1、题型复习（五）综合题题型之一 力学综合1.（2016锦州）某同学想测出一块鹅卵石的密度，于是他找来如下器材：天平（含砝码）、一个烧杯、细线（质量和体积均不计）、足量的水探究过程如图：（1）把天平放在水平桌面上，调节平衡螺母，使天平横梁在水平位置平衡a、此操作中存在的问题是没有把游码移至标尺左侧的零刻线处；b、该同学改正错误后，在重新调节天平平衡时出现了如图甲所示的现象，他需向右（填“左”或“右”）调节平衡螺母（2）天平横梁在水平位置平衡后，该同学又进行了如下操作：a、如图乙，鹅卵石的质量为 67g；b、如图丙，在烧杯中装入适量的水，用调好的天平测得其总质量为 72g；c、如图丁，吊起用细线系好
2、的鹅卵石，使其完全浸没在水中（不接触容器壁和容器底），此时测得总质量为 97g；d、该同学求出的鹅卵石体积为 25cm3，鹅卵石的密度为 2.68103kg/m32.（2016长春）小红在海边捡到一个精美的小石块，她想测量该石块的密度，于是利用家中的长刻度尺、两个轻质小桶（质量不计）、细线、水杯、水，设计并进行了如下试验：（1）用细线将刻度尺悬挂在晾衣架上，调整悬挂点的位置，当刻度尺在水平位置平衡时，记下悬挂点在刻度尺上的位置 O（2）向水杯内倒入适量的水，在水面处做一标记，如图甲所示（3）将石块浸没在该水杯内的水中，不取出石块，将杯中的水缓慢倒入一个小桶中，至杯内水面下降到标记处（石块未露出
3、水面），此时小桶中水的体积等于（填“大于”、“小于”或“等于”）石块的体积（4）将石块从水杯内取出，放入另一个小桶中，将装有石块和水的两个小桶分别挂在刻度尺的左右两端，移动小桶在刻度尺上悬挂点的位置，直到刻度尺在水平位置恢复平衡，如图乙所示，记下这两个悬挂点到O 点的距离分别为 l1和 l2，则石块的密度 石 = 水12L（用 l1、l 2和 水 表示）（5）实验结束后，小红反思自己的测量过程，由于从水杯内取出的石块沾有水，导致最后的测量结果偏大（填“偏大”、“偏小”或“不变”）3.（2016镇江）在综合实践活动中，小明利用图示装置来测量烧杯中液体的密度，已知物块的休积是50cm3，图 1、2
4、 中物块均处于静止状态，弹簧测力计示数如图所示， g 取 10N/kg（1）图 2 中，烧杯中液体的密度为 1g/cm3（2）小明对本实验原理进行了进一步分析，从而得到弹簧测力计的示数与被测液体的密度之间的函数关系，则符合此关系的应是图 3 中的图线（填“”、“”或“”）；（3）根据上述结论，小明对弹簧测力计刻度进行重新标度，将图 2 装置改装成一个密度秤，它的零刻度应标在 1.5N 处，用它测量时，待测液体密度 液 应不超过 3g/cm3；（4）原物块质量、体积和密度分别记为 m0、V 0、 0，将原物块更换为下列哪些物块后，可以提高该密度秤测量液体密度秤测量液体密度时的精确度？你选择的是：
5、AC（填选项前的字母）A质量为 m0、密度比 0小的物块B质量为 m0，密度比 0大的物块C质量比 m0大而密度比 0小的物块D体积比 V0小的物块4.（2016郴州）小明想知道花生米的密度，为了使结果更准确，他选择了以下器材：烧杯、清水、天平和砝码、量筒、盐和玻璃棒，并完成了实验（1）实验操作步骤如下：A把一把花生米放入装有清水的烧杯中，发现花生米沉入水中，这是因为花生米的密度大于水的密度（填“大于”、“小于”、“等于”）；B往烧杯里的水中逐渐加盐，并用玻璃棒轻轻搅拌，直到花生米悬浮在盐水中为止；C把天平放在水平台上，调节平衡后称出烧杯和盐水的总质量 m1，如甲图所示，则 m1=77g；D从
6、烧杯中倒出一部分盐水到空量筒中，液面如乙图所示，则倒出盐水的体积为 30cm3；E用天平称出烧杯和剩余盐水的总质量 m2=44g（2）通过以上分析，可得出花生米的密度为 1.1103kg/m3（3）以上测量花生米的密度，用到的科学探究方法是（B）A控制变量法 B转换法 C理想实验法5.（2015成都 B 卷）如图 1 所示，轻质硬杆 K 左侧与墙体相连（可自由转动，不能水平移动） ，右侧与 A固定；长方体滑块 B 置于光滑水平地面上，A 与 B 的接触面粗糙程度不变，A、B 间的滑动摩擦力大小为f；人的重力为 G 人，与地面的接触面积为 S 人；动滑轮 P 的重力为 GP02s 46s 810
7、sA 相对地面静止 相对地面静止 相对地面静止B 向左匀速直线运动 向右匀速直线运动 向右匀速直线运动C 浸没在水中，以 2cm/s 速度匀速下降浸没在水中，以 4cm/s 速度匀速上升在空中，以 6cm/s 速度匀速上升在拉动过程中选取了三段时间，用表格记录了 A、B、C 的运动状态，图 2 记录了绳对 C 竖直向上的拉力 F C，图 3 记录了人对绳竖直向下的拉力 FD在拉动过程中，B 足够长，A 始终没有掉下；C 受水的阻力、C 露出水面后表面附着的水的质量忽略不计；运动中空气阻力不计；细绳的质量、滑轮与轴的摩擦忽略不计；绳或竖直或水平，不可伸缩且长度足够求：（1）在 46s 内，杆 K
8、 对 A 作用力的方向，并简述理由（2）在 02s 内，人对地面的压强 p 人 为多少？（用字母 F1、f、S 人 、 GP、 G 人 表示）在 46s 内人对地面的压强比 02s 减小了多少？（用字母 f、S 人 表示）（3）若 C 的重力 GC=40N， F3=2F1，且 F3： F2： F1=3：2：1，则 C 在 02s 内所受的浮力为多少？人在 810s 内做功的功率为多少？解：（1）A 受到杆 K 的作用力 FK向左因为在 46s 内，A 相对地面静止，B 向右匀速直线运动，A 相对于 B 向左运动，可知 B 对 A 摩擦力 f向右，A 处于静止状态，水平方向必定受平衡力作用，所以
9、杆 K 对A 作用力向左（2）在 02s 内：B 向左匀速直线运动，在水平方向受 C 的向左的拉力，A 向右的摩擦力及 P 向右的摩擦力，则 FP+f=F1，可得 FP=F1f；由图知，滑轮组由 2 段绳子承担物重，所以 FD=（ FP+GP）=（ F1f+ GP） ，则人对地面的压力 F=G 人 FD=G 人 （ F1f+ GP） ，人对地面的压强： p= ；在 46s 内：B 向右右匀速直线运动，受到 A 的摩擦力向左，则 F1+f=FP；则 FD=（ FP+ GP）=（ F1+f+GP） ；人对地面的压力 F= G 人 FD= G 人 （ F1+f+GP） ；则 F=F F= G 人（
10、F1f+ GP） G 人 （ F1+f+GP）=f则 p= = ；（3）以 C 为研究对象：由图 2 知，在 810s 内，物体在空气中，则 F3=GC=40N由题意知， F1=F3=40N=20N在 02s 内有，物体 C 受浮力、绳的拉力、和重力作用，则 F1+F 浮 =GC所以 F 浮 =GC F1=40N20N=20N以 B 为研究对象：在 46s 内有 F1+f=2 F2 GP在 810s 内有 F3+f=2 F3 GPF3 F1=2（ F3 F2）又因为 F3： F2=3：2；所以 F3 F1=2 F3= F3F3=（ F3 F1）=（40N20N）=30N在 810s 内，人做功
11、的功率： P= =F3 v=30N0.12m/s=3.6W6.（2016青羊模拟）用如图甲所示的滑轮组提升水中的物体 M1，动滑轮 A 所受重力为 G1，物体 M1完全在水面下以速度 v 匀速竖直上升的过程中，卷扬机加在绳子自由端的拉力为 F1，拉力 F1做功的功率为P1，滑轮组的机械效率为 1；为了提高滑轮组的机械效率，用所受重力为 G2的动滑轮 B 替换动滑轮 A，如图乙所示，用替换动滑轮后的滑轮组提升水中的物体 M2，物体 M2完全在水面下以相同的速度 v 匀速竖直上升的过程中，卷扬机加在绳子自由端的拉力为 F2，拉力 F2做功的功率为 P2，滑轮组的机械效率为 2已知： G1 G2=3
12、0N， 2 1=5%， ，M 1、M 2两物体的质量相等，体积 V 均为 4102 m3， g 取10N/kg，绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力均可忽略不计求：（1）物体 M1受到的浮力 F 浮 ；（2）拉力 F1与 F2之比；（3）物体 M1受到的重力 G解：（1）物体 M1受到的浮力 F 浮 = 水 gV 排 =1103kg/m310N/kg4102 m3=400N；（2）由 P= = =Fv 可得： P1=F1v 绳 =2 F1v， P2=F2v 绳 =2F2v，则拉力 F1与 F2之比： = = ，（3）在匀速提升水中物体 M1的过程中，以动滑轮 A 和物体 M1为研究对象，受力分析如下图
13、甲所示；在匀速提升水中物体 M2的过程中，以动滑轮 B 和物体 M2为研究对象，受力分析如下图乙所示由图可知：2F1+F 浮 =G+G1，2F2+F 浮 =G+G2，G1 G2=30N，由得： F1 F2=15N由解得： F1=240N， F2=225N，在水中提升物体时，滑轮组的机械效率： = = = ，已知 2 1=5%，即 =5%， =5%，解得 G=760N7.（2016烟台）某课外科技小组的同学对自动冲水装置进行了研究（如图所示）该装置主要由水箱、浮球 B、盖板 C 和一个可以绕 O 点自由转动的硬杆 OB 构成，AC 为连接硬杆与盖板的细绳随着水位的上升，盖板 C 所受的压力和浮球
14、 B 所受的浮力均逐渐增加，当浮球 B 刚好浸没到水中时，硬杆 OB 处于水平状态，盖板 C 恰好被打开，水箱中的水通过排水管排出经测量浮球 B 的体积为 110-3m3，盖板的横截面积为 610-3m2，O 点到浮球球心的距离为 O 点到 A 点距离的 3 倍不计硬杆、盖板以及浮球所受的重力以及盖板的厚度求：（ g=10N/kg）（1）水箱内所能注入水的最大深度；（2）在你以上的计算中忽略了硬杆、盖板以及浮球的重力，如果考虑它们的重力，你认为设计时应采取哪些措拖可保证自动冲水装置正常工作？（写出一种措施即可）解：（1）当浮球 B 刚好浸没到水中时，排开水的体积和自身的体积相等，则浮球 B 受
15、到的浮力： F 浮 =g V 排 =g VB=1.0103kg/m310N/kg110-3m3=10N，此时硬杆 OB 处于水平状态，由杠杆的平衡条件可得： FAOA=F 浮 OB，则盖板受到绳子的拉力： ，盖板 C 恰好被打开时，处于平衡状态，受到绳子的拉力和液体对盖板的压力是一对平衡力，所以，水对盖板的压力 F 压 =FA=30N，由 可得，盖板受到水的压强：由 p=gh 可得，水箱内所能注入水的最大深度：（2）考虑硬杆、盖板以及浮球的重力时，绳子对盖板的拉力减小，根据杠杆的平衡条件可知，要使盖板被打开，应增大绳子的拉力，可以增大浮球体积增大浮力的大小（或“使杠杆的 OB 段比 OA 段更
16、长一些”）8.如图 AB 为一根均匀轻质杆，杆的中点 O 点悬挂在天花板上，在杆的 A 端悬挂有一端开口、粗细均匀、重 2N 的薄壁玻璃管，管长 L=40cm，管底面积 S=20cm2，管中装满水后倒扣在装有水深 h=10cm 的水槽中，玻璃管管口刚好被水面淹没，在杠杆的 B 端通过滑轮组用轻质细绳相连，动滑轮下端挂有一个钩码，在滑动组的另一端细绳上挂有一体积为 103cm3的实心均匀圆球，当圆球体积的一半浸没在水中时，杠杆恰好在水平位置平衡，已知大气压强 P0=105Pa，动滑轮重 1N，细绳的重量和细绳与滑轮间的摩擦忽略不计，g=10N/kg， 求：Hh=10cmS=20cm2 球水钩 码
17、L=40cmO水BA（1）钩码重多少牛顿？（2）圆球的密度是多少 kg/m3?（3）假如大气压强逐渐减小到零的过程中，杠杆还能平衡吗？若不平衡，怎样倾斜，请分析说明，解： 由受力平衡得： A00 FgLS）（ 水玻 PGS代入数据得： N1AF又 OBA，又所以 B故： N19F2滑 轮钩 码 由圆球处于平衡状态得： 绳浮球G即： 绳球水球球 Vg2代入数据得： 3/105.mk球 当 gLP水0时， N10gLSGFA水玻 ，杠杆仍平衡， 当 水时， 0P玻 ，杠杆失去平衡，B 端下降，题型之二 电学综合1.（2015成都）在自然灾害中输电线路容易出现故障，科技小组的同学通过实验探究来体验判
18、断故障类型和位置的方法他们用 AB、CD 两根长为 L 的长直电阻丝模拟输电线，在电阻丝的左右两侧可以安装检测电路，电阻丝单位长度的阻值为 r如图 1 所示，在左侧安装检测电路，其中 R0为保护电阻，右侧用导线连接线路无故障时，电压表 V1示数为 U，电流表示数为 I（1）若检测电路中电流表示数为 0，电压表 V1示数为 U，表明输电线故障为 断路 （2）若检测电路中电流表示数大于 I，电压表 V1示数为 U，表明输电线可能出现短路或形成间隙电阻如图 2 所示，小组在 AB、CD 之间某处连接一根导线模拟输电线短路，或在另一处连接未知电阻 Rx模拟输电线之间形成间隙电阻，在右侧连接电压表 V2
19、若输电线短路，则电压表 V2示数为 0V；若输电线之间形成间隙电阻，则电压表 V2示数 小于 U （3）在图 2 中，若输电线的故障是短路，电流表的示数为 I1，电压表 V1的示数为 U，则故障处与 A 端的距离为 （用 r、 I1、 U、 R0表示） 2.（2016泰安）磁场的强弱用磁感应强度（用字母“B”表示）的大小来表示，磁感应强度的单位是特斯拉（用字母“T”表示） ，某种材料的电阻随磁场的增强而增大的现象称为磁阻效应，利用这种效应可以测量磁感应强度，若 RB、 R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值，如图为某磁敏电阻的电阻比值 跟磁感应强度 B 关系的图象，现在要测量磁敏电阻处于磁场中
20、的电阻值 RB提供的实验器材如下：一节旧干电池，磁敏电阻 RB（无磁场时阻值 R0=100） ，两个开关 S1、S 2，导线若干，另外，还有可供再选择的以下器材：A电流表 A（量程：00.6A，03V）B电压表 V（量程：03V，015V）C定值电阻 R1（阻值：1.5k）D定值电阻 R2（阻值：80）E定值电阻 R3（阻值：5）（1）设计一个可以准确测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路，磁敏电阻所处磁场磁感应强度B 大小约为 1.01.2T请你从 A、B、C、D、E 五种实验器材中再选择两种器材，并根据要求完成下列问题选择的两种器材是 BC （填写器材前面字母序号）选择电表的量程是 03V 在答题
21、卡方框中现有电路的基础上画出实验电路图（实验测量过程中不拆接电路） 解：（2）若要准确测出该磁敏电阻所处磁场磁感应强度大小约为 0.10.3T 的阻值，在你设计测量的电路中，从 A、B、C、D、E 五种实验器材中再选择两种器材是 BD （填写器材前面字母序号） 3.（2016青羊模拟）如图甲是某同学设计的一个能够测定油箱内油面高度的装置油量表是由学生用电流表改装而成，滑动变阻器 R 的金属滑片 P 是杠杆的一端当 P 在 a 端时电路中的电流为 0.6A，表示油箱已满； P 在 b 端时电路中的电流为 0.1A，表示油箱内无油（1）在改装表盘时，当他选择的滑动变阻器最大阻值为 50 时，他应选
22、择的电源电压值6V， R的阻值 10（2）若油箱的容积为 50L，请你按该同学的改装，在电流表表盘图乙上标出油量表为0、40L、50L 的刻度位置（滑动变阻器接入的阻值随浮标升降均匀变化） ；确定 40L 的位置电流表 0.3A 处（3）你认为他在设计该装置的电路时，在选择器材的过程中应考虑什么问题？ 电源电压、R与 R 的合理配置 并说明理由 电源和 R时，电压与 R的比值应小于（或等于）电流表的量程 （或应考虑当 P 在 a 点时电流不超过电流表的量程） ；为了提高油量表的灵敏度，应选择在电流表 00.6A 的量程标注刻度；为了确保使油量在电流表 0.1A0.6A 的范围内变化4.（201
23、6自贡）实验室购买了一捆长度为 100m 的铜导线，某同学想通过实验测其实际长度该同学首先测得导线横截面积为 1.0mm2，查得铜的电阻率为 1.710-8m，再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻 Rx，从而确定导线的实际长度可供使用的器材有：电流表：（00.6A）、电压表（03V）、滑动变阻器R1（5，1A）、滑动变阻器 R2：（20，1A）、电源：（电压为 6V），开关、导线若干回答下列问题：（1）实验中滑动变阻器应选 R2（填“ R1”或“ R2”），闭合开关 S 前应将滑片移至 a 端（填“a”或“b”）（2）在实物图中，已正确连接了部分导线，请根据图甲电路完成剩余部分的连接（3）调节滑
24、动变阻器，当电流表的读数为 0.50A 时，电压表示数如图乙所示，读数为0.8V（4）导线实际长度为 94.1m（保留 1 位小数）5.（2016内江）现用“伏安法”测量一个未知电阻 Rx 的阻值（ Rx 约为 20）在实验室中，配有的实验器材如下：A电源 E（电压 U=3V 恒定）； B电流表 A1（量程 050mA）；C电流表 A2（量程 03A）； D电压表 V1（量程 03V）；E电压表 V2（量程 015V）； F滑动变阻器 R（080）；G定值电阻 R0=40； H开关一个，导线若干为了测量多组数据使结果尽量准确，在滑动变阻器的整个滑动过程中，要使两电表的测量值范围尽可能大一些，并
25、且两电表的读数均大于其量程的 31则：（1）根据实验要求，电压表选用 D，电流表选用 B（填器材前的字母代号）（2）请在虚线方框内画出实验电路图（其中，部分电路已画出，并标出所选器材的字母）解：（3）根据所画的电路图，用笔画线代替导线，将实物图连接起来解：（4）若在某次实验中，电压表的示数为 U，电流表的示数为 I，那么，待测电阻阻值的表达式为 Rx= 0IU6.（2013成都）某兴趣小组设计了如图所示电路，AB 为裸导线，CD、E F 是材料、粗细完全相同的均匀裸电阻丝，其电阻与长度成正比AB、CD 平行放置，并用导线与电流表、开关 S1和电源相连，电源电压为 U=10V，E F 垂直放置在
26、 AB、CD 的中点间，且接触良好，CD=2EF，A、C 两点间接有开关 S2现只闭合开关 S1，电流表示数为 I1=1A；若把 EF 从两中点间向左边移动一段距离后，电流表示数为 I2=I1；若把 EF 从两中点间向右边移动一段距离后，电流表示数为 I2=2I1求：（1）在上述 EF 向左、向右移动过程中，电路总电阻的变化量大小 R 左 、 R 右 各为多少？（2）电流表示数为 I2时，E F 消耗的功率与电路消耗的总功率之比为多少？（3）把 EF 移动到 B、D 两点间，再闭合两开关，电路消耗的总功率为多少？解：（1）根据欧姆定律可得：EF 垂直放置在 AB、CD 的中点间时电路中的电阻:
27、 R 中 =U/I1=10V/1A=10，把 EF 从两中点间向左边移动一段距离后电路中的总电阻 R 左 =U/I2=10V/(4/51A)=12.5，把 EF 从两中点间向右边移动一段距离后电路中的总电阻 R 右 =U/I3=10V/21A=5, R 左 =R 左 -R 中 =12.5-10=2.5， R 右 =R 中 -R 右 =10-5=5；（2）设 EF、C F、D F 三段电阻丝的电阻为 R，则 EF 垂直放置在 AB、CD 的中点间时电路中的电阻：R 中 =2R=10，解得： R=5，把 EF 从两中点间向左边移动一段距离后，电路中的总电阻：R 左 =12.5，串联电路中各处的电流
28、相等，根据 P=I2R 可得： PEF： P 总 =I22R： I22R 左 =R： R 左=5：12.5=2：5；（3）把 EF 移动到 B、D 两点间，再闭合两开关时，E F 段电阻和 CD 段电阻并联，并联电路中各支路两端的电压相等，E F 段电阻和 CD 段电阻消耗的电功率：PEF=U2/R=(10V)2/5=20W， PCD=U2/2R=(10V)2/25=10W，电路消耗的总功率： P=PEF+PCD=20W+10W=30W 7.（2016双流模拟）如图所示电路，电源电压 U0不变，初始时滑动变阻器的滑片 P 在最右端，但由于滑动变阻器某处发生断路，合上电键后滑片 P 向左滑过一段
29、距离后电流表才有读数，且电压表读数 U 与 x、电流表读数 I 与 x 的关系如图 2 所示，则：（1）根据图象可知：断点位置在 x 等于_cm 处，电源电压 U0等于_V；（2）电阻 R 等于多少欧姆？（3）从断点处滑片 P 向左滑动的过程中，该滑动变阻器滑片 P 每滑动 1cm 的阻值变化为多少欧姆？该滑动变阻器电阻丝没有断路时的总电阻值是多少欧姆？解：（1）根据图象可知：断点位置在 x 等于 5cm 处，电源电压 U0等于 1.50V （2）当电流表读数为 I1= 0.15A 时，电压表读数为 U1= 1.35V 则： U1= U0 I1R 得 R = 1（或当电流表读数为 I2= 0.
30、30A 时，电压表读数为 U2= 1.20V 据 U2= U0 I2R 解得 R = 1；也可由过断点后的其它电压、电流值计算得出） （3）当 x = 5cm 时，设滑动变阻器接入电路中的电阻为 R1；当 x = 10cm 时，设滑动变阻器接入电路中的电阻为 R2 U1=I1R1 得 R1= 9U2=I2R2 得 R2= 4故滑动变阻器滑动 5cm 电阻的改变量是 R = R1 R2= 5 所以从断点处滑片 P 向左滑动的过程中，该滑动变阻器滑片 P 每滑动 1cm 的阻值变化是1， 该滑动变阻器没有断路时的总电阻值 R 总 = 9+5cm1/cm =14.8.（2016金牛模拟）如图甲是用来
31、焊接自来水管的塑料热熔器，通电后，加热头发热，使需对接的塑料水管的两头熔化，将它们对接，紧压在一起，冷却后就可以焊接成一根水管了，其电路部分如图乙所示，S 1是手控开关，S 2为温控开关，ND 为指示灯， R1是限流电阻， R2和 R3为电热丝，表是它的技术参数产品名称便携式自动控温式 PPR/PPR 塑料管材型号2032MM（配 20、25、32 模头）环境温度 2050额定电压 220V加热头温度2605功率加热状态电热丝的功率：1000W保温状态电热丝的功率：250W安全指标 绝缘电阻不小于 1M请解答下列问题：（1）若指示灯 ND 用“3V 10mA”的发光二极管，则限流电阻 R1的阻
32、值多大才能使指示灯正常发光？（2）电热丝 R2的阻值多大？（3）当环境温度是 20时，熔化 1kg 的 PVC 塑料需要吸收 106J 热量，此时塑料热熔器的效率为 90%某次熔接需要熔化 90g 的 PVC，在塑料热熔器正常工作情况下需要加热多长时间？解：（1）由题意可知，指示灯正常工作时与限流电阻 R1串联，串联电路中总电压等于各分电压之和，所以指示灯正常工作时，限流电阻 R1两端的电压：U1=U UND=220V3V=217V，串联电路中各处的电流相等，所以限流电阻 R1的阻值：R1= = = =2.17104；（2）开关 S1、S 2均闭合时，电热丝只有 R3工作，热熔器处于加热状态，
33、由 P= 可得， R3的阻值： R3= = =48.4，开关 S1闭合、S 2断开时， R2与 R3串联，热熔器处于保温状态，则 R2与 R3的阻值之和：R23= = =193.6，串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R2=R23 R3=193.648.4=145.2；（3）由题知，熔化 1kg 的 PVC 塑料需要吸收 106J 热量，所以熔化 90g 的 PVC 需要的热量：Q= 90g=9104J，由 = 100%可得，消耗的电能：W= = =1105J，由 P= 可得，需要的加热时间： t= = =100s9.（2016福州）图甲是智能怀旧灯，与灯串联的调光旋钮实质是滑动变阻器，图
34、乙是简化的电路原理图灯 L 标有“6V 1.2W”字样，当滑动变阻器的滑片 P 在 a 点时，灯正常发光，AB 两端电压不变，不考虑温度对灯丝电阻的影响问：（1）灯丝的电阻和 AB 两端电压 U 是多少？（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻是 10 时，灯消耗的实际功率是多少？（3）当滑片 P 位于中点 b 和右端 c 时，灯两端电压之比是 5：4，则滑动变阻器的最大阻值是多少？解：（1）根据电路图可知，当滑动变阻器的滑片 P 在 a 点时，电路为灯 L 的基本电路；因为灯泡正常发光，所以 AB 两端电压为 6V；由 可得，灯丝的阻值： ；（2）因为灯 L 与滑动变阻器串联，所以电路中的电流：
35、；灯泡的实际功率： P=I2RL=（0.15A） 230=0.675W；（3）当滑片 P 在 b 点时，灯两端电压： ；当滑片在 c 点时，灯两端电压： ；依题意可知，10.(2016河北)如图甲所示，电源电压可调，灯泡 L 规格为“15 V 45 W”，且灯丝电阻不随温度变化电流表量程为“00.6 A”和“03 A”，滑动变阻器 R 的规格分别为“25 2 A”和“10 3 A” 甲 乙(1)将电源电压调到 18 V，闭合开关，移动 P，使灯泡正常发光求灯泡的电阻和灯泡消耗的最小功率(2)将电源电压调到 15 V，用定值电阻 R0替换灯泡，滑片 P 置于中点 A，闭合开关，电流表指针指到满偏
36、刻度的三分之二位置(可能重新选择了电表最程和变阻器 R)然后将滑片P 从 A 移到最左端 B，两表示数的 I U 关系如图乙所示通过计算判断所用变阻器的规格解：(1)由 RUP2得：灯丝电阻 R1 5 （ 15 V） 245 W灯泡正常发光时，通过的电流 I1 3 A 通过变阻器的电流大于 2 A，所以U1RL 15 V5R 为“10 3 A”的变阻器因为灯泡 L 与变阻器 R 串联，所以灯泡消耗的功率最小时，电路中电流最小，电阻最大，则 P1 最小 I RL( )2RL( )25 7.2 UR1 R 18 V5 10 W(2)由题意和图可知， P 在中点时， UA10 V，电流可能为 2 A
37、 或 0.4 A当 LA12 A 时，变阻器 R1 最大 2 52U UAI 15 V 10 V2 A当 IA20.4 A 时，变阻器 R2 最大 2 2 25 U UAIA2 15 V 10 V0.4 A由题意可知，所用变阻器的规格为“25 2 A”11.（2016威海）如图是某型号电动轮椅工作原理示意图开关 S1和 S2由绝缘操纵杆控制，能同时接“1”或接“2” ，向前推操纵杆时轮椅前进且能调速，向后拉操纵杆时轮椅以恒定速度后退已知蓄电池的电压为 24V 保持不变， R2的阻值为 10，电动机的额定功率为100W，额定电压为 24V请解答下列问题：（1）当开关 S1和 S2同时接 时，电动
38、轮椅前进；电动轮椅既能前进又能后退，是因为电动机线圈中电流的 能够改变（2）当电动轮椅后退时，电流表示数为 1A，此时电动机的实际功率是多少？（3）当电动机以额定功率工作时，电动轮椅在水平路面上匀速前进的速度为 2m/s，若此时电动机消耗的电能有 75%转化为电动轮椅前进的机械能，此时电动轮椅受到的阻力是多大？解：（1）由题轮椅前进且能调速，故前进电路中应有可以控制电路中的电流的装置，即滑动变阻器且与电动机串联在电路中由电路图可知，此时开关 S1和 S2都接 1；轮椅后退时，轮椅以恒定速度后退，即电动机应与 R2串联，此时电流方向与前进时相反，由电路图可知，此时开关 S1和 S2都接 2则电动
39、轮椅既能前进又能后退，是因为电动机线圈中电流的方向能够改变（2）当开关接 1、2 时， R2与电动机串联，由欧姆定律可得：电阻 R2两端的电压为： U2=IR2=1A10=10V则由串联电路的电压规律可得：电动机两端的电压为： U 电 =U U2=24V10V=14V，则电动机的实际功率为： P 实 =U 电 I=14V1A=14W；（3）电动机的机械功率 P 机 =P0 =100W75%=75W，由 P= = =Fv 可得，牵引力 F 牵 = = =37.5N，因为匀速运动，故阻力 f=F 牵=37.5N12.（2015济宁）如图所示，虚线框内有两个阻值相同的定值电阻和一个开关 S1.当开关
40、S1闭合时，电流表的示数增加 0.2A，电路的总功率增加 1.6W.请画出两种可能的连接电路图，并分别计算电源电压和定值电阻的阻值.解：第一种接法：当开关 S 闭合、S 1断开，等效电路图如图 1所示；当把开关 S1闭合，等效电路图如图 2 所示图 1 图 2由图 1 和图 2 可得：电源的电压 U=I2R=IR= （ I+0.2A） R，解得 I=0.2A， I=0.4A； P=UI-UI=U （ I+0.2A） -UI=0.2AU=1.6W解得 U=8V；由图 2 可得： 204.8AVIUR第二种接法：当开关 S、S 1闭合，等效电路图如图 1 所示；当把开关 S1断开时，等效电路图如图
41、 2 所示图 1 图 2由图 1和图 2 可得：电源的电压 U=I/ R=(I+0.2A) 2R=IR解得 I=0.2A， I=0.4A； P=UI-UI=U （ I+0.2A） -UI=0.2AU=1.6W解得 U=8V；由图 2 可得： 402.8AVIU13.(2016南宁)某校科技小组设计了如图 21 甲所示的而汽车转向灯电路模型原理图，接通相应指示灯后，该指示灯会亮（正常发光） 、暗（微弱发光）交替闪烁，电路中电源电压12V 不变，指示灯的规格均为“12V 6W” ， R0为定值电阻，左转或右转指示灯单独闪烁时，电压表两端实际电压随时间的变化规律如图 21 乙所示，设指示灯的电阻不变
42、，电磁铁线圈及衔铁的电阻值不计，求：（1）指示灯的电阻；（2）转向开关 S 与触点“3”和“4”接通时，指示灯正常发光状态下通过衔铁的电流；（3）转向开关 S 与触点“2”和“3”接通时，指示灯微弱发光状态下的实际电功率；（4）转向开关 S 与触点“4”和“5”接通时，指示灯交替闪烁工作 1min 消耗的电能，解：（1） 246)1(R2WVPU灯(2)当转向开关 S 与触点“3、4”接通时，灯 L1和 L2并联，并且同时正常发光，此时衔铁被吸下， R0被短路；由于电源电压等于灯的额定电压，所以灯正常发光， AVWUPI5.0161干路电流为 I=2I1=20.5A=1A，所以通过衔铁的电流为
43、 1A；（3）当转向开关 S 与触点“2、3”接通并且衔铁断开，灯 L1微弱发光，此时 R0与 L1串联；根据图像，可知 R0的电压为 U0=9.6V串联电路的电压规律，所以加在 L1灯两端的电压 U1=U-U0=12V-9.6V=2.4V此时微弱发光的功率为 WVP24.).(2灯微（4）当转向开关 S 与触点“4、5”接通，在 00.3s 的时间内，当衔铁断开，灯 L2微弱发光，此时的功率为 P 微 =0.24W， t1=0.1s,消耗的电能 W1=pt=0.24W0.1s=0.024J当衔铁吸下，灯 L2正常发光， R0被短路，此时的功率为 P 正 =6W， t2=0.2s,消耗的电能 W2=pt=6W0.2s=1.2J，所以在 1min 共消耗的电能为 WW=200(W1+W2)=200(0.024J+1.2J)=244.8J
