2026年浙江省中考科学复习专题-物理计算专题

**基本信息** 聚焦初中物理计算核心考法，以力学、电学及综合应用为框架，通过模拟题构建从单一公式到多知识点综合的递进训练体系。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |力学计算|含运动、压强等6子模块，2026舟山/杭州一模等|注重公式应用与实际情境结合，如C919飞行、电动汽车涉水|从速度公式→压强/浮力规律→杠杆/滑轮组模型，逐步实现力学知识综合| |电学计算|含欧姆定律、电功率等3子模块，2026西湖/镇海区模拟等|结合智能设备电路分析，如体重秤、温控系统|从电路分析→欧姆定律应用→电功率计算，体现电学规律实际迁移| |力电综合|5题，2025嘉兴/浙江一模等|杠杆/滑轮组与电路结合，如电子秤、水位测量仪|力学平衡与电路控制融合，培养跨模块问题解决能力| |电热综合|6题，2025萧山/北仑区校级一模等|电加热与能量计算结合，如3D打印机、电炖锅|电热功率与能量转化综合，强化科学观念应用|

物理计算专题 ►考法01 力学计算 ►考法02 电学计算 ►考法03 力电综合计算 ►考法04 电热综合计算 1、 力学计算 运动计算 1. （2026•舟山一模）在2025年迪拜航展上，我国自主研制的C919大型客机进行了飞行表演，展示了优异的性能。作为一款具有重要军事潜力的大飞机，C919被认为未来可改装为预警机、反潜巡逻机等特种军机，以提升空军的远程作战能力。 （1）假如C919需匀速通过一个长达61m的模拟战术编队。若飞机以1m/s的速度完全通过该编队需要100s，求C919飞机的长度。（写出计算过程） （2）设想C919改装为某型特种飞机后，从甲机场转场至相距1500km的乙机场。图乙为该次转场飞行的s﹣t图像，包含了起飞加速、定速巡航匀速飞行、减速降落等过程。根据图像，求此过程中飞机定速巡航匀速飞行阶段的速度。（写出计算过程） 2. （2025•舟山一模）节能减排，绿色出行，新能源汽车成为汽车发展的方向。小睿家新购置了一台国产仰望U8电动汽车，如图所示，该款汽车既能在陆地上行驶，又能像船一样在水中涉水航行。该车满载时的总质量是4t，静止在水平地面上时，四个车轮与地面接触的总面积为0.2m2，g取10N/kg，，求： （1）该车满载静止在水平地面上时，它对水平地面的压强是多少？ （2）该车满载在水中航行时，排开水的体积是多少？ （3）该车在水中以3.6km/h的速度匀速直线航行5min，通过的路程是多少？ 压力与压强 3. （2024·浙江金华·模拟预测）如图甲所示为一辆静止在水平地面上的电动三轮车，总质量为450kg。如图乙所示为其简化结构示意图，电动三轮车整车的重力集中于C点，前、后轮的中心分别为A和B，且AB连线恰好水平，D为重力作用线与AB的交点。已知AB长1.5m，BD长0.6m，若此时，每个车轮与水平地面的接触面积均为100cm2，两后轮对地面的压力相同。则电动三轮车的前、后轮对地面的压强各为多少？（取g=10N/kg） 4. （2026·浙江杭州·一模）图甲所示的载货汽车，其前面为“单轴-单轮”（一根轴上有2个车轮），后面为“单轴-双轮”（一根轴上有4个车轮），如图乙所示。装货后该货车总质量为16t，每个轮胎与地面的接触面积约为。实际货车和货物整体的重心到前、后轴的距离一般不相等，常偏向车的后半部，为简化研究问题，假设整体重心C到前、后轴的距离相等，水平地面对货车前面两个车轮的作用力相等，等效作用在A点；水平地面对货车后面四个车轮的作用力均相等，等效作用在B点；因此，货车可看成水平杠杆，如图丙所示，AB距离等于前、后车轴间的距离，C在AB中点。 （1）求货车在B点所受的总支持力。 （2）为了保护路面，需要限定车辆对路面的压强大小。只要车辆的任何一个轮胎对路面的压强超过限走值，即视为车辆超限。若某水平路面能承受的最大压强为，请通过计算判断该货车是否超限。 浮力 5. （2026•镇海区校级模拟）将一底面积为50cm2的长方体木块用细线拴在一个空容器的底部，然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平，如图甲所示，在此整个过程中，木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图乙所示。 （1）则木块所受到的最大浮力为多少？ （2）细线对木块的最大拉力为多少？（g取10N/kg） 6. （2026•镇海区校级一模）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10cm，配重质量5g。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，静止时如甲图和乙图（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。请计算： （1）密度计在水中所受浮力大小； （2）饮料密度； （3）小组成员突发奇想：将适量饮料倒入甲图密度计内，静止时如丙图。将丙图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，静止时如丁图（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？ 7. （2025·浙江温州·二模）2024年12月，温州朔门古港遗址发现第二艘北宋沉船。如图所示是打捞沉船的装置示意图，利用打捞船上的电动机、滑轮组和缆绳将沉船打捞出水面。某次打捞时，浸没在水中的沉船排开水的体积为200米3。 （1）图中滑轮A 的作用是_______________； （2）该沉船浸没在水中时受到的浮力是多少牛? （3）从沉船露出水面到完全出水过程中，如果电动机输出的机械功率保持不变，则相同时间内，沉船上升的距离将变小。请解释上升距离变小的原因。 杠杆 8. （2026.萧山区一模）为了增强市民身体素质，某些小区安装了各式各样的健身器材。如图1是臂力健身器，使用时将配重片调节至合适的限位孔，竖直向下拉把手，使支架绕着转轴0转动，即可锻炼臂力。整个装置可以简化成一个杠杆模型(图2)所示，已知OA=50cm，OB=30cm，每个限位空之间的距离为10cm，配重片质量为20kg(不考虑装置自重和摩擦) (1)配重片越往左移，拉动A点需要的拉力越 (填“大”或“小”) (2)当配重片位于限位孔B时，通过计算分析此时臂力器属于 (填“省力”、“等臂”或“费力”)杠杆。 (3)更换配重片的限位孔时，需将配重片向上拔出，再插入另外的孔中。若配重片向上提升15cm，则需克服配重片重力做多少功? (4)小科在A位置竖直向下的最大臂力约为500N，他能将配重片插在距离0点最远的哪一个限位孔?(通过计算说明) 9. （2026.温州一模）为了帮助某古村落村民从井中轻松打水，某科学小组设计了如图所示的提水装置:在两个高度相同的支架上水平支撑一根直硬棒，支撑点分别为C点和D点。硬棒的A端悬挂一块石块，B端下方通过滑轮悬挂一个重20牛、容积为0.03米3的水桶，村民通过竖直向上拉动绳索即可实现从水井中轻松打水。硬棒上各点之间距离如图所示，滑轮重10牛，硬棒和绳索质量及各种摩擦均忽略不计。(井水的密度取1.0X103千克/米3) (1)该装置中滑轮的作用是: 。 (2)村民将盛有2千克水的桶从完全离开水面开始匀速提升2米，求此过程中村民做功大小。 (3)若A点系上质量为6千克的石块，提水时为保证硬棒不翻转，则水桶中可装进水的质量范围为？ 10. （2026.余杭一模）如图一是一辆液压三轮车，其部分参数如下表所示： 请回答: (1)电动三轮车的车架和车厢使用高强度钢制造，为减缓其锈蚀,在表面喷涂油漆，这种防锈措施的原理是 (2)当质量为60kg的司机驾驶该电动三轮车沿平直路面以5米/秒的度匀速行驶30分钟，已知三轮车在水平路面上匀速行驶时，其所受阻力为总重的0.1倍，则牵引力所做的功是多少?(写出计算过程) (3)该三轮车货厢连接的液压杆能使货厢绕固定点0转动，图2为其简化结构示意图，已知空货厢的重心为A点，0A长0.8米，0点到液压杆的距离OB长0.5米。假设当空货厢与水平面夹角为60时，液压杆恰好竖直。则此时液压杆所需施加的力为多少?(写出计算过程) 11. （2026．舟山一模）图甲是黄铜材质的翻板自封防臭地漏(黄铜的主要成分为铜、锌)，其工作原理如图乙所示。利用水对底盖的压力来控制开合，有水时，自动开盖，迅速排水。无水时自动闭合，防臭防虫。请回答: (1)该地漏能防臭防虫，但地漏表面及排水管内仍然会有细菌滋生。细菌的生殖方式属于填“有性生殖”或“无性生殖”)。 (2)为了探究制作地漏所用黄铜的等级，小科取制作地漏的黄铜废料进行了实验检测:取样品20克，逐滴加入质量分数为9.8%的稀硫酸，当加入稀硫酸的质量为100克时，恰好不再有气体产生。通过计算并结合下表判断制作地漏的黄铜属于哪种类型? （3）图丙为地漏翻板结构的示意图，整个翻板结构(包括配重和底盖)的总质量为50克，整个翻板结构的重力作用线通过A点，水对底盖压力的作用点可以等效在底盖C点，其中OD长度为1厘米，OA长度为0.5厘米。请计算底盖向下张开时，水对底盖的压力至少为多少牛? 滑轮组及机械效率 12. （2023·浙江·一模）如图所示，工人用180N的拉力F使重1000N的物体以1m/s的速度做匀速直线运动，已知物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.3倍。下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度是3m/s B．物体受到的拉力为360N C．在2秒内拉力做的功为360J D．滑轮组的机械效率为83.3% 13. （2026•拱墅区一模）“塔吊”是建筑工地上常用的起重设备，其简化模型如图甲所示。水平臂AB中，AO为平衡臂，LAO＝10m；OB为起重臂，LOB＝60m。A端装有配重体，重为6×104N；起重小车P可在OB间移动，装有如图乙所示滑轮组。求： （1）某次操作中，起重小车P在C处将G＝8×103N的重物匀速吊起10m，缆绳拉力F＝5×103N，如图乙所示。求此过程中滑轮组的机械效率η。 （2）若不计水平臂AB、起重小车P和滑轮组的重力，忽略配重体、起重小车P和塔身的宽度；当起重小车P位于B点时，该塔吊能吊起的最大重物的重力。 14. （2026•余杭区校级模拟）为了建设精致城市，每到春天园林工人要在过街天桥上放置花草，为城市增添一抹绿色。如图所示，工人用长木棒、滑轮、轻绳组装提升装置。木棒放置在天桥栏杆上始终保持水平，与栏杆M接触点为O；用沙袋将木棒B端压在栏杆N上，在木棒A端吊装滑轮组。OA：OB＝1：2，每个沙袋重300N，每个滑轮重24N。（木棒和绳的重力、滑轮与轴的摩擦均忽略不计） （1）若A点受到竖直向下的拉力为1000N，为了保持木棒水平平衡，在B端至少需要放置几个沙袋？ （2）若某次工人利用滑轮组竖直向下拉绳子，将重为376N的花架匀速提升5m。求： ①滑轮组的机械效率。 ②滑轮组对绳AC的拉力。 力学综合计算 15. （2026.西湖一模）为解决山羊在假期无人值守时的饮水问题，小科设计了自动喂水装置，其结构如图所示。饮水槽中，带浮球的轻质杆AOB相当于一根杠杆，可以绕0点转动，浮球重1牛、体积为600立方厘米，A0的长度为10厘米，BO的长度可调节。若不计轻质杆AOB和细杆、活塞的自重、轻质杆所受浮力及转轴O处的摩擦，请回答下列问题。(水的密度为1×10kg/m3) (1)饮水槽水位下降时，饮水槽底部受到水的压强 (选填“变大”、“变小”或“不变”)，活塞 (选填“向上”或“向下”)运动。 (2)进水口刚好关停时，浮球的一半体积浸在水中，则浮球所受到的浮力大小为牛。此时，轻质杆AOB处于水平位置，细杆对A点向上的力为6牛，求BO的长度(写出计算过程)。 (3)小科在实际测试过程中发现:每次饮水槽进水后，浮球尚未浸入一半体积，进水口就关闭了，导致饮水槽中的水量较少。为增大进水量，可将BO的长度 (选填“变长”或“变短”)。 16. 小科与同学到某工地参观，看到工人操作电动机通过如图所示滑轮组将正方体石料从水池底竖直匀速吊起，他们通过调查得知：石料的边长为0.2m，密度为2.5×103kg/m3，石料上升时速度恒为0.4m/s，圆柱形水池的底面积为0.2m2，石料露出水面前滑轮组的机械效率是80%。（不计绳重和摩擦，ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）请根据他们的调查数据求： （1）石料露出水面前受到的浮力； （2）动滑轮重力； （3）石料从刚露出水面到完全露出水面所用的时间。 17. 如图所示，有一体积为1m3、密度为1.45×103kg/m3的物体置于水底，欲将其打捞上来，现用电动机带动钢丝绳自由端通过滑轮组使物体以0.1m/s的速度在水中匀速上升，经过3min的时间物体由水底提升到水面。在此过程中滑轮组的机械效率为90%，求：（不计物体的高度、绳重和摩擦，g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3） （1）物体浸没在水中时受到的浮力： （2）物体在水底时下表面受到水的压强； （3）动滑轮的重力； （4）若物体离开水中后匀速上升，且电动机的输出功率比物体在水中时增大了20%。此时钢丝绳自由端的速度。 18. （2024•拱墅区校级三模）科技小组的同学用长方体泡沫塑料A、三脚架和灯泡等制作了一个航标灯模型（如图），总重为4N，A底部与浮子B用细绳相连。水位上升时，浮子B下降；水位下降时，浮子B上升，使航标灯静止时A没入水中的深度始终为5cm，排开水的质量为500g，浮子B重0.5N（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦）求： （1）泡沫塑料A受到水的浮力是多大？ （2）浮子B体积应为多大？ （3）求航标灯静止时绳子对滑轮的拉力大小？ 19. （2024•温州三模）小科同学设计了如图所示的装置进行实验，利用小量程弹簧秤测金属的密度，其中杠杆OAB支点为O（杠杆OAB质量不计），OA：OB＝1：3。他实验的步骤如下： 步骤一：用一细绳将体积为180cm3的金属块悬挂于A点，然后向容器中加水，使金属块浸没在水中。 步骤二：使杠杆OAB在水平位置静止，读出弹簧测力计此时的读数为12N。请根据题目求出以下信息： （1）金属块浸没在水中时受到的浮力。 （2）绳子作用在杠杆A上的拉力。 （3）被测金属块密度。 2、 电学计算 欧姆定律 20. （2026.舟山一模）小科为测量击打力设计了简易模拟电路(如图1)，闭合开关S，当击打压力应变片R时，可以通过电流表的示数来反应击打力的大小。已知电源两端电压恒为24伏，定值电阻Ro的阻值为20欧，电流表的量程为0~0.6安，压力应变片R的阻值与击打力F的关系如图2所示。请回答： (1)当压力应变片所受打击力增大时，电流表的示数将 (填“增大"或“减小")。 (2)当小科用1000牛的力打击压力应变片R时，电流表的示数为多大? (3)在保证电路元件安全的情况下，该电路能测量的最大打击力多大? （4）为使该电路能测3000牛的打击力，需要对小科的设计进行改进。在不改变电路连接方式、电流表的量程及压力应变片R的情况下，请你通过计算提出一种合理的改进建议。 21. （2026.西湖一模）西湖龙井智慧茶园中，现代科技从养茶、采茶全面助力传统茶业。请回答以下相关问题。(1)茶小绿叶蝉是危害西湖龙井茶树的主要害虫。茶农们常使用如图1所示的“虫情测报灯”吸引该虫进行诱捕，该虫的这种趋光性属于 行为(填“先天性”或“后天学习”)。 (2)图2为无人机喷洒印楝素防治害虫。配制溶质质量分数为0.0004%的印棟素稀溶液12千克，需要溶质质量分数为0.3%的印楝素浓溶液 千克。 (3)茶园采用图3所示的设备采摘茶叶。工作时，启动抽气机，机械臂上的采摘头对准茶叶，切断茶梗，茶叶便从采摘头的A处进入，沿着软管到达收集网，如图4所示。请用所学知识解释茶叶从A处运动到B处的原因。 。 (4)某款采茶设备机械臂的部分工作电路如图5所示，其中电源电压恒为6V，定值电阻R0=20Ω，湿敏电阻R敏用于检测茶叶叶片的含水量，R敏电阻的阻值随叶片含水量变化关系如图6所示。若要采摘含水量为80%的叶片，电路中电压表的示数为多少?(写出计算过程) 22. （2026•浙江模拟）如图甲是一台放置在水平地面的智能体重秤，图乙是它的电路结构图，R0为阻值100Ω的定值电阻，秤盘下方的电阻R为压敏电阻，其阻值随人对秤盘压力的变化关系如图丙所示，已知电源电压为3V且保持不变。求： （1）当秤盘为空时，R的阻值； （2）某同学站在体重秤上时，电压表示数为2V，该同学的质量。 23. 图甲为某型号汽车的自动测定油箱内油量的电路原理图，其中电源两端的电压为24V，R0为定值电阻，A为油量指示表(一只量程为0～0.6A的电流表)；Rx为压敏电阻（厚度不计），它的上表面受力面积为10cm2，其阻值与所受压力的对应关系如图22乙所示．油箱的横截面积为20dm2，油箱加满汽油时深度为0.4m，油量指示表的示数在最大值处．（已知：汽油的密度ρ=0.7×103kg/m3，g取10N/kg，汽油的热值q＝3.0×1010J／m3）．请解答下列问题： （1）当油箱装满汽油时，压敏电阻Rx上表面受到的压力是多大？ （2）当油箱装满汽油时，定值电阻R0的阻值是多大？当油箱内汽油用完时，油量指示表的指针指向某一位置，求此位置所对应的电流值是多少？ （3）当该车匀速行驶1h消耗10L（1L=1dm3）汽油时，汽油完全燃烧放出的热量有30%转化成汽车的有用功，则汽车在这段时间的功率是多少？ 电能与电功率 24. （2026·浙江杭州·一模）小育家响应国家家电以旧换新惠民政策，置换了一台储水式电热水器，铭牌如表，原理如图，、是储水箱中加热器内的电阻，为漏电保护开关，为温控开关。已知， 额定加热功率 2000W 额定电压 220V 额定保温功率 400W 防水等级 IPX4 温度范围 室温 额定容量 50L 加热方式 双管加热 内胆材质 金属板搪瓷 （1）求保温挡正常工作2小时消耗的电能； （2）求的阻值； （3）该电热水器在加热状态下正常工作40min，使额定容量的水温度升高20℃，求它的热效率。 25. （2025·浙江金华·三模）小科家购置了一款多功能电暖器。如图甲所示，其内装有4kg导热油，转动旋钮可实现高、中、低不同档位之间的切换。图乙是其内部电路原理图，其中四个发热电阻阻值相同。 （1）电暖器通电后，小科感觉房间暖和了，产生“暖和”这种感觉的神经中枢位于_______ ； （2）电暖器低温档工作时，开关应处于_______位置（选填“1”“2”或“3”）； （3）已知中温档额定功率为1000W，求电阻R的阻值； （4）根据所学的电学知识，请你提出一条安全使用电暖器的建议。 电磁继电器 26. （2026.上城区一模）2025年4月24日6尾斑马鱼随神舟二十号上太空在轨停留。数月后，神舟二十号乘组返回地球，本次实验的斑马鱼样品也随之一同“回家”。查阅资料获知，“斑马鱼”生活的水温需要维持在一定的范围。为此，兴趣小组设计一套地面自动控温装置(如图甲)，其中L为电磁铁，R为热敏电阻，R为电热丝。 (1)科学家在太空中选择斑马鱼为实验对象，是因为斑马鱼与人体基因相似度高达87%。基因是__分子上具有遗传效应的片段，能控制生物体的特定性状;(2)当水温度过低时电磁铁吸引衔铁，弹簧收缩，动静触点相碰，电热丝工作;当水温度达到预设温度时，电路自动断开，电热丝停止加热，从而使水温度自动控制在一定范围。为实现上述功能，热敏电阻应选择图乙中的(选填“a”或“b"); (3)若电热丝Ro的阻值为48.4欧，电热丝工作时功率与时间的关系如图丙，则该电热丝工作一天(24小时)消耗多少电能?(请计算说明) 27. （2026·浙江·一模）浙江的春季，天气潮湿，可以用除湿机除湿，其简化后的电路图如图1所示。控制电路中的电源电压，调控电阻的阻值范围为为装在除湿器内的湿敏电阻，其阻值随相对湿度的变化如图2所示（空气中含有水蒸气的百分比，单位为：%RH），L为磁控开关，当湿敏电阻的阻值发生变化、电流大于或等于时，的两个由磁性材料制成的弹片具有了磁性并相互吸合。已知：为保护电阻，磁控开关线圈的电阻不计。 （1）当接通时，可判断出图1中线圈上端的磁极是__________极； （2）若要在相对湿度更小时，除湿机就能开始除湿工作，则应将调控电阻________（选填“变大”或“变小”）； （3）若实验室内有较敏感的器件，需要相对湿度控制在以内，求除湿机调控电阻的最大阻值。 28. （2026•镇海区校级模拟）小科为学校草坪设计了一个自动注水喷淋系统，其电路设计如图甲，控制电路电源电压U1＝12V，R0为定值电阻，RF为压敏电阻，电磁铁线圈电阻忽略不计，压敏电阻路RF置于水箱底部（如图乙），其阻值与压力有关，阻值随水位变化关系如下表。工作电路包括注水系统和喷淋系统，其电源电压U2＝220V。圆柱体水箱底面积S＝0.4m2，当水箱内的水位上升到2m时，通过电磁铁线圈的电流Ia＝0.IA，衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作，此时电流表示数I1＝lA，当水位下降到lm时，衔铁恰好被拉起，注水系统开始给水箱注水，此时电流表示数I2＝2A。 水位/m 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.25 压敏电阻RF阻值/Ω 300 200 125 90 70 66 62 60 59 （1）当水箱内水位达到2m时，控制电路中压敏电阻RF的功率为多少W？ （2）当水箱内水位下降到1m时，通电电磁铁线圈的电流Ib为多少？ （3）已知喷淋系统一直给草坪喷水，每秒针喷水量恒为0.001m3，注水系统工作时，每秒钟给水量箱注水恒为0.005m3，求相邻两次开始给水箱注水的这段时间内，工作电路消耗的电能？ 【解析】（1）当根据表格可知压敏电阻RF阻值，结合电功率公式解答； （2）根据串联电路特点和欧姆定律求得R0阻值，再根据欧姆定律解答； （3）计算注水系统与喷淋系统同时工作时，工作电路电流做功和喷淋系统单独工作时，工作电路的电流做功，两者相加即可。 29. （2025•舟山二模）冬天坐在马桶上感觉非常冰凉，某学习小组展开“自制智能电热马桶圈”的项目化学习。在老师的指导下小组同学制定了评价量规，表一为部分评价指标。 表一：评价量规 评价维度 评价等级 优秀 良好 待改进 升温维度 人坐在马桶圈上面后5秒内温度上升至30℃以上 坐在马桶圈上面后10秒内温度上升至30℃以上 坐在马桶圈上面后10秒内温度无法上升至30℃ 节能性 在保温挡时工作电路电流不大于50mA 在保温挡时工作电路电流范围在50—100mA 在保温挡时工作电路电流大于100mA 图甲是该小组同学设计的电路图。控制电路电源电压U＝6V，Ra为压敏电阻，其阻值随压力的变化随如图乙所示。Rb为热敏电阻，其阻值随温度变化如表二所示。电磁继电器在电流大于40mA时，衔铁被吸合，工作电路处于加热状态；在电流小于20mA时，衔铁被释放，工作电路处于保温状态。工作电路的电源电压为220V，R2＝100欧。（电磁铁线圈电阻忽略不计） 表二：热敏电阻阻值随温度的变化 温度/℃ 20 25 29 32 34 35 36 37 38 40 42 44 阻值/Ω 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 （1）对照评价量规，为使该小组设计的智能电热马桶圈在“节能性”这一维度达到优秀，R1的阻值至少为多少，请计算说明。 （2）请计算体重为50kg的小明坐在马桶上时，马桶圈的温度调控范围。 （3）在实验过程中，该小组同学发现Ra坏了，于是找了另一个压敏点电阻Rc，其阻值随压力变化如图乙所示。小明经过分析认为不合适，这样会比较费电。请你通过分析说明理由。（提示：加热状态下比保温状态更费电） 3、 力电综合 30. （2025•嘉兴一模）科学兴趣小组参观农场后，准备为农场的储水箱设计自动抽水控制系统。 【明确目标】电路功能：水箱装满水时，水泵能自动停止工作。 限制条件：①工作电路电压U1恒为220V，控制电路电压U2恒为12V。 ②压敏电阻R2安装在水箱下部，其阻值与压力的关系如图乙。 ③电磁铁线圈阻值不计，当电流达到40mA时，衔铁恰好被弹起。 ④水箱的容积为0.8m3。 【设计方案】根据要求，该小组设计了图甲方案。 （1）水箱装满水时控制水泵的电动机M恰能自动停止工作，则R1应选多少欧？ （2）若水箱距水源的高度为3m，需要在2min内将水箱装满，则选择的电动机抽水功率至少为多少瓦？ 31. （2025•浙江一模）如图甲是建筑工地上的“塔吊”示意图，其配重箱A重4000kg，起重臂上有一个可以沿水平方向左右移动的滑车B，图乙为滑车B及滑轮组中钢绳的穿绳示意图，滑车B内装的电机可卷动钢绳提升重物。现用该装置吊起重8×103N的物体C，不计起重臂、滑车B、钢绳、动滑轮重及摩擦。 （1）若配重箱A到支点O的距离为5m，则滑车B可向右移动的最远距离是多少？ （2）若电机在25s内将物体C竖直向上匀速吊起10m，此时电机工作的实际功率为5000W，则该电机的机械效率为多少？ 32. （2024·浙江绍兴·二模）某项目学习小组设计了一种电子秤（如图甲所示），其表盘由电流表改装而成，图乙是他们设计的结构图，OAB是一根轻质杠杆，O为支点，OA=2cm，OB=10cm，电源电压U恒为12V，报警器的电阻R0为5Ω，忽略压杆、托盘和杠杆的质量，压敏电阻R的阻值与所受压力F的关系如图丙所示。 项目一：标注刻度 （1）标“0”刻度：闭合开关S，托盘空载时，电流表读数为__________安，此时指针指向电子秤的“0”刻度； （2）标最大测量值m最大：闭合开关，往托盘中不断放入被测物体，当电流达到0.6A时报警，此时指针指向电子秤的最大测量值m最大。请计算m最大__________； 项目二：评价与改进 （3）小明发现所制的电子秤量程太小，若要使电子秤的最大测量值m最大增大，在电源电压、压敏电阻R、报警器及电流表量程都不变的前提下，请写出一种改进方法：_________。 33. （2024·浙江·一模）我市常有下暴雨，导致水库水位超过警戒线产生危险。为自动测量水库水位超出警戒线的高度，项目化学习小组设计了一台简易水位测量仪，其工作原理如图所示。密度比水大的圆柱体M底面积为，物体M和N重力均为40N，绳子绕过定滑轮把M、N两物体相连，调节绳子长度使M的下表面与水库警戒线相平，轻质杠杆OB绕O点转动，物体N放在杠杆的B处，OB长102cm，力敏电阻通过A处对杠杆产生支撑，OA长51cm，力敏电阻阻值与所受压力的关系如表所示，电路电源电压U恒为6V，灯L的电阻值为10Ω（忽略温度对灯L电阻的影响），在电流表相应的位置标出水位高度。（杠杆OB自身重力、绳重和摩擦均不计，） 压力（N） 0 10 20 30 电阻（Ω） 20 15 10 5 （1）如观察到电路中的电压表示数变大，则是水库水位超出警戒线的高度将______。 （2）当某次水位超过警戒线高度1m时，此时小灯泡消耗的电功率是多少______？ （3）若用这个完成测试的测量仪来测量海水超过警戒线的高度，只通过调节物体N在杠杆上放置的位置（其它条件不变），仍用电流表也能准确读出水位高度，则向______（左或右）调节N的位置。（已知） 34. 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，取。 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）求机器人对地面的压强； （2）求牵引力所做的功； （3）求机器人全程运动的时间及消耗的电能； （4）求电能转化为机械能的效率。 35. 在物理项目化学习活动中，某科技小组的同学设计了如图甲所示的船只升降实验模型。模型中的船厢A和所盛水的总重为5N，圆柱形浮筒B底面积为，重为18N。电路中电源电压恒定，为定值电阻，压敏电阻（表面绝缘，厚度不计）固定于容器C底部，上表面积为，阻值随所受水的压力变化关系如图乙所示。关闭排水阀，向C中注入适量水后关闭进水阀，装置静止时，测得C中水深为20cm，B浸入水中的深度为7cm（未浸没），闭合开关S，此时电流表示数；再次打开进水阀，向C中缓慢注入一定质量的水，浮筒B上升，使A下降30cm，稳定后电流表示数。若不计绳重和摩擦，水的密度，g取10N/kg，求： （1）B浸入水中的深度为7cm时所受的浮力； （2）动滑轮的重力； （3）C中水深为20cm时阻值； （4）电路中电源电压值。    4、 电热综合 36. （2025•萧山区校级一模）图甲是用某款3D打印机进行立体绘画时的场景，打印笔通电后，笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化。加热电路简化后如图乙所示，电源电压恒为6V，R1和R2为发热电阻丝，只闭合S1时低温挡工作，S1、S2都闭合时高温挡工作，高温挡和低温挡的功率比为4：3，R1＝4Ω，忽略电阻丝阻值随温度变化，求： （1）低温挡工作时，通过R1的电流； （2）低温挡的功率； （3）R2的电阻值。 37. （2025·浙江温州·三模）一种常见的电热水器内部结构如图，为使用安全，电热水器在用电加热到一定温度时，会通过温控开关S自动切断电路，同时插头上的红色指示灯L会熄灭，起到提示作用。 （1）通电后， 电热丝能够产生热量，其原理是___________； （2）从用电安全的角度考虑，图中b接的是进户线中的____________； （3）已知电热丝R 正常工作时的电功率为550瓦，试计算其工作1分钟消耗的电能____________焦。 38. （2025·浙江·一模）如图所示，水底有一块体积100cm³的铝块。现用一电源电压为6V的电动机把浸没在水中的铝块提出水面，离开水面后，铝块3s内匀速提升了1m，电路中的电流为0.2A。已知铝的密度为2.7×10³kg/m³，铝块提升过程中受到的阻力、绳子自重和摩擦等都不计。求： （1）铝块浸没在水中受到的浮力。 （2）铝块的重力。 （3）铝块离开水面后，电动机工作1s内产生的电热。 （4）电动机线圈阻值。 39. （2024•嘉善县一模）某电热水器内部简化电路如图甲所示，由控制电路和加热电路组成。加热电路中电压为220V，加热电阻R1＝44Ω，控制电路中电源电压恒为12V，R0为定值电阻，Rt为热敏电阻（其阻值随水温的变化关系如图乙所示）；虚线框内为电压检测自动开关，当检测到两端的电压降到3V时S2闭合；检测到R0两端电压升高到6V时S2断开。已知热水器中水温降到40℃时，加热电路开始加热；水温升至某温度时，加热电路停止加热。求： （1）开关S2闭合时加热电路的电功率。 （2）定值电阻R0的阻值。 （3）加热电路停止加热时水的温度。 40. （2025•北仑区校级一模）如图甲所示是某家用多功能电炖锅，深受消费者认可和青睐。它有三段温控功能：高温炖，中温煮和低温熬。图乙是它的简化电路图，下表是该电炖锅的部分参数。 项目 参数 电源电压（V） 220 低温挡功率（W） 500 中温挡功率（W） 1000 高温挡功率（W） （1）该电炖锅是利用电流的________工作的； （2）开关S1断开、S2接A时，电炖锅为________（选填“高”、“中”或“低”）温挡； （3）若电炖锅高温挡工作7分钟，求电炖锅消耗的电能； （4）若家庭电路的电压是220伏，某插座的额定电流是5安，用该插座仅给电炖锅供电，从安全用电和加热快这两个角度综合考虑，应选择________（选填“高”、“中”或“低”）温挡。 41. （2024•浙江模拟）如图甲所示的电饭锅，额定电压为220V，加热功率为1210W。从铭牌上可知该电饭锅能效等级为三级，简化电路图如图乙所示，有加热和保温两挡，由开关S调节，其中R1和R2均为发热电阻，且阻值不随着温度的变化而改变。求： （1）电阻R1的阻值； （2）小明利用电能表测量电饭锅的保温功率，他关闭家里的其它用电器，让电饭锅处于“保温”状态下正常工作，观察在10min内电能表转盘转了30圈。求该电饭锅保温功率。 （3）小明上网查询了解，国家标准中规定电饭锅在该加热功率下正常工作时，三级能效的热效率值范围为81%≤η＜86%（热效率是指装置的有效输出能量与输入能量的比值）。他用学过的知识对电饭锅进行测试：在加热状态下，将温度为23℃、质量为2.2kg的水加热到100℃，电饭锅正常工作用时700s。已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），请你通过计算帮助小明判断该电饭锅的热效率值是否达到三级能效。 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 物理计算专题 ►考法01 力学计算 ►考法02 电学计算 ►考法03 力电综合计算 ►考法04 电热综合计算 1、 力学计算 运动计算 1. （2026•舟山一模）在2025年迪拜航展上，我国自主研制的C919大型客机进行了飞行表演，展示了优异的性能。作为一款具有重要军事潜力的大飞机，C919被认为未来可改装为预警机、反潜巡逻机等特种军机，以提升空军的远程作战能力。 （1）假如C919需匀速通过一个长达61m的模拟战术编队。若飞机以1m/s的速度完全通过该编队需要100s，求C919飞机的长度。（写出计算过程） （2）设想C919改装为某型特种飞机后，从甲机场转场至相距1500km的乙机场。图乙为该次转场飞行的s﹣t图像，包含了起飞加速、定速巡航匀速飞行、减速降落等过程。根据图像，求此过程中飞机定速巡航匀速飞行阶段的速度。（写出计算过程） 【解析】（1）根据速度公式求出飞机完全通过模拟战术编队所通过的路程，C919飞机的长度长度等于飞机完全通过模拟战术编队所通过的路程与战术编队之差； （2）根据图乙确定匀速飞行阶段的路程和时间，利用速度公式求出飞机定速巡航匀速飞行阶段的速度。 解：（1）由得飞机完全通过模拟战术编队所通过的路程： s＝vt＝1m/s×100s＝100m， 飞机长度L飞机＝s﹣L编队＝100m﹣61m＝39m； （2）由图乙可知，从B到C，飞机通过的路程与所用的时间成正比，则该段路程为匀速飞行阶段； 由图可知，sBC＝1430km﹣80km＝1350km，所用的时知tBC＝100min＝10min＝90min＝1.5h， 则飞机定速巡航匀速飞行阶段的速度为：v'900km/h。 答：（1）C919飞机的长度为39m； （2）此过程中飞机定速巡航匀速飞行阶段的速度为900km/h。 2. （2025•舟山一模）节能减排，绿色出行，新能源汽车已成为汽车发展的方向。小睿家新购置了一台国产仰望U8电动汽车，如图所示，该款汽车既能在陆地上行驶，又能像船一样在水中涉水航行。该车满载时的总质量是4t，静止在水平地面上时，四个车轮与地面接触的总面积为0.2m2，g取10N/kg，，求： （1）该车满载静止在水平地面上时，它对水平地面的压强是多少？ （2）该车满载在水中航行时，排开水的体积是多少？ （3）该车在水中以3.6km/h的速度匀速直线航行5min，通过的路程是多少？ 【解析】（1）根据F＝G＝mg计算出该车满载时静止在水平地面上，对地面的压力，再根据p计算该车满载时静止在水平地面上，对地面的压强； （2）汽车漂浮在水面上，则汽车受到的浮力等于重力；已知水的密度和汽车受到的浮力，根据F浮＝ρ液gV排可计算该车满载在水中航行时，排开水的体积； （3）已知该车在水中的行驶速度和航行时间，根据s＝vt计算汽车通过的路程。 解：（1）该车满载时静止在水平地面上，对地面的压力为：F＝G＝mg＝4×103kg×10N/kg＝4×104N； 该车满载时静止在水平地面上，对地面的压强为：； （2）汽车漂浮在水面上，则汽车受到的浮力为：； 由F浮＝ρ液gV排可得，该车满载在水中航行时，排开水的体积为：； （3）该车在水中的行驶速度v＝3.6km/h＝1m/s；匀速直线航行5min，通过的路程为：s＝vt＝1m/s×5×60s＝300m。 答：（1）该车满载静止在水平地面上时，它对水平地面的压强是2×105Pa； （2）该车满载在水中航行时，排开水的体积是4m3； （3）该车在水中以3.6km/h的速度匀速直线航行5min，通过的路程是300m。 压力与压强 3. （2024·浙江金华·模拟预测）如图甲所示为一辆静止在水平地面上的电动三轮车，总质量为450kg。如图乙所示为其简化结构示意图，电动三轮车整车的重力集中于C点，前、后轮的中心分别为A和B，且AB连线恰好水平，D为重力作用线与AB的交点。已知AB长1.5m，BD长0.6m，若此时，每个车轮与水平地面的接触面积均为100cm2，两后轮对地面的压力相同。则电动三轮车的前、后轮对地面的压强各为多少？（取g=10N/kg） 【答案】1.8×105Pa，1.35×105 Pa 【详解】解：电动三轮的总重力G=mg=45kg×10N/kg=450N 根据杠杆平衡条件知道，地面对前轮的支持力 即前轮对地面的压力 对地面的压强 地面对后轮的支持力；根据杠杆平衡条件知道 即后轮对地面的压力 对地面的压强 答：电动三轮车的前、后轮对地面的压强分别为1.8×105Pa和1.35×105Pa。 4. （2026·浙江杭州·一模）图甲所示的载货汽车，其前面为“单轴-单轮”（一根轴上有2个车轮），后面为“单轴-双轮”（一根轴上有4个车轮），如图乙所示。装货后该货车总质量为16t，每个轮胎与地面的接触面积约为。实际货车和货物整体的重心到前、后轴的距离一般不相等，常偏向车的后半部，为简化研究问题，假设整体重心C到前、后轴的距离相等，水平地面对货车前面两个车轮的作用力相等，等效作用在A点；水平地面对货车后面四个车轮的作用力均相等，等效作用在B点；因此，货车可看成水平杠杆，如图丙所示，AB距离等于前、后车轴间的距离，C在AB中点。 （1）求货车在B点所受的总支持力。 （2）为了保护路面，需要限定车辆对路面的压强大小。只要车辆的任何一个轮胎对路面的压强超过限走值，即视为车辆超限。若某水平路面能承受的最大压强为，请通过计算判断该货车是否超限。 【答案】(1) (2)超限 【详解】（1）由题意知，装货后该货车总质量为16t，则货车的总重力为 把货车可看成水平杠杆，以A点为支点，货车重力G为阻力，则B点的支持力为动力，由杠杆平衡的条件可得 在AB中点，则货车在B点所受的总支持力 （2）后轮胎对路面的压强为 则后胎未超限；把货车可看成水平杠杆，以B点为支点，货车重力G为阻力，则A点的支持力为动力，由杠杆平衡的条件可得 C在AB中点，则货车在A点所受的总支持力 则前轮胎对路面的压强为 则前胎超限了，因此该货车超限。 浮力 5. （2026•镇海区校级模拟）将一底面积为50cm2的长方体木块用细线拴在一个空容器的底部，然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平，如图甲所示，在此整个过程中，木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图乙所示。 （1）则木块所受到的最大浮力为多少？ （2）细线对木块的最大拉力为多少？（g取10N/kg） 【解析】（1）由图乙可知，在9cm～16cm内，木块处于漂浮状态，可以得到此时木块底部受到水的压强，木块浸入水中的深度为L1＝9cm；当水面的高度为16cm时细线刚好张紧，线的拉力为零；直到木块上表面与液面相平，此时水面的高度为22cm；可以得到木块的高度，由体积的公式得到木块的体积，根据阿基米德原理得到木块受到的最大浮力； （2）木块漂浮，浮力等于重力，根据F浮＝pS得到木块的重力；细线对木块的最大拉力等于最大浮力减去自身的重力。 解：（1）由图乙可知，在9cm～16cm内，木块处于漂浮状态，此时木块底部受到水的压强p＝900Pa，木块浸入水中的深度为L1＝9cm；当水面的高度为16cm时细线刚好张紧，线的拉力为零；直到木块上表面与液面相平，此时水面的高度为22cm； 所以木块的高度：L＝9cm+（22cm﹣16cm）＝15cm＝0.15m， 则木块的体积：V＝SL＝50cm2×15cm＝750cm3＝7.5×10﹣4m3， 木块全部淹没时V排＝V＝7.5×10﹣4m3， 受到的浮力最大为：F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×7.5×10﹣4m3＝7.5N； （2）由图象可知，木块刚刚漂浮时木块底部受到水的压强为900Pa，则木块的重力与水向上的压力（浮力）平衡，所以木块重力：G＝F浮＝p向上S＝900Pa×50×10﹣4m2＝4.5N； 直到木块上表面与液面相平时，木块受到的浮力最大，由力的平衡条件可得，细线对木块的最大拉力为：F拉＝F浮﹣G＝7.5N﹣4.5N＝3N。 答：（1）木块所受到的最大浮力为7.5N； （2）细线对木块的最大拉力为3N。 6. （2026•镇海区校级一模）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10cm，配重质量5g。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，静止时如甲图和乙图（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。请计算： （1）密度计在水中所受浮力大小； （2）饮料密度； （3）小组成员突发奇想：将适量饮料倒入甲图密度计内，静止时如丙图。将丙图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，静止时如丁图（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？ 【解析】（1）在图甲中，密度计漂浮，根据漂浮条件和G＝mg可得密度计在水中所受的浮力大小； （2）在图乙中，密度计仍漂浮，根据漂浮条件可知密度计在饮料中所受的浮力大小；假设密度计的底面积为S，由图甲和图乙数据，结合V＝Sh可得密度计排开水和饮料的体积，根据F浮＝ρ液gV排求得饮料的密度； （3）在图甲中，根据V＝Sh和F浮＝ρ液gV排求得塑料管的底面积；在图丙中，根据F浮＝ρ液gV排求密度计漂浮在水中受到的浮力，从而可得密度计中饮料和配重的总重力，根据G＝mg求得总质量和饮料的质量，根据ρ求得饮料的体积，根据V＝Sh求饮料和配重的总体积，从而求得配重的体积；在图丁中，密度计漂浮，根据F浮＝ρ液gV排可知它所受的浮力大小和排开饮料的体积大小，从而可得塑料管排开饮料的体积和塑料管浸入饮料中的深度，根据p＝ρ液gh求塑料管底部受到的液体压强。 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，即： 密度计在水中所受的浮力：F浮甲＝G配＝g＝5×10﹣3kg×10N/kg＝0.05N； （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Sm2，由图甲和图乙数据，结合V＝Sh可得密度计排开水的体积： V排甲＝（10﹣5）×10﹣2m×Sm2＝5S×10﹣2m3， 排开饮料的体积：V排乙＝（10﹣6）×10﹣2m×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：1.0×103kg/m3×5S×10﹣2m3＝ρ饮×4S×10﹣2m3，解得，饮料的密度：ρ饮＝1.25×103kg/m3； （3）在图甲中，根据F浮＝ρ液gV排可得， 塑料管的底面积：S10﹣4m2＝1cm2； 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＝1.0×103kg/m3×10N/kg×（10﹣4）×10﹣2m×10﹣4m2＝0.06N， 即密度计中饮料和配重的总重力：G总＝F浮丙＝0.06N， 根据G＝mg可得，饮料和配重的总质量：m总0.006kg＝6g， 则饮料的质量：m饮＝m总﹣m配＝6g﹣5g＝1g， 根据ρ可得，饮料的体积：V饮0.8cm3， 由图丙数据可得，饮料和配重的总体积：V总＝Sh＝（10﹣4﹣4.2）cm×1cm2＝1.8cm3， 则配重的体积：V配＝V总﹣V饮＝1.8cm3﹣0.8cm3＝1cm3， 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×10﹣2m3＝4×10﹣4×10﹣2m3＝4×10﹣6m3＝4cm3， 则塑料管排开饮料的体积：V排管＝V排丁﹣V配＝4cm3﹣1cm3＝3cm3， 塑料管浸入饮料中的深度：h3cm＝0.03m， 此时塑料管底部受到的液体压强：p＝ρ液gh＝1.25×103kg/m3×10N/kg×0.03m＝375Pa。 答：（1）密度计在水中所受浮力为0.05N； （2）饮料密度为1.25×103kg/m3； （3）此时塑料管底部受到的液体压强是375Pa。 7. （2025·浙江温州·二模）2024年12月，温州朔门古港遗址发现第二艘北宋沉船。如图所示是打捞沉船的装置示意图，利用打捞船上的电动机、滑轮组和缆绳将沉船打捞出水面。某次打捞时，浸没在水中的沉船排开水的体积为200米3。 （1）图中滑轮A 的作用是_______________； （2）该沉船浸没在水中时受到的浮力是多少牛? （3）从沉船露出水面到完全出水过程中，如果电动机输出的机械功率保持不变，则相同时间内，沉船上升的距离将变小。请解释上升距离变小的原因。 【答案】(1)改变力的方向 (2)牛 (3)见解析 【详解】（1）根据图片可知，滑轮A固定不动，应该为定滑轮，作用是改变力的方向。 （2）该沉船浸没在水中时受到的浮力 （3）沉船露出水面到完全出水过程中，沉船所受浮力变小，根据称重法可知，拉力变大，由于相同时间电动机对沉船所做的功不变，根据，因此沉船上升的距离变小。 杠杆 8. （2026.萧山区一模）为了增强市民身体素质，某些小区安装了各式各样的健身器材。如图1是臂力健身器，使用时将配重片调节至合适的限位孔，竖直向下拉把手，使支架绕着转轴0转动，即可锻炼臂力。整个装置可以简化成一个杠杆模型(图2)所示，已知OA=50cm，OB=30cm，每个限位空之间的距离为10cm，配重片质量为20kg(不考虑装置自重和摩擦) (1)配重片越往左移，拉动A点需要的拉力越 (填“大”或“小”) (2)当配重片位于限位孔B时，通过计算分析此时臂力器属于 (填“省力”、“等臂”或“费力”)杠杆。 (3)更换配重片的限位孔时，需将配重片向上拔出，再插入另外的孔中。若配重片向上提升15cm，则需克服配重片重力做多少功? (4)小科在A位置竖直向下的最大臂力约为500N，他能将配重片插在距离0点最远的哪一个限位孔?(通过计算说明) 9. （2026.温州一模）为了帮助某古村落村民从井中轻松打水，某科学小组设计了如图所示的提水装置:在两个高度相同的支架上水平支撑一根直硬棒，支撑点分别为C点和D点。硬棒的A端悬挂一块石块，B端下方通过滑轮悬挂一个重20牛、容积为0.03米3的水桶，村民通过竖直向上拉动绳索即可实现从水井中轻松打水。硬棒上各点之间距离如图所示，滑轮重10牛，硬棒和绳索质量及各种摩擦均忽略不计。(井水的密度取1.0X103千克/米3) (1)该装置中滑轮的作用是: 。 (2)村民将盛有2千克水的桶从完全离开水面开始匀速提升2米，求此过程中村民做功大小。 (3)若A点系上质量为6千克的石块，提水时为保证硬棒不翻转，则水桶中可装进水的质量范围为？ 10. （2026.余杭一模）如图一是一辆液压三轮车，其部分参数如下表所示： 请回答: (1)电动三轮车的车架和车厢使用高强度钢制造，为减缓其锈蚀,在表面喷涂油漆，这种防锈措施的原理是 (2)当质量为60kg的司机驾驶该电动三轮车沿平直路面以5米/秒的度匀速行驶30分钟，已知三轮车在水平路面上匀速行驶时，其所受阻力为总重的0.1倍，则牵引力所做的功是多少?(写出计算过程) (3)该三轮车货厢连接的液压杆能使货厢绕固定点0转动，图2为其简化结构示意图，已知空货厢的重心为A点，0A长0.8米，0点到液压杆的距离OB长0.5米。假设当空货厢与水平面夹角为60时，液压杆恰好竖直。则此时液压杆所需施加的力为多少?(写出计算过程) 11. （2026．舟山一模）图甲是黄铜材质的翻板自封防臭地漏(黄铜的主要成分为铜、锌)，其工作原理如图乙所示。利用水对底盖的压力来控制开合，有水时，自动开盖，迅速排水。无水时自动闭合，防臭防虫。请回答: (1)该地漏能防臭防虫，但地漏表面及排水管内仍然会有细菌滋生。细菌的生殖方式属于填“有性生殖”或“无性生殖”)。 (2)为了探究制作地漏所用黄铜的等级，小科取制作地漏的黄铜废料进行了实验检测:取样品20克，逐滴加入质量分数为9.8%的稀硫酸，当加入稀硫酸的质量为100克时，恰好不再有气体产生。通过计算并结合下表判断制作地漏的黄铜属于哪种类型? （3）图丙为地漏翻板结构的示意图，整个翻板结构(包括配重和底盖)的总质量为50克，整个翻板结构的重力作用线通过A点，水对底盖压力的作用点可以等效在底盖C点，其中OD长度为1厘米，OA长度为0.5厘米。请计算底盖向下张开时，水对底盖的压力至少为多少牛? 滑轮组及机械效率 12. （2023·浙江·一模）如图所示，工人用180N的拉力F使重1000N的物体以1m/s的速度做匀速直线运动，已知物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.3倍。下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度是3m/s B．物体受到的拉力为360N C．在2秒内拉力做的功为360J D．滑轮组的机械效率为83.3% 【答案】D 【详解】A．由题图可知，通过动滑轮绳子的段数为n=2，则绳子自由端移动的速度是 故A错误； B．物体受到水平地面的摩擦力为，由于物体是做匀速直线运动，因此物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，则物体受到的拉力为，故B错误； C．根据，可得，在2秒内拉力做的功，即总功为，故C错误； D．在2秒内，拉力对物体做的有用功为，根据可得，滑轮组的机械效率为，故D正确。 故选D。 13. （2026•拱墅区一模）“塔吊”是建筑工地上常用的起重设备，其简化模型如图甲所示。水平臂AB中，AO为平衡臂，LAO＝10m；OB为起重臂，LOB＝60m。A端装有配重体，重为6×104N；起重小车P可在OB间移动，装有如图乙所示滑轮组。求： （1）某次操作中，起重小车P在C处将G＝8×103N的重物匀速吊起10m，缆绳拉力F＝5×103N，如图乙所示。求此过程中滑轮组的机械效率η。 （2）若不计水平臂AB、起重小车P和滑轮组的重力，忽略配重体、起重小车P和塔身的宽度；当起重小车P位于B点时，该塔吊能吊起的最大重物的重力。 【解析】（1）由图可知，承担物重的绳子n＝2，由W＝Gh可求得有用功，由W＝Fs可求得总功，由η可求得此过程中滑轮组的机械效率η。（2）已知O为支点，根据杠杆平衡条件可求得该塔吊能吊起的最大重物的重力。 解：（1）有用功W有用＝Gh＝8×103N×10m＝8×104J， 由图可知，承担物重的绳子n＝2，绳子移动距离s＝2h＝2×10m＝20m， 总功W总＝Fs＝5×103N×20m＝1×105J， 此过程中滑轮组的机械效率η100%100%＝80%； （2）已知O为支点，重物的重力为阻力，阻力臂L阻＝LAO＝10m，动力臂L动＝LOB＝60m， 根据杠杆平衡条件可得，G配重LAO＝G大LOB，代入数据可得： 6×104N×10m＝G大×60m，解得G大＝1×104N。 答：（1）此过程中滑轮组的机械效率η为80%。 （2）该塔吊能吊起的最大重物的重力为1×104N。 14. （2026•余杭区校级模拟）为了建设精致城市，每到春天园林工人要在过街天桥上放置花草，为城市增添一抹绿色。如图所示，工人用长木棒、滑轮、轻绳组装提升装置。木棒放置在天桥栏杆上始终保持水平，与栏杆M接触点为O；用沙袋将木棒B端压在栏杆N上，在木棒A端吊装滑轮组。OA：OB＝1：2，每个沙袋重300N，每个滑轮重24N。（木棒和绳的重力、滑轮与轴的摩擦均忽略不计） （1）若A点受到竖直向下的拉力为1000N，为了保持木棒水平平衡，在B端至少需要放置几个沙袋？ （2）若某次工人利用滑轮组竖直向下拉绳子，将重为376N的花架匀速提升5m。求： ①滑轮组的机械效率。 ②滑轮组对绳AC的拉力。 【解析】（1）根据杠杆平衡条件求出B点所需的压力，进而求出沙袋的个数； （2）①利用不计绳重和摩擦时η求滑轮组的机械效率； ②由图可知n＝2，利用不计绳重和摩擦时F（G+G动）求绳子自由端的拉力，滑轮组对绳AC的拉力等于定滑轮的重力加上3股绳子的拉力。 解：（1）由图可知，O为杠杆AB的支点，由杠杆平衡条件可得：FA×OA＝FB×OB， 解得：FBFA1000N＝500N， 因为杠杆始终保持水平，所以B点的压力大小等于沙袋的重力， 则沙袋的总重力：G总＝FB＝500N，因此所需沙袋的个数：n2； （2）①因为不计绳重和摩擦，所以滑轮组的机械效率： η100%＝94%； ②由图可知n＝2，因为不计绳重和摩擦，所以绳子自由端的拉力： F（G+G动）（376N+24N）＝200N， 滑轮组对绳AC的拉力：FA＝3F+G定＝3×200N+24N＝624N。 答：（1）为了保持木棒水平平衡，在B端至少需要放置2个沙袋； （2）①滑轮组的机械效率为94%； ②滑轮组对绳AC的拉力为624N。 力学综合计算 15. （2026.西湖一模）为解决山羊在假期无人值守时的饮水问题，小科设计了自动喂水装置，其结构如图所示。饮水槽中，带浮球的轻质杆AOB相当于一根杠杆，可以绕0点转动，浮球重1牛、体积为600立方厘米，A0的长度为10厘米，BO的长度可调节。若不计轻质杆AOB和细杆、活塞的自重、轻质杆所受浮力及转轴O处的摩擦，请回答下列问题。(水的密度为1×10kg/m3) (1)饮水槽水位下降时，饮水槽底部受到水的压强 (选填“变大”、“变小”或“不变”)，活塞 (选填“向上”或“向下”)运动。 (2)进水口刚好关停时，浮球的一半体积浸在水中，则浮球所受到的浮力大小为牛。此时，轻质杆AOB处于水平位置，细杆对A点向上的力为6牛，求BO的长度(写出计算过程)。 (3)小科在实际测试过程中发现:每次饮水槽进水后，浮球尚未浸入一半体积，进水口就关闭了，导致饮水槽中的水量较少。为增大进水量，可将BO的长度 (选填“变长”或“变短”)。 16. 小科与同学到某工地参观，看到工人操作电动机通过如图所示滑轮组将正方体石料从水池底竖直匀速吊起，他们通过调查得知：石料的边长为0.2m，密度为2.5×103kg/m3，石料上升时速度恒为0.4m/s，圆柱形水池的底面积为0.2m2，石料露出水面前滑轮组的机械效率是80%。（不计绳重和摩擦，ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）请根据他们的调查数据求： （1）石料露出水面前受到的浮力； （2）动滑轮重力； （3）石料从刚露出水面到完全露出水面所用的时间。 【解析】（1）先计算出石料的体积，再根据阿基米德原理计算石料露出水面前受到的浮力； （2）由m＝ρV计算石料的质量，由G＝mg计算石料的重力； 石料对滑轮组拉F拉＝G石﹣F浮，不计绳重和摩擦，根据η计算动滑轮重力； （3）石料从露出水面到完全露出水面的过程，由于V排的减小，池中水面会下降，由ΔV＝V石＝S池Δh计算水面下降高度，从而可得石料上升的距离和时间。 解：（1）石料的边长为0.2m，石料的体积：V石＝（0.2m）3＝8×10﹣3m3， 石料露出水面前，即浸没时，V排＝V石＝8×10﹣3m3， 石料露出水面前受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣3m3＝80N； （2）石料的质量：m石＝ρ石V石＝2.5×103kg/m3×8×10﹣3m3＝20kg， 石料的重力：G石＝m石g＝20kg×10N/kg＝200N； 石料露出水面前石料对滑轮组拉力：F拉＝G石﹣F浮＝200N﹣80N＝120N， 由不计绳重和摩擦时η可知，动滑轮的重力：G动120N＝30N； （3）石料完全露出水面的过程，由于V排的减小，池中水面会下降， 由ΔV＝V石＝S池Δh可得，水面下降高度：Δh0.04m， 石料上升的实际高度：h′＝L﹣Δh＝0.2m﹣0.04m＝0.16m， 所以石料被拉出水面的时间：t0.4s。 答：（1）石料露出水面前受到的浮力为80N； （2）动滑轮重力为30N； （3）石料从刚露出水面到完全露出水面所用的时间为0.4s。 17. 如图所示，有一体积为1m3、密度为1.45×103kg/m3的物体置于水底，欲将其打捞上来，现用电动机带动钢丝绳自由端通过滑轮组使物体以0.1m/s的速度在水中匀速上升，经过3min的时间物体由水底提升到水面。在此过程中滑轮组的机械效率为90%，求：（不计物体的高度、绳重和摩擦，g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3） （1）物体浸没在水中时受到的浮力： （2）物体在水底时下表面受到水的压强； （3）动滑轮的重力； （4）若物体离开水中后匀速上升，且电动机的输出功率比物体在水中时增大了20%。此时钢丝绳自由端的速度。 【答案】（1）物体浸没在水中时受到的浮力为1×104N： （2）物体在水底时下表面受到水的压强为1.8×105Pa； （3）动滑轮的重力为500N； （4）若物体离开水中后匀速上升，且电动机的输出功率比物体在水中时增大了20%。此时钢丝绳自由端的速度为0.12m/s。 【解析】（1）物体浸没在水中时，V排＝V物，利用F浮＝ρgV排可求得浸没在水中时受到的浮力； （2）根据v求出水的深度，利用p＝ρgh可求得物体在水底时受到水的压强； （3）已知物体的体积和密度，利用密度公式变形可求得其质量，再利用G＝mg可求得其重力；然后求出物体在水中对滑轮组的拉力G′；忽略动滑轮和绳子的重力及绳子之间的摩擦，物体未露出水面前，根据机械效率η求出动滑轮的重力； （4）根据P＝Fv（G′+G动）×nv′＝（G′+G动）v′求出物体在水中上升时电动机的输出功率；已知物体离开水中后匀速上升电动机的输出功率比物体在水中时增大了20%，据此求出物体离开水中后电动机的输出功率；由图可知滑轮组中提升动滑轮的绳子的股数：n＝3，根据F′（G+G动）求出物体离开水中后匀速上升时电动机的拉力F′，最后根据P＝Fv求出此时钢丝绳自由端的速度。 解：（1）物体浸没在水中时，V排＝V物＝1m3， 此时物体受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1m3＝1×104N； （2）已知物体由水底提升到水面的时间：t＝3min＝3×60s＝180s， 根据v可得水的深度：h＝v物t＝0.1m/s×180s＝18m， 根据p＝ρgh可知，物体在水底时下表面受到水的压强： p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×18m＝1.8×105Pa； （3）由ρ可得，物体的质量：m＝ρV＝1.45×103kg/m3×1m3＝1.45×103kg， 物体的重力：G＝mg＝1.45×103kg×10N/kg＝1.45×104N； 则物体在水中时，物体对滑轮组的拉力：G′＝G﹣F浮＝1.45×104N﹣1×104N＝4.5×103N， 忽略动滑轮和绳子的重力及绳子之间的摩擦，则根据机械效率η可得： 动滑轮的重力：G动G′4.5×103N＝500N； （4）物体在水中上升时电动机的输出功率：P＝Fv（G′+G动）×nv物＝（G′+G动）v物＝（4.5×103N+500N）×0.1m/s＝500W； 物体离开水中后电动机的输出功率：P′＝P（1+20%）＝500W×（1+20%）＝600W， 由图可知滑轮组中提升动滑轮的绳子的股数：n＝3，则物体离开水中后匀速上升时，电动机的拉力F′（G+G动）（1.45×104N+500N）＝5×103N， 根据P＝Fv可得物体离开水中后匀速上升时钢丝绳自由端的速度：v′0.12m/s。 答：（1）物体浸没在水中时受到的浮力为1×104N： （2）物体在水底时下表面受到水的压强为1.8×105Pa； （3）动滑轮的重力为500N； （4）若物体离开水中后匀速上升，且电动机的输出功率比物体在水中时增大了20%。此时钢丝绳自由端的速度为0.12m/s。 18. （2024•拱墅区校级三模）科技小组的同学用长方体泡沫塑料A、三脚架和灯泡等制作了一个航标灯模型（如图），总重为4N，A底部与浮子B用细绳相连。水位上升时，浮子B下降；水位下降时，浮子B上升，使航标灯静止时A没入水中的深度始终为5cm，排开水的质量为500g，浮子B重0.5N（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦）求： （1）泡沫塑料A受到水的浮力是多大？ （2）浮子B体积应为多大？ （3）求航标灯静止时绳子对滑轮的拉力大小？ 【解析】（1）由阿基米德原理和重力公式得到泡沫塑料A受到水的浮力； （2）对A做受力分析得到A受到的绳子的拉力，对B做受力分析得到B受到的浮力，由阿基米德原理得到B排开水的体积即为B的体积。 （3）由同一直线上二力的合成得到绳子对滑轮的拉力。 解：（1）航标灯静止时：F浮A＝G排＝m排g＝500×10﹣3kg×10N/kg＝5N； （2）A受到的绳子的拉力：FA＝F浮A﹣GA＝5N﹣4N＝1N， 绳子对B向下的拉力为：FB＝FA＝1N， 浮子B受到的浮力为：F浮B＝GB+FB＝0.5N+1N＝1.5N， 浮子B的体积为：VB＝V排B1.5×10﹣4m3； （3）绳子对A和B的拉力都为1N，航标灯静止时滑轮受到两根绳子的拉力，所以绳子对滑轮的拉力大小为F拉＝FB+FA＝1N+1N＝2N。 答：（1）泡沫塑料A受到水的浮力是5N； （2）浮子B体积应为1.5×10﹣4m3； （3）航标灯静止时绳子对滑轮的拉力为2N。 19. （2024•温州三模）小科同学设计了如图所示的装置进行实验，利用小量程弹簧秤测金属的密度，其中杠杆OAB支点为O（杠杆OAB质量不计），OA：OB＝1：3。他实验的步骤如下： 步骤一：用一细绳将体积为180cm3的金属块悬挂于A点，然后向容器中加水，使金属块浸没在水中。 步骤二：使杠杆OAB在水平位置静止，读出弹簧测力计此时的读数为12N。请根据题目求出以下信息： （1）金属块浸没在水中时受到的浮力。 （2）绳子作用在杠杆A上的拉力。 （3）被测金属块密度。 【解答】解：（1）金属块浸没在水中，故V排＝V物＝180cm3＝1.8×10﹣4m3， 此时受到的浮力F浮＝ρgV排＝1×103kg/m3×10N/kg×1.8×10﹣4m3＝1.8N； （2）根据杠杆平衡条件可得：根据杠杆平衡条件得到：FB×OB＝FA×OA， 得：36N； （3）A浸没V排＝V物＝180cm3，A受到的浮力为F浮＝ρgV排＝1×103kg/m3×10N/kg×180×10﹣6m3＝1.8N； 对A进行受力分析可得：GA＝F浮+FA＝1.8N+36N＝37.8N， 2.1×104kg/m3。 答：（1）金属块浸没在水中时受到的浮力为1.8N。 （2）绳子作用在杠杆A上的拉力为36N。 （3）被测金属块密度为2.1×104kg/m3。 2、 电学计算 欧姆定律 20. （2026.舟山一模）小科为测量击打力设计了简易模拟电路(如图1)，闭合开关S，当击打压力应变片R时，可以通过电流表的示数来反应击打力的大小。已知电源两端电压恒为24伏，定值电阻Ro的阻值为20欧，电流表的量程为0~0.6安，压力应变片R的阻值与击打力F的关系如图2所示。请回答： (1)当压力应变片所受打击力增大时，电流表的示数将 (填“增大"或“减小")。 (2)当小科用1000牛的力打击压力应变片R时，电流表的示数为多大? (3)在保证电路元件安全的情况下，该电路能测量的最大打击力多大? （4）为使该电路能测3000牛的打击力，需要对小科的设计进行改进。在不改变电路连接方式、电流表的量程及压力应变片R的情况下，请你通过计算提出一种合理的改进建议。 21. （2026.西湖一模）西湖龙井智慧茶园中，现代科技从养茶、采茶全面助力传统茶业。请回答以下相关问题。(1)茶小绿叶蝉是危害西湖龙井茶树的主要害虫。茶农们常使用如图1所示的“虫情测报灯”吸引该虫进行诱捕，该虫的这种趋光性属于 行为(填“先天性”或“后天学习”)。 (2)图2为无人机喷洒印楝素防治害虫。配制溶质质量分数为0.0004%的印棟素稀溶液12千克，需要溶质质量分数为0.3%的印楝素浓溶液 千克。 (3)茶园采用图3所示的设备采摘茶叶。工作时，启动抽气机，机械臂上的采摘头对准茶叶，切断茶梗，茶叶便从采摘头的A处进入，沿着软管到达收集网，如图4所示。请用所学知识解释茶叶从A处运动到B处的原因。 。 (4)某款采茶设备机械臂的部分工作电路如图5所示，其中电源电压恒为6V，定值电阻R0=20Ω，湿敏电阻R敏用于检测茶叶叶片的含水量，R敏电阻的阻值随叶片含水量变化关系如图6所示。若要采摘含水量为80%的叶片，电路中电压表的示数为多少?(写出计算过程) 22. （2026•浙江模拟）如图甲是一台放置在水平地面的智能体重秤，图乙是它的电路结构图，R0为阻值100Ω的定值电阻，秤盘下方的电阻R为压敏电阻，其阻值随人对秤盘压力的变化关系如图丙所示，已知电源电压为3V且保持不变。求： （1）当秤盘为空时，R的阻值； （2）某同学站在体重秤上时，电压表示数为2V，该同学的质量。 【解析】（1）根据图像分析秤盘为空时，R的阻值； （2）图中两个电阻串联，电压表测量压敏电阻的电压，根据串联分压规律解答。 解：（1）当秤盘为空时，压力F＝0，由图像可知：R＝400Ω； （2）图中两个电阻串联，电压表测量压敏电阻的电压，电压表示数为2V，则：定值电阻的电压； 由串联分压规律可知：；即：2V：1V＝R：100Ω； 解得R＝200Ω，由图丙可得F＝600N；根据压力等于重力，故G＝600N， 则人的质量为：m60kg。 答：（1）当秤盘为空时，R的阻值为400Ω； （2）某同学站在体重秤上时，电压表示数为2V，该同学的质量是60kg。 23. 图甲为某型号汽车的自动测定油箱内油量的电路原理图，其中电源两端的电压为24V，R0为定值电阻，A为油量指示表(一只量程为0～0.6A的电流表)；Rx为压敏电阻（厚度不计），它的上表面受力面积为10cm2，其阻值与所受压力的对应关系如图22乙所示．油箱的横截面积为20dm2，油箱加满汽油时深度为0.4m，油量指示表的示数在最大值处．（已知：汽油的密度ρ=0.7×103kg/m3，g取10N/kg，汽油的热值q＝3.0×1010J／m3）． 请解答下列问题： （1）当油箱装满汽油时，压敏电阻Rx上表面受到的压力是多大？ （2）当油箱装满汽油时，定值电阻R0的阻值是多大？当油箱内汽油用完时，油量指示表的指针指向某一位置，求此位置所对应的电流值是多少？ （3）当该车匀速行驶1h消耗10L（1L=1dm3）汽油时，汽油完全燃烧放出的热量有30%转化成汽车的有用功，则汽车在这段时间的功率是多少？ 解：（1）p =ρgh =0.7×103kg/m3×10N/kg×0.4m =2.8×103 Pa F1=pS= 2.8×103 Pa×10×10-4m2=2.8 N （2）当油箱内装满汽油时，压敏电阻Rx上表面受到的压力为2.8 N， 根据压敏电阻与所受压力的对应关系，可得Rx1=30 Ώ 则U= I1(R0+Rx1) 即24V= 0.6 A×(R0+30 Ώ) 可得R0=10 Ώ 当油箱内汽油用完时，压敏电阻Rx上表面受到的压力为零， 根据压敏电阻与所受压力的对应关系，Rx2=290 Ώ 油箱内汽油用完时的电流值I2= U/(R0+Rx2)=24V/ (10 Ώ +290 Ώ) =0.08 A (3) Q放＝qV＝3.0×1010Ｊ/m3×10×10-3 m3 =3×108J W有= Q放×30% = 3×108J×30% =9×107J P=W有/t=9×107J/3600s =25000W 电功率与档位 24. （2026·浙江杭州·一模）小育家响应国家家电以旧换新惠民政策，置换了一台储水式电热水器，铭牌如表，原理如图，、是储水箱中加热器内的电阻，为漏电保护开关，为温控开关。已知， 额定加热功率 2000W 额定电压 220V 额定保温功率 400W 防水等级 IPX4 温度范围 室温 额定容量 50L 加热方式 双管加热 内胆材质 金属板搪瓷 （1）求保温挡正常工作2小时消耗的电能； （2）求的阻值； （3）该电热水器在加热状态下正常工作40min，使额定容量的水温度升高20℃，求它的热效率。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）保温挡正常工作2小时消耗的电能 （2）闭合、接a时，、串联，此时总电阻较大，根据，总功率较小，为保温挡，则总电阻为，闭合、接b时，单独工作，此时总电阻较小，根据，总功率较大，为加热挡，则阻值为，则的阻值 （3）额定容量的水质量为 则水吸收的热量为 消耗的电能为 则加热效率。 25. （2025·浙江金华·三模）小科家购置了一款多功能电暖器。如图甲所示，其内装有4kg导热油，转动旋钮可实现高、中、低不同档位之间的切换。图乙是其内部电路原理图，其中四个发热电阻阻值相同。 （1）电暖器通电后，小科感觉房间暖和了，产生“暖和”这种感觉的神经中枢位于_______ ； （2）电暖器低温档工作时，开关应处于_______位置（选填“1”“2”或“3”）； （3）已知中温档额定功率为1000W，求电阻R的阻值； （4）根据所学的电学知识，请你提出一条安全使用电暖器的建议。 【答案】(1)大脑皮层 (2)1 (3)48.4Ω (4)见解析 【详解】（1）人体的皮肤和黏膜上有温度感受器，能够感受外界环境的温度变化，将刺激转化为神经冲动，通过传入神经传递到中枢神经系统，最终传递到大脑皮层的感觉中枢，产生暖和的感觉。 （2）据乙图可知，当开关应处于1位置时，电路为两电阻串联，此时电路中的总电阻最大，根据可知，电功率最小为低温挡。 （3）据乙图可知，当开关应处于2位置时，电路为其中一个电阻串联，此时电路中的总电阻处于中间大小，根据可知，电功率处于中间大小为中温挡，则电阻R的阻值为 （4）为了用电安全，电暖器使用时应该接地保护。 电磁继电器 26. （2026.上城区一模）2025年4月24日6尾斑马鱼随神舟二十号上太空在轨停留。数月后，神舟二十号乘组返回地球，本次实验的斑马鱼样品也随之一同“回家”。查阅资料获知，“斑马鱼”生活的水温需要维持在一定的范围。为此，兴趣小组设计一套地面自动控温装置(如图甲)，其中L为电磁铁，R为热敏电阻，R为电热丝。 (1)科学家在太空中选择斑马鱼为实验对象，是因为斑马鱼与人体基因相似度高达87%。基因是__分子上具有遗传效应的片段，能控制生物体的特定性状;(2)当水温度过低时电磁铁吸引衔铁，弹簧收缩，动静触点相碰，电热丝工作;当水温度达到预设温度时，电路自动断开，电热丝停止加热，从而使水温度自动控制在一定范围。为实现上述功能，热敏电阻应选择图乙中的(选填“a”或“b"); (3)若电热丝Ro的阻值为48.4欧，电热丝工作时功率与时间的关系如图丙，则该电热丝工作一天(24小时)消耗多少电能?(请计算说明) 27. （2026·浙江·一模）浙江的春季，天气潮湿，可以用除湿机除湿，其简化后的电路图如图1所示。控制电路中的电源电压，调控电阻的阻值范围为为装在除湿器内的湿敏电阻，其阻值随相对湿度的变化如图2所示（空气中含有水蒸气的百分比，单位为：%RH），L为磁控开关，当湿敏电阻的阻值发生变化、电流大于或等于时，的两个由磁性材料制成的弹片具有了磁性并相互吸合。已知：为保护电阻，磁控开关线圈的电阻不计。 （1）当接通时，可判断出图1中线圈上端的磁极是__________极； （2）若要在相对湿度更小时，除湿机就能开始除湿工作，则应将调控电阻________（选填“变大”或“变小”）； （3）若实验室内有较敏感的器件，需要相对湿度控制在以内，求除湿机调控电阻的最大阻值。 【答案】(1)北或N (2)变小 (3) 【详解】（1）根据安培定则，用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。由图可知，电流从线圈上端流入，下端流出，所以可判断出图1中线圈上端P的磁极为N极。 （2）由图2可知，相对湿度越小，湿敏电阻R的阻值越大。因为控制电路中R与R0串联，电源电压U1不变，根据欧姆定律，当相对湿度更小时，R增大，要使电流仍能达到大于或等于20mA（使L的弹片吸合），则应减小R0的阻值，即应将调控电阻变小。 （3）当相对湿度为60%RH时，由图2可知湿敏电阻。当电流时，根据欧姆定律 因为控制电路中R与R0串联，所以调控电阻的最大阻值为 28. （2026•镇海区校级模拟）小科为学校草坪设计了一个自动注水喷淋系统，其电路设计如图甲，控制电路电源电压U1＝12V，R0为定值电阻，RF为压敏电阻，电磁铁线圈电阻忽略不计，压敏电阻路RF置于水箱底部（如图乙），其阻值与压力有关，阻值随水位变化关系如下表。工作电路包括注水系统和喷淋系统，其电源电压U2＝220V。圆柱体水箱底面积S＝0.4m2，当水箱内的水位上升到2m时，通过电磁铁线圈的电流Ia＝0.IA，衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作，此时电流表示数I1＝lA，当水位下降到lm时，衔铁恰好被拉起，注水系统开始给水箱注水，此时电流表示数I2＝2A。 水位/m 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.25 压敏电阻RF阻值/Ω 300 200 125 90 70 66 62 60 59 （1）当水箱内水位达到2m时，控制电路中压敏电阻RF的功率为多少W？ （2）当水箱内水位下降到1m时，通电电磁铁线圈的电流Ib为多少？ （3）已知喷淋系统一直给草坪喷水，每秒针喷水量恒为0.001m3，注水系统工作时，每秒钟给水量箱注水恒为0.005m3，求相邻两次开始给水箱注水的这段时间内，工作电路消耗的电能？ 【解析】（1）当根据表格可知压敏电阻RF阻值，结合电功率公式解答； （2）根据串联电路特点和欧姆定律求得R0阻值，再根据欧姆定律解答； （3）计算注水系统与喷淋系统同时工作时，工作电路电流做功和喷淋系统单独工作时，工作电路的电流做功，两者相加即可。 解：（1）由图知，控制电路中R0、RF、电磁铁线圈串联，由表中数据知，当水箱内水位达到2米时，RF＝60Ω，控制电路中电流Ia＝0.1A，所以RF的功率为：PF＝代入数据解得PF＝0.6W； （2）当水位为2米时，根据串联电路特点和欧姆定律可得R0阻值为 当水位1米时，由表格数据知RF′＝90Ω 由串联电路特点和欧姆定律可得线圈的电流为 ，解得Ib＝0.08A （3）由工作电路知，注水和喷淋系统是并联的，注水系统从水位1米开始注水到2米，注水的体积： V＝Sh＝0.4m2×（2m.﹣1m）＝0.4m3 注水的同时喷淋系统一直工作，所以注水时间为 水位从2米下降到1m，需要的时间为 所以注水系统与喷淋系统同时工作时，工作电路电流做功为W＝U2I2t1＝220×2×100J＝4.4×104J 喷淋系统单独工作时，工作电路的电流做功为W'＝U2I1t2＝220×1×400J＝8.8×104J 则电路消耗的总电能为W总＝W+W'＝4.4×104J+8.8×104J＝1.32×105J。 答：（1）当水箱内水位达到2m时，控制电路中压敏电阻RF的功率为0.6W； （2）当水箱内水位下降到1m时，通电电磁铁线圈的电流Ib为0.08A； （3）相邻两次开始给水箱注水的这段时间内，工作电路消耗的电能为1.32×105J 29. （2025•舟山二模）冬天坐在马桶上感觉非常冰凉，某学习小组展开“自制智能电热马桶圈”的项目化学习。在老师的指导下小组同学制定了评价量规，表一为部分评价指标。 表一：评价量规 评价维度 评价等级 优秀 良好 待改进 升温维度 人坐在马桶圈上面后5秒内温度上升至30℃以上 坐在马桶圈上面后10秒内温度上升至30℃以上 坐在马桶圈上面后10秒内温度无法上升至30℃ 节能性 在保温挡时工作电路电流不大于50mA 在保温挡时工作电路电流范围在50—100mA 在保温挡时工作电路电流大于100mA 图甲是该小组同学设计的电路图。控制电路电源电压U＝6V，Ra为压敏电阻，其阻值随压力的变化随如图乙所示。Rb为热敏电阻，其阻值随温度变化如表二所示。电磁继电器在电流大于40mA时，衔铁被吸合，工作电路处于加热状态；在电流小于20mA时，衔铁被释放，工作电路处于保温状态。工作电路的电源电压为220V，R2＝100欧。（电磁铁线圈电阻忽略不计） 表二：热敏电阻阻值随温度的变化 温度/℃ 20 25 29 32 34 35 36 37 38 40 42 44 阻值/Ω 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 （1）对照评价量规，为使该小组设计的智能电热马桶圈在“节能性”这一维度达到优秀，R1的阻值至少为多少，请计算说明。 （2）请计算体重为50kg的小明坐在马桶上时，马桶圈的温度调控范围。 （3）在实验过程中，该小组同学发现Ra坏了，于是找了另一个压敏点电阻Rc，其阻值随压力变化如图乙所示。小明经过分析认为不合适，这样会比较费电。请你通过分析说明理由。（提示：加热状态下比保温状态更费电） 3、 力电综合 30. （2025•嘉兴一模）科学兴趣小组参观农场后，准备为农场的储水箱设计自动抽水控制系统。 【明确目标】电路功能：水箱装满水时，水泵能自动停止工作。 限制条件：①工作电路电压U1恒为220V，控制电路电压U2恒为12V。 ②压敏电阻R2安装在水箱下部，其阻值与压力的关系如图乙。 ③电磁铁线圈阻值不计，当电流达到40mA时，衔铁恰好被弹起。 ④水箱的容积为0.8m3。 【设计方案】根据要求，该小组设计了图甲方案。 （1）水箱装满水时控制水泵的电动机M恰能自动停止工作，则R1应选多少欧？ （2）若水箱距水源的高度为3m，需要在2min内将水箱装满，则选择的电动机抽水功率至少为多少瓦？ 【解析】（1）根据G＝mg＝ρVg求出水的重力，即为此时压敏电阻受到的压力，根据表格数据得出压敏电阻R的阻值，再根据欧姆定律变形公式求出电路中的总电阻，进而可求定值电阻的阻值； （3）抽水机做的功等于水的重力与高度的乘积；利用功率公式P可求电动机抽水功率。 解：（1）水的重力G＝m水g＝ρ水V排g＝1.0×103kg/m3×0.8m3×10N/kg＝8×103N， 此时压敏电阻受到的压力：F压＝G＝8×103N， 由表可知，此时压敏电阻的阻值：R压＝200Ω， 由I可知，控制电路的总电阻：R总300Ω， 根据串联电路的电阻特点控制，定值电阻的阻值：R1＝R总﹣R压＝300Ω﹣200Ω＝100Ω； （2）抽水机所做的功：W＝Gh＝8×103N×3m＝2.4×104J， 把蓄水池蓄满所需的时间，t＝2min＝2×60s＝120s， 电动机抽水功率：P200W。 答：（1）R1应选100Ω；（2）选择的电动机抽水功率至少为200W。 31. （2025•浙江一模）如图甲是建筑工地上的“塔吊”示意图，其配重箱A重4000kg，起重臂上有一个可以沿水平方向左右移动的滑车B，图乙为滑车B及滑轮组中钢绳的穿绳示意图，滑车B内装的电机可卷动钢绳提升重物。现用该装置吊起重8×103N的物体C，不计起重臂、滑车B、钢绳、动滑轮重及摩擦。 （1）若配重箱A到支点O的距离为5m，则滑车B可向右移动的最远距离是多少？ （2）若电机在25s内将物体C竖直向上匀速吊起10m，此时电机工作的实际功率为5000W，则该电机的机械效率为多少？ 【解析】（1）根据杠杆平衡条件求力臂大小； （2）先根据W＝Gh求出电机克服物体C重力做功，再根据功率公式P求出电机克服物体C重力做功的功率；然后根据W＝Pt求出电机所做的功，最后利用效率公式计算电机的机械效率。 解：（1））配重箱的重力相当于动力，即F1＝G＝mg＝4000kg×10N/kg＝4×104N，重物的重力相当于阻力F2＝G′＝8×103N，根据杠杆平衡条件可知：F1L1＝F2L2，滑车B可向右移动的最远距离为：L225m； （2）该电机克服物体C重力做功：W＝G′h＝8×103N×10m＝8×104J； 该电机克服物体C重力做功的功率为：P3200W； 电机所做的功为W电机＝Pt＝5000W×25s＝1.25×105J； 该电机的机械效率为η64%。 32. （2024·浙江绍兴·二模）某项目学习小组设计了一种电子秤（如图甲所示），其表盘由电流表改装而成，图乙是他们设计的结构图，OAB是一根轻质杠杆，O为支点，OA=2cm，OB=10cm，电源电压U恒为12V，报警器的电阻R0为5Ω，忽略压杆、托盘和杠杆的质量，压敏电阻R的阻值与所受压力F的关系如图丙所示。 项目一：标注刻度 （1）标“0”刻度：闭合开关S，托盘空载时，电流表读数为__________安，此时指针指向电子秤的“0”刻度； （2）标最大测量值m最大：闭合开关，往托盘中不断放入被测物体，当电流达到0.6A时报警，此时指针指向电子秤的最大测量值m最大。请计算m最大__________； 项目二：评价与改进 （3）小明发现所制的电子秤量程太小，若要使电子秤的最大测量值m最大增大，在电源电压、压敏电阻R、报警器及电流表量程都不变的前提下，请写出一种改进方法：__________。 【答案】 0.3 0.4kg 见解析 【详解】（1）[1]由丙图可知，当托盘空载时，压敏电阻的阻值为35Ω，此时电路中的总电阻为 电路中的电流为 （2）[2]当电流达到0.6A时，电路中的总电阻为 压敏电阻的阻值为 查图得，此时的压力为FA=20N，根据杠杆平衡的条件可得 解得FB=4N，则最大的质量为 （3）[3]调整A的位置往左移动或调整B的位置往右移动或在电路中串联一只电阻。 33. （2024·浙江·一模）我市常有下暴雨，导致水库水位超过警戒线产生危险。为自动测量水库水位超出警戒线的高度，项目化学习小组设计了一台简易水位测量仪，其工作原理如图所示。密度比水大的圆柱体M底面积为，物体M和N重力均为40N，绳子绕过定滑轮把M、N两物体相连，调节绳子长度使M的下表面与水库警戒线相平，轻质杠杆OB绕O点转动，物体N放在杠杆的B处，OB长102cm，力敏电阻通过A处对杠杆产生支撑，OA长51cm，力敏电阻阻值与所受压力的关系如表所示，电路电源电压U恒为6V，灯L的电阻值为10Ω（忽略温度对灯L电阻的影响），在电流表相应的位置标出水位高度。（杠杆OB自身重力、绳重和摩擦均不计，） 压力（N） 0 10 20 30 电阻（Ω） 20 15 10 5 （1）如观察到电路中的电压表示数变大，则是水库水位超出警戒线的高度将______。 （2）当某次水位超过警戒线高度1m时，此时小灯泡消耗的电功率是多少______？ （3）若用这个完成测试的测量仪来测量海水超过警戒线的高度，只通过调节物体N在杠杆上放置的位置（其它条件不变），仍用电流表也能准确读出水位高度，则向______（左或右）调节N的位置。（已知） 【答案】 上升 0.9W 右 【详解】解：（1）[1]如图，灯泡与压敏电阻串联，电压表测灯泡两端电压，电流表测电路中的电流；电路中的电压表示数变大，灯丝电阻不变，由可知，电路中的电流变大，电路的总电阻减小，由表中数据可知，压敏电阻受到的压力变大；根据杠杆的平衡条件可知，物体N对杠杆的压力变大，说明物体M对物体N的拉力减小，即物体受到的浮力变大，则是水库水位超出警戒线的高度将上升。 （2）[2]当某次水位超过警戒线高度1m时，物体B排开水的体积 物体M受到的浮力 物体M和N重力均为40N，由杠杆的平衡条件可得，物体M受到的浮力 M增加的浮力等于N增加的压力 由表可知：压敏电阻的阻值，电路的总电阻 电路中的电流 此时小灯泡消耗的电功率是 （3）[3]若用这个完成测试的测量仪来测量海水超过警戒线的高度h，物体M排开液体的体积不变，而海水密度大于雨水的密度，由可知，物体M受到的浮力变大，则物体N对B点的压力变大，要仍用电流表准确读出水位高度，FA和OA不变，由杠杆的平衡条件可知，应减小OB，即适当向右调节N的位置。 答：（1）如观察到电路中的电压表示数变大，则是水库水位超出警戒线的高度将上升； （2）当某次水位超过警戒线高度1m时，此时小灯泡消耗的电功率是0.9W； （3）若用这个完成测试的测量仪来测量海水超过警戒线的高度，只通过调节物体N在杠杆上放置的位置（其它条件不变），仍用电流表也能准确读出水位高度，则向右调节N的位置。 34. 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，取。 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）求机器人对地面的压强； （2）求牵引力所做的功； （3）求机器人全程运动的时间及消耗的电能； （4）求电能转化为机械能的效率。 解：（1）机器人对地面的压力 则机器人对地面的压强 （2）机器人受到的阻力 机器人匀速行驶时，机器人的牵引力与受到的阻力是一对平衡力，根据二力平衡条件可知，机器人的牵引力 牵引力所做的功（获得的机械能） （3）由可知，机器人全程运动的时间 机器人消耗的电能 （4）电能转化为机械能的效率 答：（1）机器人对地面的压强为； （2）牵引力所做的功为； （3）机器人全程运动的时间为20s，消耗的电能为； （4）电能转化为机械能的效率为。 35. 在物理项目化学习活动中，某科技小组的同学设计了如图甲所示的船只升降实验模型。模型中的船厢A和所盛水的总重为5N，圆柱形浮筒B底面积为，重为18N。电路中电源电压恒定，为定值电阻，压敏电阻（表面绝缘，厚度不计）固定于容器C底部，上表面积为，阻值随所受水的压力变化关系如图乙所示。关闭排水阀，向C中注入适量水后关闭进水阀，装置静止时，测得C中水深为20cm，B浸入水中的深度为7cm（未浸没），闭合开关S，此时电流表示数；再次打开进水阀，向C中缓慢注入一定质量的水，浮筒B上升，使A下降30cm，稳定后电流表示数。若不计绳重和摩擦，水的密度，g取10N/kg，求： （1）B浸入水中的深度为7cm时所受的浮力； （2）动滑轮的重力； （3）C中水深为20cm时阻值； （4）电路中电源电压值。    解：（1）根据题意可知，当B浸入水中的深度为7cm时，B浸入水中的体积为 由可得，B浸入水中的深度为7cm时所受的浮力为 （2）模型中的船厢A和所盛水的总重为5N，又根据滑轮组可知，，可知绳子对动滑轮的拉力为 浮筒B对动滑轮向下的拉力为 对动滑轮进行受力分析可知 则可得 （3）C中水深为20cm时，水对容器C底部的压强为 又C的上表面积为，则对C的底部的压力为 根据图乙可知，当压力为10N时，的阻值为 （4）在容器C中注水后，船厢A的总重力不变，滑轮组细绳的拉力不变，则浮筒B受到竖直向上的拉力不变，由可知，浮筒B受到的浮力不变，所以，浮筒B浸入水中的深度仍为7cm不变，在容器C中再注入一定质量的水，浮筒B将上升，使船厢A下降30cm，浮筒B浸入水中的深度不变，所以水面上升10cm，容器底部受到水的压强的增加量为 压敏电阻受到的压力增加量为 此时压敏电阻受到的总压力为 根据图乙可知，此时的阻值为 根据欧姆定律可得， 联立解得 则电路中电源电压值为 答：（1）B浸入水中的深度为7cm时所受的浮力为； （2）动滑轮的重力为4N； （3）C中水深为20cm时阻值为100Ω； （4）电路中电源电压值为4.8V。 4、 电热综合 36. （2025•萧山区校级一模）图甲是用某款3D打印机进行立体绘画时的场景，打印笔通电后，笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化。加热电路简化后如图乙所示，电源电压恒为6V，R1和R2为发热电阻丝，只闭合S1时低温挡工作，S1、S2都闭合时高温挡工作，高温挡和低温挡的功率比为4：3，R1＝4Ω，忽略电阻丝阻值随温度变化，求： （1）低温挡工作时，通过R1的电流； （2）低温挡的功率； （3）R2的电阻值。 【解析】（1）低温挡时根据I，求出此时线路中的电流。 （2）低温挡R1及两端电压已知，根据P＝I2R，求出此时的电功率。 （3）根据高温挡和低温挡的功率比为4：3，可求出高档时的电功率和R2的功率，根据R求出R2 解：（1）电源电压恒为6V，R1＝4Ω，则通过R1的电流为：I11.5A； （2）只闭合S1时低温挡工作，此时电路为只有R1的简单电路，则低温挡的功率为：P低9W； （3）因为高温挡和低温挡的功率比为4：3，所以P高P低9W＝12W， S1、S2都闭合时为高温挡，此时R1、R2并联，因R1前后电压不变，电阻不变，所以功率不变，故R2的功率为：P2＝P高﹣P低＝12W﹣9W＝3W，则R2的电阻值为：R212Ω。 答：（1）通过R1的电流为1.5A； （2）低温挡的功率为9W； （3）R2的电阻值为12Ω。 37. （2025·浙江温州·三模）一种常见的电热水器内部结构如图，为使用安全，电热水器在用电加热到一定温度时，会通过温控开关S自动切断电路，同时插头上的红色指示灯L会熄灭，起到提示作用。 （1）通电后， 电热丝能够产生热量，其原理是___________； （2）从用电安全的角度考虑，图中b接的是进户线中的____________； （3）已知电热丝R 正常工作时的电功率为550瓦，试计算其工作1分钟消耗的电能____________焦。 【答案】(1)电流的热效应 (2)火线 (3)33000 【详解】（1）电热丝能够产生热量，即将电能转化为内能，利用的是电流的热效应。 （2）图中开关在b线上，为了电路安全，开关应接在火线上，因此b接的是进户线中的火线。 （3）电热丝R 工作1分钟消耗的电能 38. （2025·浙江·一模）如图所示，水底有一块体积100cm³的铝块。现用一电源电压为6V的电动机把浸没在水中的铝块提出水面，离开水面后，铝块3s内匀速提升了1m，电路中的电流为0.2A。已知铝的密度为2.7×10³kg/m³，铝块提升过程中受到的阻力、绳子自重和摩擦等都不计。求： （1）铝块浸没在水中受到的浮力。 （2）铝块的重力。 （3）铝块离开水面后，电动机工作1s内产生的电热。 （4）电动机线圈阻值。 【答案】(1)见解析 (2)见解析 (3)见解析 (4)见解析 【详解】（1）铝块浸没时受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×100×10-6m3=1N （2）铝块的质量为m=ρ铝V=2.7×103kg/m3×100×10-6m3=0.27kg 铝块的重力为G=mg=0.27kg×10N/kg=2.7N （3）铝块离开水面后，1s电动机对铝块做的功为W=Gh=2.7N×1m=0.9J 电动机消耗的电能为W′=UIt=6V×0.2A×1s=1.2J 电动机工作1s内产生的电热为Q=W′-W=1.2J-0.9J=0.3J （4）根据得电动机线圈阻值为。 39. （2024•嘉善县一模）某电热水器内部简化电路如图甲所示，由控制电路和加热电路组成。加热电路中电压为220V，加热电阻R1＝44Ω，控制电路中电源电压恒为12V，R0为定值电阻，Rt为热敏电阻（其阻值随水温的变化关系如图乙所示）；虚线框内为电压检测自动开关，当检测到两端的电压降到3V时S2闭合；检测到R0两端电压升高到6V时S2断开。已知热水器中水温降到40℃时，加热电路开始加热；水温升至某温度时，加热电路停止加热。求： （1）开关S2闭合时加热电路的电功率。 （2）定值电阻R0的阻值。 （3）加热电路停止加热时水的温度。 【解析】（1）定值电阻R1的阻值已知，根据P可求出此时加热电路的电功率。 （2）水温降到40℃时，S2开始闭合加热，此时R0两端的电压为3V，40℃时热敏电阻的阻值从乙图可知，根据串联电路中电压和电阻的关系，可求出R0。 （3）检测到R0两端的电压升高到6V时停止加热，R0的阻值已知，Rt两端电压可求出，根据串联电路中电压和电阻的关系可求出，此时Rt的最值，通过乙图可知水温。 解：（1）S2闭合时加热电路的电功率P1100W.。 （2）由乙图知水温40℃时热敏电阻的阻值Rt＝150Ω，此时U0＝3V， Rt两端的电压Ut＝U1﹣U0＝12V﹣3V＝9V，所以 R050Ω。 （3）停止加热时R0两端的电压U0′＝6V，此时Rt两端电压Ut′＝U1﹣U0′＝12V﹣6V＝6V， 因为U0′＝Ut′＝6V，所以此时热敏电阻Rt＝R0＝50Ω， 从乙图可知此时对应的水温为80℃。 答：（1）开关S2闭合时加热电路的电功率1100W， （2）定值电阻R0的阻值为50Ω， （3）加热电路停止时水的温度为80℃。 40. （2025•北仑区校级一模）如图甲所示是某家用多功能电炖锅，深受消费者认可和青睐。它有三段温控功能：高温炖，中温煮和低温熬。图乙是它的简化电路图，下表是该电炖锅的部分参数。 项目 参数 电源电压（V） 220 低温挡功率（W） 500 中温挡功率（W） 1000 高温挡功率（W） （1）该电炖锅是利用电流的________工作的； （2）开关S1断开、S2接A时，电炖锅为________（选填“高”、“中”或“低”）温挡； （3）若电炖锅高温挡工作7分钟，求电炖锅消耗的电能； （4）若家庭电路的电压是220伏，某插座的额定电流是5安，用该插座仅给电炖锅供电，从安全用电和加热快这两个角度综合考虑，应选择________（选填“高”、“中”或“低”）温挡。 【答案】（1）热效应；（2）低；（3）电炖锅高温挡工作7分钟，电炖锅消耗的电能为8.4×105J；（4）中。 【解析】（1）电流的热效应：电流通过导体有热量产生； （2）分析开关转换时电路的连接，根据串并联电路的电阻特点和P得出低温挡、高温挡、中温挡电路的连接方式； （3）根据R和串联电路电阻规律计算电阻R2的阻值，根据P计算高温挡的功率，根据W＝Pt计算电炖锅高温挡工作7分钟电炖锅消耗的电能； （4）根据W＝Pt可知电功率越大，加热越快，根据欧姆定律计算家庭电路的电压是220伏，电炖锅处于中温挡时通过电路的电流可知应选择的挡位。 解：（1）电炖锅是利用电流通过导体有热量产生，所以该电炖锅是利用电流的热效应工作的。 （2）由电路图可知，当开关S1 闭合，S2 接B时，电阻R1、R2 并联，电路中的总电阻最小，由P可知，总功率最大，所以此时电炖锅为高温挡；当开关S1断开，S2 接A时，电阻R1、R2 串联，电路中的总电阻最大，由P可知，总功率最小，所以此时电炖锅为低温挡； 当开关S1闭合，S2 接A时，R2 被短路，只有电阻R1 接入电路，电炖锅处于中温挡； （3）电阻R1、R2 串联的总电阻：R96.8Ω，电阻R1的阻值：R148.4Ω， 串联电路总电阻等于各部分电阻之和，电阻R2的阻值：R2＝R﹣R1＝96.8Ω﹣48.4Ω＝48.4Ω， 高温挡的功率：P2000W， 电炖锅高温挡工作7分钟，电炖锅消耗的电能：W＝Pt＝2000W×7×60s＝8.4×105J； （4）家庭电路的电压是220伏，电炖锅处于中温挡时通过电路的电流：I5A， 根据W＝Pt可知电功率越大，加热越快，所以从安全用电和加热快这两个角度综合考虑，应选择中温挡。 答：（1）热效应；（2）低；（3）电炖锅高温挡工作7分钟，电炖锅消耗的电能为8.4×105J；（4）中。 41. （2024•浙江模拟）如图甲所示的电饭锅，额定电压为220V，加热功率为1210W。从铭牌上可知该电饭锅能效等级为三级，简化电路图如图乙所示，有加热和保温两挡，由开关S调节，其中R1和R2均为发热电阻，且阻值不随着温度的变化而改变。求： （1）电阻R1的阻值； （2）小明利用电能表测量电饭锅的保温功率，他关闭家里的其它用电器，让电饭锅处于“保温”状态下正常工作，观察在10min内电能表转盘转了30圈。求该电饭锅保温功率。 （3）小明上网查询了解，国家标准中规定电饭锅在该加热功率下正常工作时，三级能效的热效率值范围为81%≤η＜86%（热效率是指装置的有效输出能量与输入能量的比值）。他用学过的知识对电饭锅进行测试：在加热状态下，将温度为23℃、质量为2.2kg的水加热到100℃，电饭锅正常工作用时700s。已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），请你通过计算帮助小明判断该电饭锅的热效率值是否达到三级能效。 【解析】（1）由电路图知，S断开时两电阻串联，电路中电阻较大，功率较小，为保温状态， 当S闭合时，只有R1接入电路中，电阻较小，功率较大，为加热状态，由P算出R1的电阻； （2）根据电能表的转数求出电饭锅处于“保温”状态下正常工作消耗的电能，根据P得出保温功率； （3）根据Q吸＝c水mΔt算出水吸收的热量，由W′＝P加热t′算出用时700s消耗的电能，由η100%算出该电饭锅的热效率，进而判断出该电饭锅的热效率值是否达到三级能效。 解：（1）由电路图知，S断开时两电阻串联，电路中电阻较大，功率较小，为保温状态， 当S闭合时，只有R1接入电路中，电阻较小，功率较大，为加热状态， 由P可得R1的电阻：R140Ω； （2）“3000r/（kW•h）”表示每消耗1kW•h电能，电能表转盘转3000圈， 只让电饭煲在“保温”状态下工作，转盘在10min内转了30转，则电饭锅消耗的电能为： W0.01kW•h， 电饭锅处于“保温”状态时的功率为：P保温0.06kW＝60W； （3）水吸收的热量为：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×2.2kg×（100℃﹣23℃）＝7.1148×105J； 用时700s消耗的电能为：W′＝P加热t′＝1210W×700s＝8.47×105J， 该电饭锅的热效率为：η100%100%＝84%，故该电饭锅的热效率值达到三级能效。 答：（1）电阻R1的阻值为40Ω； （2）该电饭锅的保温功率为60W； （3）该电饭锅的热效率值达到三级能效。 2 学科网（北京）股份有限公司 $