内容正文:
专题四
专项突破六
1.(2025·枣庄台儿庄区模拟)公路部门往往通
过地磅检测汽车载重情况。图甲是跨学科学
习团队设计的可视化地磅的电路原理图,主
要由踏板(重力不计)、压力传感器R、显示承
重的仪表(实质为电流表,测量范围0~0.6A)
等组成,R的阻值与所受压力F大小关系如
图乙所示。电源电压为12V,定值电阻R。的
阻值为52。求:
R/2
50
40
,F踏板
10
012345F1(×104N)
分
(1)当R的阻值为352时,电路的电流:
(2)当通过电路的电流为0.4A时,地磅的测
量值;
(3)为了增加地磅的最大测量值,请你写出一
种可行的方案,并列出关系式进行说明。
62
电和磁
电学计算
2.(2025·济南市中区一模)如图是某物理兴趣
小组设计的简易坐位体前屈测试仪的测试示
意图、简化原理图。在测试中,测试的同学向
前推动测试仪的滑块实际上是移动滑动变阻
器的滑片P,电压表的示数用来反映被测试
者的成绩。电源电压恒为6V,电压表测量范
围为0~3V,电流表量程0~0.6A,滑动变阻
器R,标有“1521A”,滑片P每移动
1cm,R,的电阻变化0.52,定值电阻R,=
202。求:
A
(1)当滑片P位于最左端时,电流表的示数;
(2)某同学测试时,从最左端推动滑片P向
右移动20cm,此时电压表的示数。
3.(2025·安徽)如图所示的电路中,电源电压
保持不变,滑动变阻器R,的最大阻值为
202,R2、R3均为定值电阻,其中R=102。
当开关S,闭合,开关S2断开,滑动变阻器的
滑片P移至最左端时,电压表的示数为
10V,电流表的示数为0.40A。求:
R
(1)电阻R,两端的电压;
(2)电阻R,的阻值;
(3)闭合开关S,、S2,将滑动变阻器的滑片P
移至某一位置,此时整个电路消耗的电功率
为7W,滑动变阻器消耗的电功率。
4.(2025·济宁任城区二模)如图所示电路,电
源电压保持不变,定值电阻R。的阻值为
102,小灯泡L标有“6V3.6W”字样,滑
动变阻器R标有“3021A”,电流表的测
量范围为0~3A。当闭合S,断开S、S2,滑
片P移到距R最右端?处时,小灯泡正常发
光。(不考虑灯泡电阻的变化)求:
SH®
出
(1)小灯泡的电阻R.。
(2)通电10s电路消耗的电能。
(3)在保证电路安全的前提下,电路消耗总功
率的范围。
63
5.(2025·临沂沂水二模)如图是一款电取暖器
及其简化电路图,R,和R,均为发热电阻且阻
值不变,工作状态分为高、低温两挡,其部分
参数如下表。
额定电压
220V
高温挡
1000W
额定功率
低温挡
600W
(1)电取暖器中有一种叫电磁继电器的元件,
它是利用电流的
效应来实现对电路
通断的控制。当只有S闭合时,电取暖器处
于
温挡。
(2)高温挡时电路中的电流为多少(保留一
位小数)?
(3)电阻丝R,的阻值为多少?
(4)电取暖器工作时会放出大量的热,而与其
相连的电源线却不怎么发热,试分析其原因。
64
6.(2025·泰安新泰二模)如图甲是某多功能养
生壶内部简化电路图,由控制电路和工作电
路两部分组成。R。为热敏电阻,其阻值随水
温变化图像如图乙所示。控制电路电源电压
U,=6V,R为滑动变阻器,线圈电阻不计。
当壶中的水温达到100℃时,线圈中的电流
为6mA,衔铁刚好被吸下。工作电路电源电
压U,=220V,R、R2为电热丝,R1=442,R2=
1762。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]求:
衔铁
EB
R/2
R
2500T
2000
1500
1000
0U2。
500
工作电路
中
控制电路
020406080100/℃
甲
乙
(1)养生壶的加热功率和保温功率是多少?
(2)此养生壶的加热效率为90%,用此养生
壶加热挡加热7min,可使质量为2.2kg的水
从15℃加热至多少摄氏度?
(3)使用烧水功能时,需设定水温达到100℃
时停止加热,进行保温,则此时滑动变阻器R
接入电路的阻值是多少?(6)反比
人
5.(1)断开
(2)如图所示(3)B(4)5
6.(1)如图所示(2)断路(3)5减小误差(4)①2.5
③
4
专题四电和磁
专项突破六电学计算
1.解:(1)由图可知,压力传感器R和定值电阻R。串联,电流
表测量电路中的电流,当R的阻值为35时,电路中的电
流1
12V
R+R。352+500.3A;
(2)当通过电路的电流为P=0.4A时,电路的总电阻R急=
T04A=30n,
U 12V
R的阻值R'=R-R,=302-52=252
由图乙可知压力F=1×104N,地磅的测量值m=
G F
gg
1x10N-1000kg
10 N/kg
(3)电流表的示数最大为0.6A,电源电压不变,电路的总
电阻为
ka
为了增加地磅的最大测量值,即压力增大,需要减小R的阻
值,R的阻值为
R=R'-R。=202-R。,所以需要增大R。的阻值
2.解:(1)当滑片P位于最左端时,只有R2接入电路,
此时电流表的示数1=R2000.3A;
(2)某同学测试时,从最左端推动滑片P向右移动20cm
此时滑动变阻器接入电路的阻值R1=0.52/cm×20cm=
102
此时电路中的总电阻Ra=R晰1+R2=102+202=302
U_6V=0.2A
根据欧姆定律得,电路中的电流,=R。30Q
电压表的示数U,=12R1=0.2A×102=2V。
3.解:(1)当开关S,闭合,开关S2断开时,三个电阻串联,滑
动变阻器的滑片P移至最左端时,电压表测量R,、R2两端
的总电压,电流表测量电路中的电流,根据欧姆定律知,电
阻R3两端的电压U,=R,=0.40A×102=4V;
(2)R1两端的电压U,=IR1=0.40A×202=8V
R,两端的电压U,=U-U,=10V-8V=2V
U,.2V
所以电阻R,的阻值R,=70,.40A
52:
(3)当S闭合、S2断开时,电路中R1、R2、R,串联
所以电源电压U=U+U3=10V+4V=14V
当S,、S,均闭合时,电路中R、R,串联,
1=P=7
=0.5A
U 14V
R,消耗的电功率P,=U1=2R=(0.5A)2×102=2.5W
所以滑动变阻器消耗的电功率
P,=P-P3=7W-2.5W=4.5W
U_(6V)2
4解:1)小灯泡的电图R,=P紫36W=0:
(2)当闭合S,断开S、S,滑片P移到距R最右端了处时,
灯泡与滑动变阻器串联,此时滑动变阻器接入电路的阻值
R=号Ra=子x30n=10n
_P瓶_3.6W
灯泡正常发光,电路中的电流1=6V=0.6A
电源电压U=1R=1(R+R)=0.6A×(102+102)=12V
通电10s电路消耗的电能W=U=12V×0.6A×10s=72J
(3)当开关S、S、S2均闭合时,R与R。并联,当通过滑动变
阻器的电流为1A时,电路中的电流最大,此时通过R,的
电流1。=R。10
U 12 V
=1.2A
电路中的最大电流I大=1#+。=1A+1.2A=2.2A,未超过
电流表测量范围,
故电路消耗的最大功率:P大=U1大=12V×2.2A=26.4W
当开关S闭合,S,、S2断开时,灯泡与R串联,当R接入电路
的阻值最大时,电路中电流最小,电路中的最小电流1小=
U
12V
R+R海102+302
=0.3A
电路消耗的最小功率P小=U1=12V×0.3A=3.6W
故电路消耗总功率的范围是3.6W~26.4W。
5.解:(1)磁低
(2)高温挡时,功率P高=1000W,
由P=UM可得I=
P商-1000W
U220V
≈4.5A。
(3)闭合开关S和S,时,R,和R,并联,此时电取暖器处于
高温挡;当只闭合开关S时,只有R,工作,电取暖气处于低
温挡。电阻丝R,的功率P,=P海-P低=1000W-600W=
400W
/2(220V)2
所以电阻丝R,的阻值=40W1210。
3
(4)通过电取暖器和电源线的电流相等,而电源线的电阻远
小于电取暖器的电阻,根据焦耳定律Q=:可知,通电时
间相同,电取暖器产生的热量远大于电源线产生的热量,所
以电取暖器工作时会放出大量的热,而其电源线却不怎么
发热。
6.解:(1)当继电器线圈电流达不到6mA时,衔铁不会被吸
下,此时工作电路中只有电阻R,工作,工作电路电阻最小,
由P
=R可知,电路处于加热状态;当继电器线圈电流达到
6mA时,衔铁会被吸下,工作电路中R、R,串联,工作电路
电阻最大,此时电路处于保温状态
U2(220V)2
则养生壶的加热功率为P=R440=1100W
U2(220V)2
养生壶的保温功率为PR,+R,44n+176n-20W:
(2)加热挡工作7min养生壶消耗的电能为W=P加热t加热=
1100W×7×60s=4.62×10°J,
水吸收的热量为Q殿=Wn=4.62×10J×90%=4.158×10J,
由Q级=cm4得4=Q
4.158×10J
c水m4.2×103J/(kg·℃)×2.2kg
45℃
水的末温度为t=△1+t。=45℃+15℃=60℃,所以,可使质
量为2.2kg的水从15℃加热至60℃:
(3)当温度为100℃时,由图乙可知R。=500,此时控制电
路中的电流1=6mA=0.006A,
U 6V
控制电路总电阻为Rg=70.O06A10000,
滑动变阻器接入电路的阻值R潘=R。-R。=1000Ω-
5002=500D。
专题四电和磁
专项突破七电与磁
1.A2.C3.B4.C5.B6.D7.D8.B
9.磁场运动状态电流方向
10.感应电流
11.通电导体在磁场中受到力的作用改变电流方向改变
磁场方向
12.并联红
S
13.如图所示
t00中
14.(1)轻敲硬纸板(2)条形(3)小磁针(4)电流安培
(5)在螺线管中插入铁芯
15.(1)切割磁感线电磁感应电流表指针是否偏转
(2)B(3)机械发电机(4)将灵敏电流计换成电源
专题五热和能
专项突破一热学
1.C2.B3.A4.D5.B6.C7.B8.C9.D10.C
11.C
12.-9
13.分子在永不停息地做无规则运动斥力
14.蒸发不变
15.升华凝华
16.熔化凝固放热
17.855.46×105
18.(1)晶体48(2)>
19.(1)受热均匀(2)-3(3)吸收晶体(4)比热容
(5)不会
20.(1)秒表(2)94(3)不变持续吸热
(4)水的沸点与大气压的关系
21.(1)B(2)加热时间(3)98小于(4)煤油水
专题五热和能
专项突破二能量
1.A2.D3.D4.B5.C6.C7.B8.B9.B
10.B
11.A12.C13.B
14.km/h动
15.运动状态重力势不做功
16.热传递分子的热运动与温度有关
17.方向性保持不变
18.增大=
19.=不变
20.做功15
21.(1)换用长度更长的木板(或适当降低小球释放时的高度,
或减小小球的质量)(2)第2次实验时木块被撞击后移
动的距离较远(3)C(4)速度
专题五热和能
专项突破三效率计算
1.解:(1)由信息采集表可知
G=40N,OB=0.4m,OA=0.8m
由杠杆平衡条件可得F×OB=G×OA,即F×0.4m=40N×
0.8m,所以F=80N:
(2)拉力F'=100N时,由表中数据可知s=0.2m,则拉力F
做的总功W色=F's=100N×0.2m=20J:
(3)有用功W有用=Gh=40N×0.4m=16J
杠杆的机械效率η
W有用x100%
16J
×100%=80%。
20J1
2.解:(1)小轿车对地面的压力
Fs=G=mg=1.2×103kg×10N/kg=1.2×104N
小轿车静止时对沙滩的压强为
FIE1.2x10N=6X10 Pa;
p=s0.2m2
(2)由图甲可知,n=2,小轿车被匀速拉动通过的路程为
s车=t=0.5m/s×10s=5m;
(3)滑轮组自由端通过的距离为s绳=s车=2×5m=10m
滑轮组做的总功为W。=F绳=2×10N×10m=2×10打
_”有地×10%可知,滑轮组做的有用功为W有用=
根据?二W
W总7=2×104J×90%=1.8×10J
W有用
则小轿车受到的拉力做功的功率为P=
_t
1.8×10J=1800W。
10s
3.解:(1)由图甲可知,动滑轮上的绳子段数n=2,
由图丙可知,1~2s内吊篮匀速上升,由图乙可知,此时的拉
力为F=25N