倍焦距
外18.磁感线改变19.运动摩擦
36分选填小卷(十)
1.C2.D3.A4.C5.A6.D7.B8.A9.D
10.C11.C12.A13.A
15.振动小于16.形状蒸发(汽化)17.热值热传
递18.减小受力面积无规则19.提高0.25
36分选填小卷(十一)
1.D2.A3.D4.B5.A6.C7.D8.A9.D
10.B11.C12.B13.A
15.费力增大16.小摩擦力17.吸收无规则
18.机械电动机19.可再生2.4×10
36分选填小卷(十二)
1.C2.A3.B4.B5.D6.B7.C8.D9.C
10.B11.A12.D13.D
15.静止电动机16.运动状态5×10?17.响度传播
过程中18.等大扩散19.吸引电子
35