题型5 综合应用题-【众相原创·赋能中考】2026年中考物理课堂精讲册配套课件（广西专用）

物 理 广西 课堂精讲册 1 题型五　 综合应用题 一、力学综合应用 1. 见内页 2.见内页 3.见内页 4.见内页 5.见内页 6. 见内页 7.见内页 8.见内页 9.见内页 10.见内页 11. 见内页 12.见内页 13.见内页 14.见内页 二、电学综合应用 1. 见内页 2.见内页 3.见内页 4.见内页 5.见内页 6. 见内页 7.见内页 8.见内页 9.见内页 10.见内页 11. 见内页　 返回目录 一、力学综合应用 类型一　速度、功、功率相关计算(广西3年3考；北部湾3年3考) 1. (2025山东改编)为了促进低空经济高质量发展，山东省多个城市正在积 极构建无人机智慧物流体系。如图所示，自重300 N的无人机装载重200 N 的货物后停在水平地面上，与地面的总接触面积为0.01 m2，无人机运送 货物过程中，达到限定速度后，匀速上升100 m，接近限定高度。求： (1)无人机装载货物后对水平地面的压强； 解：(1)无人机静止在水平地面上时对地面的压力等于 总重力，F＝G＋G'＝300 N＋200 N＝500 N， 压强p＝＝＝5×104 Pa； 第1题图 返回目录 (2)无人机匀速上升过程对货物做的功； 解：(2)匀速上升时升力等于重力， W＝G'h＝200 N×100 m＝2×104 J； 第1题图 (3)若无人机匀速上升100 m用时20 s，求无人机此过程对货物做功的 功率。 解：(3)无人机此过程对货物做功的功率 P＝＝＝1×103 W。 返回目录 2. (2024白银)如图所示，电动独轮平衡车深受年轻人的青睐。爸爸给小东 也买了一辆平衡车做礼物，平衡车的一些参数如表格所示。小东在广场上 的水平路面上以最高速度匀速骑行了3 min。若小东的质量为45 kg，求： 平衡车参数 净重 10 kg(含电池组) 最高车速 18 km/h 轮胎接地面积 5 cm2 第2题图 返回目录 (1)小东3 min骑行的距离； 解：(1)由参数表可知最高车速v＝18 km/h＝5 m/s， 小东3 min骑行的距离s＝vt＝5 m/s×3×60 s＝900 m； (2)小东在水平路面上骑行时，车对地面的压强；(g取10 N/kg，车对地面的 压力等于人和车受到的总重力) 解：(2)小东在水平路面上骑行时，车对地面的压力F＝G总＝ m总g＝(45 kg＋10 kg)×10 N/kg＝550 N，轮胎接地面积，即 地面的受力面积S＝5 cm2＝5×10－4 m2， 车对地面的压强p＝＝＝1.1×106 Pa； 返回目录 (3)若骑行平衡车时所受阻力为人和车总重的0.1倍，则小东在水平路面上 以最高速度匀速骑行时，平衡车的功率。 解：(3)车匀速直线行驶时，车的牵引力与所受阻力平衡，大小相等， 即F牵＝f＝0.1G总＝0.1×550 N＝55 N， 小东在水平路面上以最高速度匀速骑行时， 平衡车的功率P＝F牵v＝55 N×5 m/s＝275 W。 返回目录 3. 图甲是一辆除雪车正在水平路面上除雪的场景，该车10 min内的运动图 像如图乙所示。若该除雪车的总质量为6 t，除雪过程中所受水平阻力为 6×103 N，车轮与地面的总接触面积为0.4 m2，g取10 N/kg，求： 第3题图 返回目录 (1)除雪车对水平地面的压强； 解：(1)除雪车对水平地面的压力 F＝G＝mg＝6×103 kg×10 N/kg＝6×104 N， 受力面积S＝0.4 m2， 对水平地面的压强p＝＝＝1.5×105 Pa； 返回目录 (2)10 min内通过的路程； 解：(2)由图乙可知前6 min除雪车的速度v1＝4 m/s， 6～10 min内除雪车的速度v2＝5 m/s， 由v＝可得前6 min除雪车通过的路程 s1＝v1t1＝4 m/s×6×60 s＝1 440 m， 6～10 min除雪车通过的路程 s2＝v2t2＝5 m/s×4×60 s＝1 200 m， 10 min内除雪车通过的总路程 s＝s1＋s2＝1 440 m＋1 200 m＝2 640 m； 返回目录 (3)10 min内牵引力所做的功。 解：(3)除雪车在0～6 min、6～10 min内均做匀速运动，牵引力F＝f＝6×103 N， 牵引力所做的功 W＝Fs＝6×103 N×2 640 m＝1.584×107 J。 返回目录 类型二　力电、力热综合计算(北部湾2021.28) 4. 【力电】广西常见的交通工具是电动自行车，某型号的电动自行车质量 为50 kg，输出电压为60 V，电动机的额定功率为600 W，电池最大储存能 量E＝1.2 kW·h，g取10 N/kg。 (1)如图所示停放，若整车与水平地面的接触总面积为4×10－3 m2，求车对 水平地面的压强； 解：(1)车对水平地面的压力 F＝G＝mg＝50 kg×10 N/kg＝500 N， 车对水平地面的压强p＝＝＝1.25×105 Pa； 第4题图 返回目录 (2)若电动自行车以额定功率行驶，求通过电动机的电流； 解：(2)电动自行车以额定功率行驶时，通过电动机的电流I＝＝＝10 A； (3)若电动自行车匀速行驶时受到的阻力为40 N，能量转化率为80％，求充 满电后能行驶的最远路程。 解：(3)电动自行车匀速行驶时，获得的机械能W＝80％E＝ 80％×1.2×3.6×106 J＝3.456×106 J； 电动自行车匀速行驶时受到的牵引力与阻力平衡，大小相等，即F牵＝f＝40 N，则充满电后能行驶的最远路程 s＝＝＝8.64×104 m＝86.4 km。 返回目录 5. 【力热】(2025齐齐哈尔)如图，我国某舰艇圆满完成首次航行试验任 务，为我国海军建设和发展注入新动力。该舰艇在平静的海面上静止时， 舰艇底最低点到水面的竖直距离为12 m。若某段航行过程中，该舰艇在平 静的海面上平稳地匀速直线航行了30 km，发动机做的有用功为6×1011 J。已知：海水的密度ρ海水＝1.0×103 kg/m3，该舰艇所用燃料的热值q＝ 4×107 J/kg。求： (1)该舰艇在平静的海面上静止时，海水对舰艇底最低点的压强； 解：(1)该舰艇在平静的海面上静止时，海水对舰艇底最低点的压强p＝ρ海水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×12 m＝1.2×105 Pa； 第5题图 返回目录 (2)该段航行过程中，发动机提供的前进的动力； 解：(2)该舰艇航行的距离s＝30 km＝3×104 m； 该段航行过程中，发动机提供的前进的动力 F＝＝＝2×107 N ； (3)若该舰艇发动机的效率为30％，则该段航行过程中，消耗燃料的质量。 解：(3)该段航行过程中，燃料完全燃烧放出的热量 Q放＝＝＝2×1012 J ， 消耗燃料的质量m＝＝＝5×104 kg。 返回目录 6. 【力热】(2025柳州二模)国庆期间，小贝同学到永川玩耍，体验了“萝 卜快跑”的全自动无人驾驶出租车。无人驾驶汽车是一种智能汽车，主要 依靠车内以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。某无人驾驶汽 车沿水平路面匀速直线行驶8.4 km，消耗柴油2.1 kg，汽车受到的牵引力 是2 000 N。求：[c水＝4.2×103 J/(kg·°C)，q柴油＝4×107 J/kg，q氢气＝ 1.4×108 J/kg] (1)消耗的柴油完全燃烧释放的热量； 解：(1)消耗的柴油完全燃烧释放的热量 Q放＝m柴油q柴油＝2.1 kg×4×107 J/kg＝8.4×107 J； 第6题图 返回目录 (2)若2.1 kg柴油完全燃烧释放的热量全部被水吸收，可将多少千克水从20 ℃加热到70 ℃； 解：(2)若2.1 kg柴油完全燃烧释放的热量全部被水吸收，可加热水的质量m＝＝＝＝400 kg； 返回目录 解：(3)牵引力做功W＝Fs＝2 000 N×8 400 m＝1.68×107 J， 则氢气完全燃烧产生热量Q放'＝＝＝4.2×107 J， 则需要消耗氢气的质量m氢气＝＝＝0.3 kg。 (3)近年来我国的氢能源汽车产业快速发展，如果该汽车使用氢气作为燃 料，且氢气完全燃烧产生热量的40％用于牵引力做功，求该过程需要消耗 氢气的质量。 返回目录 类型三　压强、浮力综合计算(广西3年3考；北部湾3年3考) 7. (2025云南改编)2024年11月17日，我国建造的全球最先进的大洋钻探船 “梦想”号正式入列，如图甲所示。它具备11 000 m超深水钻探能力，有 望实现“打穿地壳，进入地球深部”的科学梦想。钻探船上高耸的井架控 制钻杆作业，使钻头深入海底钻取岩心，g取10 N/kg。 第7题图 返回目录 (1)求在水深5 000 m处海水对钻头的压强；(ρ海水取1.0×103 kg/m3) 解：(1)在水深5 000 m处海水对钻头的压强 p＝ρ海水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×5 000 m＝5×107 Pa； (2)科创小组估测井架质量为5×106 kg，井架与水平甲板接触面积为400 m2，求井架对甲板的压强； 解：(2)井架对水平甲板的压力 F＝G＝mg＝5×106 kg×10 N/kg＝5×107 N， 井架对甲板的压强p'＝＝＝1.25×105 Pa； 返回目录 (3)为了研究“梦想”号钻探船从桥下安全通行的高度问题，科创小组用两 块相同的等腰梯形板材和三块长边均为l＝4 m的矩形板材，制作了如图乙 所示的“启航”号实验船，板材不吸水且厚度不计。船底短边d＝1 m，船 身高度h＝1 m，θ＝45°，船头竖立有旗杆。将船放入平静的湖水中进行 实验，当装载m＝1 800 kg货物时，吃水深度为h1＝0.4 m。若桥离水面的 高度H＝3 m，要实验船始终能安全通过此桥，求旗杆的最大高度。(货物 高度始终低于旗杆顶部，ρ水＝1.0×103 kg/m3) 第7题图 返回目录 解：(3)当装载m＝1 800 kg货物时，根据阿基米德原理F浮＝G排＝mg， 货物重力G＝mg＝1 800 kg×10 N/kg＝1.8×104 N， 则货物排开湖水的体积V排＝＝＝＝1.8 m3， θ＝45°，当船吃水深度为h1＝0.4 m时，船浸在水中船头梯形的面积 S梯＝h1(d＋d')＝×0.4 m×(1 m＋0.4 m＋0.4 m＋1 m)＝0.56 m2， 船浸入水中的体积V＝S梯l＝0.56 m2×4 m＝2.24 m3， 船空载时排开水的体积 V空载＝V－V排＝2.24 m3－1.8 m3＝0.44 m3， 返回目录 空载时，该船吃水深度为h'，船浸在水中船头的梯形的面积 S梯'＝＝＝0.11 m2 ， 空载时，船浸在水中的梯形的面积 S梯'＝×h'×(1 m＋1 m＋2h')＝0.11 m2， 解得h'＝0.1 m，只要船在空载时能通过大桥，就能始终确保安全通行， 则旗杆的最大高度h旗杆＝H－(h－h')＝3 m－(1 m－0.1 m)＝2.1 m。 返回目录 8. (2025达州)在物理实践活动中，“奇思妙想”小组用一根粗细均匀上端 开口、下端封闭的轻质塑料管制成一只密度计，管长10 cm，配重质量5 g。用相关食材调制出一种饮料，将该密度计分别放入水和饮料中，静止 时如图甲和图乙(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)。请计算： 第8题图 返回目录 (1)密度计在水中所受浮力大小； 解：(1)轻质塑料管的质量不计，在图甲中，密度计漂浮，所受浮力等于 密度计的重力， F浮甲＝G配＝mg＝5×10－3 kg×10 N/kg＝0.05 N； 第8题图 返回目录 (2)饮料密度； 解：(2)在图乙中，密度计仍漂浮，所受浮力等于密度计的重力，重力 不变，浮力不变，即密度计在饮料中所受的浮力与它在水中所受的浮 力大小相等，假设密度计的底面积为S，由图甲和图乙数据，密度计 排开水的体积V排甲＝(10－5)×10－2 m×S m2＝5S×10－2 m3， 排开饮料的体积V排乙＝(10－6)×10－2 m×S＝4S×10－2m3， 根据F浮＝ρ液gV排可得，ρ水gV排甲＝ρ饮gV排乙， 即1.0×103 kg/m3×5S×10－2 m3＝ρ饮×4S×10－2 m3， 解得，饮料的密度ρ饮＝1.25×103 kg/m3； 返回目录 (3)小组成员突发奇想：将适量饮料倒入图甲密度计内，静止时如图丙。将 图丙密度计中饮料全部倒出，用体积、质量均不计的细线将配重悬挂在塑 料管底部，放入饮料中，静止时如图丁(配重未接触容器底)，此时塑料管 底部受到的液体压强是多少？ 第8题图 返回目录 解：(3)在图甲中，根据F浮＝ρ液gV排可得，塑料管的底面积 S＝＝＝＝10－4 m2＝1 cm2； 在图丙中，密度计漂浮在水中受到的浮力F浮丙＝ρ水gV排丙＝ 1.0×103 kg/m3×10 N/kg×(10－4)×10－2 m×10－4 m2＝0.06 N， 即密度计中饮料和配重的总重力G总＝F浮丙＝0.06 N， 根据G＝mg可得，饮料和配重的总质量m总＝＝＝0.006 kg＝6 g， 则饮料的质量m饮＝m总－m配＝6 g－5 g＝1 g， 返回目录 根据ρ＝可得，饮料的体积V饮＝＝＝0.8 cm3， 由图丙数据可得，饮料和配重的总体积 V总＝Sh＝1 cm2×(10－4－4.2)cm＝1.8 cm3， 则配重的体积V配＝V总－V饮＝1.8 cm3－0.8 cm3＝1 cm3， 在图丁中，密度计漂浮，它所受的浮力大小等于它在图乙中所受的浮力 大小，根据F浮＝ρ液gV排可知， 它在图丁中排开饮料的体积也等于它在图乙中排开饮料的体积，即 V排丁＝V排乙＝4S×10－2 m3＝4×10－4×10－2 m3＝4×10－6 m3＝4 cm3， 返回目录 则塑料管排开饮料的体积V排管＝V排丁－V配＝4 cm3－1 cm3＝3 cm3， 塑料管浸入饮料中的深度h＝＝＝3 cm＝0.03 m， 此时塑料管底部受到的液体压强 p＝ρ饮gh＝1.25×103 kg/m3×10 N/kg×0.03 m＝375 Pa。 返回目录 9. 【入水型】(2025宜宾改编)某锻造厂利用卷扬机将一圆柱形工件(污 垢的质量和体积忽略不计)吊入柱形清洗池中清洗，如图所示。已知工 件的质量为90 kg，高度为50 cm，清洗池底面积为2 000 cm2，深度为 80 cm；未放入工件时，清洗液的深度为60 cm，密度ρ＝0.8×103 kg/m3，g取10 N/kg。求： (1)工件一半浸入清洗液时，清洗液对工件底部的压强； 解：(1)工件一半浸入清洗液时，浸入的深度h＝×50 cm＝25 cm＝0.25 m， 清洗液对工件底部的压强 p＝ρgh＝0.8×103 kg/m3×10 N/kg×0.25 m＝2 000 Pa； 第9题图 返回目录 (2)工件完全浸入清洗液，平衡时绳对工件的拉力为700 N，工件的底面积 是多少； 解：(2)工件的重力G＝mg＝90 kg×10 N/kg＝900 N，工件完全浸入清洗液时，所受浮力 F浮＝G－F＝900 N－700 N＝200 N， 工件的体积V物＝V排＝＝＝ 0.025 m3， 工件的底面积S＝＝＝0.05 m2； 第9题图 返回目录 (3)若工件以1.5 cm/s的速度浸入清洗液，则工件从接触液面到刚好完全浸 入所用的时间为多少，写出此过程清洗液对清洗池底部的压强随时间变化 的关系式。 解：(3)工件刚好浸没时，h浸＝h物＝50 cm， 液面上升的高度Δh＝＝＝12.5 cm， 工件下降的高度h降＝h浸－Δh＝50 cm－12.5 cm＝37.5 cm， 时间t＝＝＝25 s，设池底压强为p，经过的时间为t， 返回目录 则V排＝S物×(h降＋Δh)＝S容×Δh， 即500 cm2×(1.5t＋Δh)＝2 000 cm2×Δh，Δh＝0.5t， 池底的压强p＝ρg(h液＋Δh)＝0.8×103 kg/m3×10 N/kg×(60＋0.5t)×10－2 ＝4 800＋40t，0≤t≤25 s。 返回目录 10. 【入水型】(2025广安)某同学看了我国航空母舰发展简介后对力学产 生了浓厚的兴趣。他用底面积为200 cm2的长方体容器(厚度不计)装一定量 的水，将一个重为4 N，棱长为10 cm的正方体A放入容器中处于漂浮状 态。如图所示，此时水的深度为18 cm。(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)求： (1)容器底部受到水的压强； 解：(1)容器底部受到水的压强 p＝ρ水gh1＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×18×10－2 m ＝1.8×103 Pa； 第10题图 返回目录 (2)A漂浮时浸入水中的深度； 解：(2)A处于漂浮状态，A受到的浮力FA＝GA＝4 N，A排开水的体积V排＝＝＝4×10－4 m3＝400 cm3， A漂浮时浸入水中的深度h浸＝＝＝4 cm； 第10题图 返回目录 解：(3)A、B悬浮时，排开水的体积V排'＝VA＋VB＝2VA＝2×10 cm×10 cm×10 cm＝2000 cm3＝2×10－3 m3，AB受到的浮力F浮'＝ρ水gV排'＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×2×10－3 m3＝20 N，由于悬浮时，浮力等于重力，则B受到的重力GB＝F浮'－GA＝20 N－4 N＝16 N，B开始运动时，A上表面与B下表面重合，距容器底距离h2＝h1＋(LA－h浸)＝18 cm＋(10 cm－ 4 cm)＝24 cm， 第10题图 (3)若将与A形状体积完全相同的物体B平放在A的正上方，A、B一起向下运 动，当静止时一起处于悬浮状态。求A、B一起开始运动到B刚好浸没时， B的重力做的功。(容器足够高，水不溢出，A、B不吸水) 返回目录 A、B刚好浸没时，液面上升的高度 Δh＝＝＝8 cm， B刚好浸没时，下表面距容器底的距离 h3＝h1＋Δh－LB＝18 cm＋8 cm－10 cm＝16 cm， B开始运动到刚好浸没时运动的距离 h4＝h2－h3＝24 cm－16 cm＝8 cm＝0.08 m， B的重力做功W＝GBh4＝16 N×0.08 m＝1.28 J。 返回目录 11. 【注水型】(2025绥化改编)如图所示，水平桌面上有一个圆柱形薄壁 容器。容器内竖立一个圆柱形杯子(材料质地均匀)，高为0.09 m，底面积 为2×10－3 m2。现只向容器内注水，当容器内水的深度为0.06 m时，杯子 对容器底部的压力刚好为零；接下来同时向容器内和杯中注水，当杯口与 容器内的水面相平时，杯中水的体积是杯子容积的一半，且杯子与容器底 部的压力也刚好为零(整个过程中，杯底与容器底部始终接触但不紧密)，g 取10 N/kg。求： (1)只向容器内注水，当水的深度为0.06 m时，水对容器底部的压强； 解：(1)当容器内水的深度为h1＝0.06 m时，容器底所受压强 p＝ρ水gh1＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.06 m＝600 Pa； 第11题图 返回目录 (2)空杯子的质量； 解：(2)当容器内水的深度h1＝0.06 m时，杯子排开水的体积 V排＝Sh1＝2×10－3 m2×0.06 m＝1.2×10－4 m3， 根据阿基米德原理，杯子此时所受的浮力 F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1.2×10－4 m3＝1.2 N； 此时杯子对容器底部的压力刚好为零，即G杯＝F浮＝1.2 N， m杯＝＝＝0.12 kg， 返回目录 (3)该杯子材料的密度。 解：(3)根据原来的压力为零，后来还是压力为零，杯中水的重力等于 增加的浮力，即G杯水＝ΔF，m杯水g＝ρ水gΔV， ρ水V杯水g＝ρ水g(h2－h1)S， V杯水＝2×10－3 m2×(0.09 m－0.06 m)＝6×10－5 m3， 当杯口与容器内的水面相平时，杯子排开水的体积 V排1＝Sh2＝2×10－3 m2×0.09 m＝1.8×10－4 m3， V杯＝V排1－2V杯水＝1.8×10－4 m3－2×6×10－5 m3＝6×10－5 m3， 杯子材料的密度ρ杯＝＝＝2×103 kg/m3。 返回目录 12. 【注水型】如图所示，水平桌面上放置甲、乙两圆柱形薄壁容 器，两容器底部用细管相连。甲容器底面积为5×10－2 m2，水深为0.2 m；乙容器中放有底面积为2×10－2 m2的圆柱形木块。现打开阀门K缓 慢向乙容器中注水，水对乙容器底的压强p水与注水质量m水的关系如图 丙所示，木块始终竖直，当注入水的质量等于0.5 kg时，木块恰好漂 浮。忽略圆柱形木块吸水、细管容积等次要因素。已知ρ水＝1.0× 103 kg/m3，g取10 N/kg。求： 第12题图 返回目录 (1)打开阀门前甲容器中水的质量； 解：(1)打开阀门前，甲容器中水的体积 V＝Sh＝5×10－2 m2×0.2 m＝0.01 m3＝10 000 cm3， 甲容器中水的质量 m＝ρ水V＝1×103 kg/m3×0.01 m3＝10 kg； (2)木块恰好漂浮时，乙容器内水的深度； 解：(2)木块恰好漂浮时，水对乙容器底的压强为0.5×103 Pa， 根据p＝ρ液gh，0.5×103 Pa＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×h， 解得深度h＝0.05 m＝5 cm； 返回目录 (3)打开阀门后，直到水不再流动时，乙容器的底面积和水对乙容器底部的 压强。 解：(3)当注入水的质量等于0.5 kg时，注入水的体积V水1＝＝ ＝0.5×10－3 m3＝500 cm3， 木块底面积S木＝2×10－2 m2＝200 cm2， 由V＝Sh得，乙容器的底面积S乙＝＋S木＝＋200 cm2＝ 300 cm2， 返回目录 打开阀门，甲与乙构成连通器，当水不再流动时，两侧水面相平，深度 相等，由V＝Sh得，容器内水的深度 h1＝＝＝13.75 cm＝0.137 5 m， 水对乙容器底部的压强 p＝ρ水gh1＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.137 5 m＝1 375 Pa。 返回目录 13. (2025梧州二模改编)无土栽培是一种利用营养液栽培植物的方法。栽 培时，直接将植物根部浸入营养液中，需要不断地更换营养液。专家团队 设计了一个自动换营养液装置，如图所示，流入口不断地向试验箱中慢慢 注营养液，实心均匀圆柱形浮筒A能在竖直方向无摩擦自由滑动，高度为 50 cm，底面积为100 cm2，浮筒底部用10 cm的轻质细杆与试验箱的排出口 阀门相连，略大于排出口的圆形阀门(质量、厚度不计)的上表面积为10 cm2，当浮筒对轻杆的压力为0时，液体的深度为0.45 m，在阀门打开排出 过程中，排出量大于流入量。求：(营养液的密度ρ＝1×103 kg/m3，g取 10 N/kg) 第13题图 返回目录 (1)当浮筒对轻杆的压力为0时，阀门受到液体的压强。 解：(1)当浮筒对轻杆的压力为0时，阀门受到液体的压强 p＝ρgh＝1×103 kg/m3×10 N/kg×0.45 m＝4.5×103 Pa； 第13题图 返回目录 (2)浮筒A的密度。 解：(2)浮筒浸在液体中的深度 h浸＝h－h杆＝0.45 m－10×10－2 m＝0.35 m， 则浮筒排开液体的体积V排＝SAh浸＝100×10－4 m2× 0.35 m＝3.5×10－3 m3， 此时浮筒受到的浮力为F浮＝ρgV排＝1×103 kg/m3× 10 N/kg×3.5×10－3 m3＝35 N， 当浮筒对轻杆的压力为0，即浮筒恰好漂浮时， 浮筒受到的重力G＝F浮＝35 N， 所以浮筒的质量m＝＝＝3.5 kg， 第13题图 返回目录 而浮筒的体积V＝SAhA＝100 cm2×50 cm＝5 000 cm3＝5×10－3 m3， 所以浮筒A的密度ρA＝＝＝0.7×103 kg/m3； 返回目录 (3)在自动更换过程中，箱内液体的最大深度。 解：(3)当液体深度为0.45 m时，浮力等于浮筒重力； 当液体变深时，增加的浮力就是浮筒对杆的拉力，因此当增加的浮力 刚好等于液体对出液阀门的压力时，阀门被拉起，出现排液现象， 设增加的深度为Δh，则液体的深度h'＝Δh＋0.45 m， 浮筒排开液体的体积增加 ΔV＝S筒Δh＝100×10－4 m2×Δh＝10－2 m2×Δh， 增加的浮力 ΔF浮＝ΔG排＝ρgΔV＝1×103 kg/m3×10 N/kg×10－2 m2×Δh， 返回目录 液体对液体箱底部的压强p＝ρgh'＝ρg(Δh＋0.45 m)， 阀门上表面受到的压力F压＝pS＝ρg(Δh＋0.45 m)×10×10－4 m2 ＝1×103 kg/m3×10 N/kg×(Δh＋0.45 m)×10－3 m2， 由于ΔF浮＝F压，即有1×103 kg/m3×10 N/kg×10－2 m2×Δh ＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×(Δh＋0.45 m)×10－3 m2， 解得Δh＝0.05 m，排液后，随着液面下降，浮筒随之下降，此时浮筒 的浮力等于重力，因此液面到出液阀门的距离为0.45 m， 当液体深度刚好为0.45 m时，出液阀门又堵住出液口，液面随之上升， 故而箱中液体的最大深度为0.45 m＋0.05 m＝0.5 m。 返回目录 14. 【分类讨论】(2024长沙)有一个质量为4 kg，底面积为500 cm2的足够 高的薄壁柱形容器放在水平地面上。g取10 N/kg。 第14题图 (1)容器受到的重力是多大？ 解：(1)容器受到的重力 G＝mg＝4 kg×10 N/kg＝40 N； 返回目录 (2)容器对水平地面的压强是多大？ 解：(2)容器对水平地面的压力等于其重力，即F＝G＝40 N，底面积S＝500 cm2＝0.05 m2， 容器对水平地面的压强p＝＝＝800 Pa； 返回目录 (3)科技小组利用这个容器来研究物体的浮沉，他们将同种材料制成的不吸 水的正方体A和长方体B放在容器中，如图甲所示。向容器内缓慢加水， A、B始终保持竖直，水深h与加水体积V的关系如图乙所示。当水深为3h0 时，取出其中一个物体，水面下降2 cm。当水深为3h0时，水对容器底部 的压强是多少帕？(不考虑取出物体的过程中带出的水，ρ水＝1.0×103 kg/m3) 第14题图 返回目录 解：(3)由题意及图像可知，A、B浸没或漂浮时均有hB＝2hA， 注水体积由0～3V0的过程中，(S容－SA－SB)h0＝3V0 ①； 注水体积由3V0～7V0的过程中，(S容－SB)h0＝7V0－3V0 ②； 注水体积由7V0～12V0的过程中，S容h0＝12V0－7V0 ③； 联立①②③解得：SA＝SB＝S容＝100 cm2， 由此可知正方体A棱长l＝10 cm； 取出其中一个物体时， ΔV排＝S容Δh＝500 cm2×2 cm＝1 000 cm3＝VA＝VB； 返回目录 ①若ρ物≥ρ水，则A、B浸没，由ΔV排＝VA可知， 取出的物体为A，h0为A的高度，h0＝l＝10 cm＝0.1 m， 水对容器底部的压强 p＝ρ水g3h0＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×3×0.1 m＝3 000 Pa； ②若ρ物＜ρ水，则A、B漂浮，由ΔV排＝VA＝VB可知，取出的物体为B， 由图可知A浸入水中的深度为h0'，B浸入水中的深度为2h0'， 由于ΔV排＝SB2h0'，即1 000 cm3＝100 cm2×2h0'， 解得h0'＝5 cm，水对容器底部的压强 p＝ρ水g3h0'＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×3×0.05 m＝1 500 Pa。 返回目录 二、电学综合应用 类型一　滑动变阻器类动态电路计算(北部湾2020.29) 1. 如图所示，电源电压恒为18 V，电流表测量范围为0～0.6 A，电压表测 量范围为0～15 V。闭合开关，移动变阻器的滑片，当电压表示数为12 V 时，电流表示数为0.5 A。求： (1)电阻R1的阻值； 解：(1)根据电路图可知，两个电阻串联接入电路，电 压表测量滑动变阻器两端的电压，则电阻R1的阻值 R1＝＝＝＝12 Ω ； 第1题图 返回目录 (2)R1通电60 s消耗的电能； 解：(2)R1通电60 s消耗的电能 W＝I2R1t＝(0.5 A)2×12 Ω×60 s＝180 J； 第1题图 返回目录 (3)在保证元器件安全的前提下，电阻R1的最大功率。 解：(3)滑动变阻器接入电路中的电阻越小，根据串联电路的分压规律可知，滑动变阻器分得的电压越小；此时电路的总电阻越小，根据欧姆定律可知，电路中的电流越大，由P＝UI＝I2R可知，此时电阻 R1的功率最大。电流表测量范围为0～0.6 A，所以电路中的最大电流为0.6 A，此时电阻R1两端的电压U'＝I'R1＝0.6 A×12 Ω＝7.2 V； 滑动变阻器两端的电压U2'＝U－U'＝18 V－7.2 V＝10.8 V，没有超过电压表的测量范围；电阻R1的最大功率P＝I'2R1＝(0.6 A)2×12 Ω＝4.32 W。 返回目录 2. (2025南宁二模)图甲是某物理兴趣小组设计的简易“坐位体前屈”测试 仪，其简化原理如图乙。测试者向前水平推动测试仪的滑块(相当于向右 移动图乙中滑动变阻器的滑片P)，电压表的示数U1可反映测试者的成绩 L(如表)。电源的电压U恒为6 V，滑动变阻器R1标有“30 Ω　1 A”的字 样，定值电阻R2＝20 Ω，电压表的测量范围为0～3 V，电流表的测量范围 为0～0.6 A。闭合开关S，求： 成绩L/cm 10 20 30 电压表示数U1/V 1 2 3 返回目录 解：(1)由图乙可知，滑动变阻器R1与定值电阻R2串联，电流表测电路中 的电流，电压表测R1两端的电压。当测试者的成绩L为10 cm时，由表中 数据可知R1两端的电压U1＝1 V， 定值电阻R2两端的电压U2＝U－U1＝6 V－1 V＝5 V； (1)当测试者的成绩L为10 cm时，定值电阻R2两端的电压U2； 成绩L/cm 10 20 30 电压表示数U1/V 1 2 3 返回目录 (2)当滑动变阻器连入电路的阻值R1＝10 Ω时，测试者的成绩L； 解：(2)当滑动变阻器连入电路的阻值R1＝10 Ω时，电路中的电流 I＝＝＝＝0.2 A， 此时R1两端的电压，即电压表的示数 U1'＝IR1＝0.2 A×10 Ω＝2 V， 由表中数据可知，此时测试者的成绩L为20 cm； 成绩L/cm 10 20 30 电压表示数U1/V 1 2 3 返回目录 (3)在保证电路元件安全的情况下，电路的最小电流。 解：(3)当R1的阻值为30 Ω时，根据欧姆定律可得， 电路中的电流I'＝＝＝＝0.12 A， 此时R1两端的电压，即电压表的示数 U1″＝I'R1'＝0.12 A×30 Ω＝3.6 V， 由于此时电压表的示数大于3 V，超过了电压表的测量范围， 所以当电压表示数为3 V时，电路允许的电流最小， 根据串联电路的电压规律可知，定值电阻R2的最小电压： U2小＝U－U1大＝6 V－3 V＝3 V， 电路中的最小电流I小＝I2小＝＝＝0.15 A。 返回目录 类型二　含敏感电阻、电磁继电器类计算(2024.29、2023.29：北部湾 2021.29) 3. (2025玉林一模)如图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路，电源电压恒 为5 V，电路中电流表的测量范围为0～0.02 A，滑动变阻器R的铭牌上标 有“150 Ω　0.3 A”字样，Rt为热敏电阻，其阻值随环境温度变化关系如 图乙所示。求： 第3题图 返回目录 (1)将此电路放入温度为20 ℃的环境中，闭合开关，调节滑片P至某一位 置，此时电流表的示数为0.01 A，求此时滑动变阻器接入电路的阻值； 解：(1)根据图像可知，当环境温度为20 ℃时，热敏电阻的阻值为400 Ω， 当电流表的示数为0.01 A时，总电阻为R总＝＝＝500 Ω； 滑动变阻器接入电路的电阻R＝R总－Rt＝500 Ω－400 Ω＝100 Ω； 返回目录 (2)若滑片位置不动，求该电路能测量的最高环境温度； 解：(2)若滑片位置不动，电流最大为0.02 A，此时Rt最小，由图乙可知， 测量的环境温度最高。总电阻R总'＝＝＝250 Ω； 热敏电阻的阻值Rt'＝R总'－R＝250 Ω－100 Ω＝150 Ω； 根据图乙可知，电阻与温度是直线关系，即Rt＝b－kt； 当t1＝20 ℃时，Rt1＝400 Ω，代入关系式可得：400 Ω＝b－k×20 ℃ ①； 当t2＝30 ℃时，Rt2＝300 Ω，代入关系式可得：300 Ω＝b－k×30 ℃ ②； 联立①②解得k＝10 Ω/℃；b＝600 Ω， 返回目录 则Rt随温度t变化的函数关系：Rt＝600 Ω－10 Ω/℃×t； 热敏电阻的阻值Rt'＝150 Ω，此时有： 150 Ω＝600 Ω－10 Ω/℃×t，解得t＝45 ℃； 即滑片位置不动，该电路能测量的最高环境温度是45 ℃； 返回目录 (3)为了提高电路测量的最高环境温度，请写出一种可行方案，并进行 说明。 解：(3)电源电压和电流表测量范围不变的情况下，电路中最小总电 阻一定；由图乙可知，环境温度越高，热敏电阻阻值越小，当滑动 变阻器接入电路的阻值越大，热敏电阻阻值越小；因此适当增大滑 动变阻器接入电路的电阻，可以提高电路测量的最高环境温度。 返回目录 4. (2025河南改编)图甲为一款测量液体密度的装置设计图。电源电压为12 V，R0为一定值电阻，MN间是足够长的轻质导线，金属棒竖直固定且粗细 均匀。一弹簧上端固定，滑片P固定在弹簧下端，与金属棒之间无摩擦且 接触良好。已知金属棒接入电路的阻值R与弹簧所受拉力F的关系如图乙所 示。容积为40 cm3的小桶通过轻绳挂在弹簧下端，闭合开关S，桶内未装 液体时，电流表示数为0.2 A；测量密度时，需在桶内装满待测液体，通 过读取电流表示数可得出液体密度。(不计弹簧、滑片及小桶的质量) 第4题图 返回目录 (1)电路中定值电阻R0的阻值为多少？ 解：(1)桶内未装液体时，弹簧所受拉力为零，由图乙可知，此时变阻器R 接入电路的阻值为50 Ω，总电阻为R总＝＝＝60 Ω； 则电路中定值电阻R0的阻值为R0＝R总－R＝60 Ω－50 Ω＝10 Ω； 第4题图 返回目录 (2)当桶内装满某种液体时，电流表的示数为0.3 A，该液体的密度为多 少？(g取10 N/kg) 解：(2)当桶内装满某种液体时，电流表的示数为0.3 A， 此时总电阻为R总'＝＝＝40 Ω； 则此时变阻器R接入电路的阻值 R＝R总'－R0＝40 Ω－10 Ω＝30 Ω； 由图乙可知，此时弹簧所受拉力为0.4 N，则液体重力为 G＝0.4 N，则液体的密度 ρ＝＝＝＝＝1×103 kg/m3； 返回目录 (3)电路中的电源使用一段时间后，电源电压降低。用此装置测量液体 密度时，若仍将电源电压视为12 V，则所测液体的密度如何变化，请 说明理由。 解：(3)电路中的电源使用一段时间后，电源电压降低。用此装置测量 液体密度时，若仍将电源电压视为12 V，根据R＝算出的总电阻偏大， 则得到的变阻器R接入电路的阻值偏大，得到的弹簧所受拉力偏小，则 测得的液体重力偏小，根据ρ＝＝＝可知，会导致所测液体的密度 偏小。 返回目录 5. (2025南宁二中二模)在学校开展的综合实践活动中，某小组设计、制作 了如图甲的“自制豆芽机”。控温装置可在加热、保温两挡自动切换，其 内部电路如图乙所示，控制电路中的电源电压恒为3 V，R0是阻值为25 Ω 的定值电阻，R1、R2为电热丝，R1阻值为330 Ω，Rx为热敏电阻，其阻值与 温度的关系如图丙所示。电磁铁衔铁在电流大于或等于60 mA时吸合，为 加热状态；当电流小于或等于30 mA时释放，为保温状态。小组成员对豆 芽机进行调试，并设计了评价量规(部分指标如表)，并以此作为豆芽机评 价改进的依据。(电磁铁线圈电阻不计)求： 第5题图 返回目录 评价 指标 作品等级 优秀 合格 待改进 温度 控制 能实现自动控温并能提供适宜的温度 能实现自动控温但温度过 高或过低 不能自动 控温 返回目录 (1)若该“自制豆芽机”的温度为25 ℃，此时控制电路的电流； 解：由图丙可知，温度为25 ℃时，Rx＝50 Ω，此时控制电路总电阻 R总＝Rx＋R0＝50 Ω＋25 Ω＝75 Ω， 此时控制电路的电流I控＝＝＝0.04 A； 返回目录 (2)若该“自制豆芽机”的保温功率和加热功率之比为1∶6，电热丝电阻R2 的阻值； 电磁铁衔铁在电流大于或等于60 mA时吸合，为加热状态，P加热＝；当 电流小于或等于30 mA时释放，为保温状态，P保温＝， 若该“自制豆芽机”的保温功率和加热功率之比为1∶6，＝＝ ＝，所以R2＝R1＝×330 Ω＝66 Ω； 返回目录 (3)小组成员查阅资料发现绿豆萌发的适宜温度范围是20～25 ℃，根据评 价量规请通过计算分析来评定此款“自制豆芽机”的“温度控制”指标。 电磁铁衔铁在电流大于或等于60 mA时吸合，为加热状态，I加热＝60 mA ＝0.06 A， 加热状态控制电路总电阻R加热＝＝＝50 Ω， 加热状态时热敏电阻的阻值 Rx'＝R加热－R0＝50 Ω－25 Ω＝25 Ω， 由图丙可知，热敏电阻的阻值为25 Ω时，温度为23 ℃，所以，温度为 23 ℃，电磁铁吸合，开始加热； 返回目录 当电流小于或等于30 mA时释放，为保温状态，I保温＝30 mA＝0.03 A， 保温状态控制电路总电阻R保温＝＝＝100 Ω， 保温状态时热敏电阻的阻值Rx″＝R保温－R0＝100 Ω－25 Ω＝75 Ω， 由图丙可知，热敏电阻的阻值为75 Ω时，温度为26 ℃，所以，温度为 26 ℃时，电磁铁释放，开始保温。所以此豆芽机温度控制范围是23～ 26 ℃； 绿豆萌发的适宜温度范围是20～25 ℃，根据评价量规评定此款“自制豆 芽机”的“温度控制”指标为合格，能实现自动控温但温度偏高。 返回目录 6. (2025内蒙古)海龟性别由孵化温度决定。某种海龟在温度t≥30 ℃时， 孵化出来的几乎全为雌性；温度t≤28 ℃时，几乎全为雄性。因气候变暖 导致自然界雌海龟数量远多于雄海龟。为能在外界环境温度高于30 ℃的 情况下孵化雄海龟，需要设计一个自动温控孵化箱：要求箱内的最高温度 为28 ℃，且最低温度不得低于25 ℃。科技小组利用如下器材：控制电路 电源(电压为12 V)、热敏电阻R(阻值随温度变化曲线如图甲所示)、电磁继 电器(当电磁铁线圈电流I≥0.04 A时，吸下衔铁；当I≤0.03 A时，弹开衔 铁；线圈电阻忽略不计)、降温元件(额定电压220 V，额定功率44 W)、开 关及导线若干，设计了孵化箱电路如图乙所示。请你解决下列问题： 第6题图 返回目录 (1)求降温元件正常工作时的电流； 解：(1)降温元件正常工作时的电流I＝＝＝0.2 A； 返回目录 (2)通过计算说明设计的孵化箱是否符合要求； 解：(2)当箱内温度达到28 ℃时，由图甲可知，热敏电阻R的阻值 为300 Ω，此时控制电路电流I1＝＝＝0.04 A， 电磁铁线圈吸下衔铁，动触点与下方的静触点接触，降温元件工作， 开始降温；当温度降低到25 ℃时，由图甲可知，热敏电阻R的阻值为 500 Ω，此时控制电路电流I2＝＝＝0.024 A＜0.03 A， 电磁铁线圈弹开衔铁，动触点与上方的静触点接触，降温元件停止工 作，停止降温，所以孵化箱符合要求。 返回目录 (3)使用一段时间后，控制电路的电源电压降低，孵化箱内的最高温度会如 何变化并分析说明。(其他因素均不变) 解：(3)由I＝得，电源电压降低，吸下衔铁和弹开衔铁的电流大小不变， 则总电阻变小，热敏电阻变小，即最高温度变大，会使箱内最高温度大于 28 ℃，不符合要求。 返回目录 类型三　多挡位家用电器类计算(北部湾2022.29) 7. (2025眉山)图甲为某款电热煲汤锅，其简化电路如图乙所示。S为手动 开关，S1为自动温控开关，温度达到100 ℃时，自动切换到保温状态，R1 和R2均为阻值不变的电热丝。煲汤锅部分参数如下表，求： (1)煲汤锅处于加热状态时，电路中的电流； 解：(1)由P＝UI得，I加＝＝＝5 A； 额定电压 额定功率 220 V 加热 保温 1 100 W 100 W 第7题图 返回目录 (2)电热丝R2的阻值； 解：(2)当开关S和S1均闭合时，R2短路，R1单独工作，电路阻值较小，功 率较大，为加热挡，由P＝得，R1的阻值R1＝＝＝44 Ω， 当开关S闭合，S1断开时，R1和R2串联，电路总电阻较大，功率较小，为 保温挡。此时电路总电阻R总＝＝＝484 Ω， R2的阻值R2＝R总－R1＝484 Ω－44 Ω＝440 Ω； 返回目录 (3)某次煲汤锅对初温为50 ℃、质量为3.3 kg的汤汁加热(汤汁沸点100 ℃)，不考虑汤汁质量变化和热量损失，煲汤锅正常工作20 min所消耗的电 能。[c汤汁＝4×103 J/(kg·℃)] 解：(3)加热汤汁直到沸腾所需吸收的热量 Q吸＝c汤汁mΔt＝4×103 J/(kg·℃)×3.3 kg×(100 ℃－50 ℃)＝6.6×105 J， 不考虑汤汁质量变化和热量损失，则加热消耗的电能W加＝Q吸 ＝6.6×105 J，加热需要的时间t加＝＝＝600 s＝10 min， 返回目录 正常工作20分钟， 则保温的时间t保＝t－t加＝20 min－10 min＝10 min＝600 s， 保温消耗的电能W保＝P保t保＝100 W×600 s＝6×104 J， 则煲汤锅正常工作20 min所消耗的电能 W总＝W加＋W保＝6.6×105 J＋6×104 J＝7.2×105 J＝0.2 kW·h。 返回目录 8. (2024深圳)图甲是某款鸡蛋孵化器，底部装有加热器。通电后，加热器 对水加热，水向上方鸡蛋传递热量，提供孵化所需能量。孵化器简化电路 如图乙，R1、R2都是发热电阻，孵化器相关参数如表所示。 额定电压 220 V 额定功率 加热挡 80 W 保温挡 22 W 第8题图 返回目录 (1)孵化器在保温挡正常工作时，通过R2的电流是多少？ 解：(1)由图乙可知，当R2单独工作时是保温挡，保温挡功率为22 W，通过R2的电流I2＝＝＝0.1 A； (2)R2的阻值是多少？ 解：(2)由欧姆定律可得，R2＝＝＝2 200 Ω； 返回目录 (3)孵化器在加热挡正常工作5 min消耗的电能是多少？芳芳同学算出水在 这段时间吸收热量2.16×104 J，则孵化器对水加热的效率是多少？ 解：(3)加热挡功率为80 W，加热挡正常工作5 min消耗电能 W＝P加t＝80 W×5×60 s＝2.4×104 J； 由题意知，水吸收热量2.16×104 J，孵化器对水加热的效率 η＝×100％＝×100％＝90％。 返回目录 9. 图甲所示的电饭锅有“高温”“中温”和“低温”三个挡位。小明了解 到该电饭锅的简化电路如图乙所示，R1和R2均为电热丝(已知R1＝55 Ω)， S1和S2为温控开关，其中S2有A、B两个触点。当S1闭合，S2连接触点A 时，电饭锅处于高温挡，其功率为1 100 W。在某次煮饭过程中，电饭锅 的功率与时间的关系图像如图丙所示。 第9题图 返回目录 (1)处于高温挡的电饭锅正常工作时，电路中的总电流是多少？ 解：(1)由P＝UI可知，处于高温挡的电饭锅正常工作时，电路中的总电流 I＝＝＝5 A； (2)电热丝R2的阻值是多少？ 解：(2)由图乙可知，当S1闭合，S2连接触点A时，电热丝R1、R2并联，通 过R1的电流I1＝＝＝4 A， 通过电热丝R2的电流I2＝I－I1＝5 A－4 A＝1 A， 电热丝R2的阻值R2＝＝＝220 Ω； 返回目录 (3)本次煮饭过程中电饭锅消耗的总电能是多少？ 解：(3)由图乙可知，当S1断开，S2连接触点B时，电饭锅处于低温挡，电热丝R1和R2串联， 电路的总电阻R总＝R1＋R2＝55 Ω＋220 Ω＝275 Ω，由P＝UI＝可知，此时电路消耗的功率P低＝＝＝176 W， 由图乙可知，当S1闭合，S2连接触点B时，R2被短路， 只有电阻R1接入电路，电饭锅处于中温挡， 返回目录 此时电路消耗的功率P中＝＝＝880 W， 由图丙可知，电饭锅消耗的总电能 W＝W1＋W2＋W3＝P高t1＋P中t2＋P低t3＝1 100 W×10×60 s＋ 880 W×15×60 s＋176 W×5×60 s＝1.504 8×106 J。 返回目录 类型四　多开关类动态电路计算 10. 如图甲所示的电路，电源电压恒定不变，电阻R1的阻值为10 Ω。图乙 是小灯泡L的电流与电压的关系图像。当只闭合开关S1、S2时，电压表示 数为1 V。 第10题图 返回目录 (1)求电源电压。 解：(1)由甲可知，当只闭合开关S1、S2时，小灯泡L与电阻R1串联，此时 小灯泡L两端的电压UL＝1 V，由图乙可知，此时通过小灯泡L的电流IL＝ 0.4 A， 通过电阻R1的电流I1＝IL＝0.4 A， 由I＝可知，电阻R1两端的电压 U1＝I1R1＝0.4 A×10 Ω＝4 V， 电源电压U＝UL＋U1＝1 V＋4 V＝5 V； 第10题图 返回目录 (2)当只闭合开关S2、S3时，电压表示数为2 V，求电阻R2的阻值。 解：(2)由图甲可知，当只闭合开关S2、S3时，小灯泡L与电阻R2串联，此 时小灯泡L两端的电压UL'＝2 V，由图乙可知，此时通过小灯泡L的电流 IL'＝0.6 A， 则通过电阻R2的电流I2＝IL'＝0.6 A， 电阻R2两端的电压 U2＝U－UL'＝5 V－2 V＝3 V， 电阻R2的阻值R2＝＝＝5 Ω； 第10题图 返回目录 (3)当开关S2闭合，开关S1、S3分别处于什么状态时，整个电路的总功率最 小？并求出最小总功率。 解：(3)由图甲可知，当只闭合开关S1、S2时， 电路中的总电阻最大，电路 中的总电流最小，此时电路中的电流I1＝0.4 A， 电路的最小总功率P小＝UI1＝5 V×0.4 A＝2 W。 第10题图 返回目录 11. 如图所示电路，电源电压为12 V且不变，小灯泡的规格为“6 V　3 W”，滑动变阻器R2的最大阻值为24 Ω，电流表的测量范围为0～3 A。当 只闭合开关S3时，小灯泡恰能正常发光。求： (1)小灯泡正常发光时的电阻； 解：(1)由P＝可知，小灯泡正常发光时的电阻 RL＝＝＝12 Ω； 第11题图 返回目录 (2)只闭合开关S3时，在1 min内电流通过R1所产生的热量； 解：(2)由图可知，当只闭合开关S3时，R1与灯泡L串联， 此时小灯泡正常发光，由P＝UI可知，通过小灯泡的电流 IL＝＝＝0.5 A； R1两端的电压U1＝U－UL＝12 V－6 V＝6 V， 通过R1的电流I1＝IL＝0.5 A， 由I＝可知，R1的阻值R1＝＝＝12 Ω； 在1 min内电流通过R1所产生的热量 Q1＝R1t＝(0.5 A)2×12 Ω×1×60 s＝180 J； 第11题图 返回目录 (3)当三个开关都闭合时，为保证电路安全，滑动变阻器R2接入电路的 最小值。 解：(3)当三个开关都闭合时，R1与R2并联，电流表测量干路的总电流，根据电流表的测量范围可知，干路的最大总电流I大＝3 A， 此时通过R1的电流I1'＝＝＝1 A， 根据并联电路的电流特点可知，此时通过R2的最大电 流I2＝I大－I1'＝3 A－1 A＝2 A， 由I＝可知，滑动变阻器R2接入电路的最小值 R2min＝＝＝6 Ω。 第11题图 返回目录 102 $