中考物理復(fù)習(xí)拓展猜押試題-電學(xué)綜合計(jì)算題

2017年中考物理復(fù)習(xí)拓展猜押試題—電學(xué)綜共計(jì)算題【題型示例第67題】某玻璃廠要研發(fā)一款新式玻璃，要求每平方米能承受5×105N的撞擊力．測(cè)試時(shí)，取一小塊玻璃樣品（質(zhì)量可不計(jì)），平放在如圖甲所示電路中的壓力傳感器上，閉合開關(guān)S，開釋重物，經(jīng)撞擊后玻璃仍完整無(wú)缺，電流表的示數(shù)隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示（不考慮t0時(shí)刻以后的狀況）．已知壓力傳感器的阻值N隨壓力F變化的圖R像如圖丙所示；玻璃遇到最大撞擊力時(shí)與重物的接觸面積S0×﹣3m2；電源電壓U=36V，定值電阻R0=110=20（1）從重物開始著落到撞擊玻璃樣品前這段時(shí)間內(nèi)，電阻R0兩頭的電壓是多少？（2）玻璃樣品遇到的最大撞擊力是多少？（3）請(qǐng)經(jīng)過計(jì)算說明該樣品能否知足設(shè)計(jì)要求？解：（1）由圖乙知，撞擊前，Imin=0.2A由IU得，電阻R0兩頭電壓U0=IminR0=0.2A×20Ω=4VR（2）由圖乙知，當(dāng)樣品遇到最大撞擊力時(shí)Imax=1.2A此時(shí)電阻R0兩頭電壓0max0U′=IR=1.2A×20Ω=24V此時(shí)壓力傳感器RNUU0'36V-24V10Imax1.2A由圖丙知，RN=10Ω時(shí)，壓力傳感器遇到的最大撞擊力為600N，即樣品遇到的最大撞擊力：Fmax=600N.（3）設(shè)計(jì)要求玻璃能承受的壓強(qiáng)pFF5105N5105PaSS1m2樣品遇到的最大壓強(qiáng)pFFmax600N6105PaSS0110-3m2由于pmax＞p，故樣品知足設(shè)計(jì)要求．【拓展猜押】小華同學(xué)為研究水流對(duì)不一樣形狀物體的沖擊力，設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置，如圖甲所示．電源電壓保持3V不變，電流表量程為0～1A，電阻不計(jì)，粗細(xì)平均的電阻絲MN全長(zhǎng)12cm，總電阻為9Ω，它的阻值與其接入電路的長(zhǎng)度成正比．水平圓滑桿AB上套有彈簧，彈簧彈力與其伸長(zhǎng)量x的關(guān)系如圖乙所示，彈簧左端固定，右端連結(jié)有滑塊，滑塊與滑片P、物體Q經(jīng)過硬桿相連．滑片與電阻絲一直保持優(yōu)秀接觸．水流沖擊力為零時(shí)，滑片P恰好與電阻絲左端相接觸，此時(shí)電流表滿偏．丈量時(shí)，滑塊穩(wěn)固后，小華經(jīng)過電流表示數(shù)可計(jì)算出物體遇到的水流沖擊力大小.第1題圖（1）當(dāng)水流速度增大時(shí)，電流表示數(shù)(選填“變大”、“變小”或“不變”)，彈簧被拉伸，這一過程中，水流的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閺椈傻模?）電阻R0的阻值為多少？（3）當(dāng)電流表讀數(shù)為0.5A時(shí)，物體所受的沖擊力大小為多少？解：（1）變小彈性勢(shì)能（2）電流表滿偏時(shí)，電流I1A，由IU可得R0U3V3.（3）電流為I'0.5A時(shí)，電阻絲電阻：RI1ARUR03V3633，I'0.5A由于粗細(xì)平均的電阻絲MN全長(zhǎng)12cm，總電阻為9Ω,它的阻值與其接入電路的長(zhǎng)度成正比．因此接入電路的長(zhǎng)度為4cm,由圖乙知：Fkx,k4N/cm,x4cm則F4N/cm4cm16N有一種丈量人的體重和身高的電子秤，其測(cè)體重部分的原理圖如圖中的虛線框所示，它主要由三部分組成：踏板和壓力杠桿ABO，壓力傳感器R（電阻值會(huì)隨所受壓力大小發(fā)生變化的可變電阻），顯示體重要小的儀表A（實(shí)質(zhì)是電流表）．此中AO：BO=11：2，壓力傳感器R表面能承受的最大壓強(qiáng)為2×106Pa，且已知壓力傳感器R的電阻與所受壓力的關(guān)系以下表所示．第2題圖壓力050100150200250300F/N電阻300270240210180150120R/Ω設(shè)踏板和杠桿組件的質(zhì)量能夠忽視不計(jì)，接通電源后，壓力傳感器兩頭的電壓恒為4.5V．（1）若把壓桿對(duì)A點(diǎn)的支持力當(dāng)作動(dòng)力，則杠桿ABO是一個(gè)（選填“省力”、“費(fèi)勁”或“等臂”）杠桿.（2）假如某人站在該秤踏板上，電流表刻度盤的示數(shù)為20mA，這人的質(zhì)量是多少？（3）若壓桿與壓力傳感器之間的接觸面積是2cm2，則該秤的最大稱量值是多少？解：（1）省力（2）當(dāng)電流為20mA時(shí)，壓力傳感器的電阻為U4.68V234R2I20.02A剖析表中數(shù)據(jù)，壓力隨電阻的變化是線性的，則：F2150,F2110N300234300210依據(jù)杠桿均衡條件得：F2AOG人BOG人F2AO11110N605NBO2（3）傳感器能承受的最大壓力F'pS2106Pa210-4m2400N設(shè)踏板上能稱量的最大重力為G'，由杠桿均衡原理得：F'AOG'BO,則G'F'AO400N112200NBO2拓展猜押試題——電學(xué)綜合題一、依據(jù)近7年真題猜押1.如圖甲是帶烘干功能的滾桶洗衣機(jī)，工作電壓為

220V.

并聯(lián)在電源上的電動(dòng)機(jī)和電熱絲是洗衣機(jī)中兩個(gè)重要的能量變換零件，受電腦芯片的控制，它們?cè)谇逑?、脫水、烘干環(huán)節(jié)的電功率是不一樣的，其具體的工作狀況如圖乙所示，此中電熱絲只在烘干環(huán)節(jié)工作.問：1）烘干時(shí)電熱絲的電阻是多大？2）此次洗衣過程中，洗衣機(jī)的最大工作電流是多少？3）此次洗衣共耗費(fèi)多少度電？（不計(jì)其余零件耗電）甲乙第1題圖U2（2）【答案】解：（1）由于烘干時(shí)的電功率為=48.4P1=1000W，因此電熱絲的電阻是：R=P11000WΩ；（2）在烘干、烘干轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，電熱絲和電動(dòng)機(jī)同時(shí)工作，此時(shí)的電流最大由P=UI可得：烘干時(shí)的電流：I1=P11000W≈4.55A，U220V烘干轉(zhuǎn)動(dòng)過程中的電流：I4=P4100W≈0.45A，U220V因此此時(shí)的總電流I=I1+I4=4.55A+0.45A=5A；3）清洗、漂洗的功率和時(shí)間是同樣的，因此清洗、漂洗過程中耗費(fèi)的電能：W2=3×P2t2=3×250W×10×60s=4.5×105J；脫水過程中耗費(fèi)的電能：W3=P3t3=500W×360s=1.8×105J；烘干過程中耗費(fèi)的電能：W1=P1t1=1000W×1800s=1.8×106J；烘干、轉(zhuǎn)動(dòng)過程中耗費(fèi)的電能：W4=P4t4=100W×2160s=2.16×105J；因此，此次洗衣共耗費(fèi)電能：123465J+1.8×105J+2.16×105J=2.646×106J=0.735kW·h.W=W+W+W+W=1.8×10J+4.5×102.電壓力鍋是一種新式家用電器，集高壓鍋與電飯鍋長(zhǎng)處于一體，既安全又環(huán)保.圖是某型號(hào)電壓力鍋工作電路簡(jiǎn)圖，右表是其部分參數(shù).此中R1是主加熱器，R2是保壓加熱器.接通電路后，開關(guān)S自動(dòng)與觸點(diǎn)a接通，開始加熱.當(dāng)鍋內(nèi)溫度達(dá)到105℃時(shí)，開關(guān)S自動(dòng)與a斷開，并與觸點(diǎn)c接通，開始保壓，此時(shí)鍋內(nèi)水溫不變，且未沸騰.現(xiàn)將3L初溫為25℃的水加入壓力鍋中，接通電路使其正常工作30min.已知耗費(fèi)的電能有90％被有效利用，水的比熱容為4.2×103J/（kg·℃）.額定電壓/V220主加熱器額定功率/W800保壓加熱器額定功率/W200保壓溫度/℃105最大容積/L5第2題圖求：（1）電壓力鍋在加熱狀態(tài)時(shí)的電流.（2）電壓力鍋多少秒后開始保壓?（3）電壓力鍋在此30min內(nèi)耗費(fèi)的電能.【答案】解：（1）當(dāng)壓力鍋處于加熱狀態(tài)時(shí)，R1、R2并聯(lián)同時(shí)工作，依據(jù)P=UI，得：加熱狀態(tài)時(shí)的電流為I=P總=1000W≈4.5A220V2）3L水的質(zhì)量：m水=ρV=1.0×103kg/m3×3×10-3m3=3kg水汲取的熱量為Q水吸=cm(t－t0)=4.2×103J/（kg·℃）×3kg×(105℃－25℃)=1.008×106J由于Q水吸=90％W總=90％P總t1因此鍋內(nèi)水達(dá)到105℃所用時(shí)間為t1=Q水吸=1.008×106J=1120s0.9P總0.9×1000W3）保壓時(shí)間：t2=t－t1=1800s－1120s=680s保壓耗費(fèi)電能為W=P2t2=200W×680s=1.36×105J加熱耗費(fèi)電能為W=P總t1=1000W×1120s=1.12×106J電壓力鍋在此30min內(nèi)耗費(fèi)的電能為W=W1+W2=1.36×105J+1.12×106J=1.256×106J3.學(xué)校宿舍樓里的電熱水器的簡(jiǎn)化電路以下圖，A為自動(dòng)溫度開關(guān)，當(dāng)水的溫度達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)自動(dòng)斷開電路，低于設(shè)定溫度時(shí)，自動(dòng)接通開關(guān).S是熱水器的功率選擇開關(guān).可選擇高、低兩種加熱功率，R1、R2都是發(fā)熱電阻器.主要的技術(shù)指標(biāo)以下表:額定電壓（V）220發(fā)熱電阻種類電熱管輸入功率一檔（W）2420輸入功率二檔（W）1210溫度范圍（℃）20~80容積（L）20（1）水加熱的過程中，內(nèi)能.電熱水器工作時(shí)把電能轉(zhuǎn)變?yōu)槟?（2）電熱水器中水的質(zhì)量是多少？（3）當(dāng)S撥至1時(shí)，熱水器正常工作時(shí)電路中的電流是多少？R1的電阻是多少？（4）當(dāng)S撥至2時(shí)，電熱管的實(shí)質(zhì)總功率只有1000W，此時(shí)的總電壓是多少？2minR2產(chǎn)生的熱量是多少？第3題圖【答案】解：（1）變大內(nèi)2）由于V=20L=0.02m3，因此m=ρV=1.0×103kg/m3×0.02m3=20kg，（3）當(dāng)S撥至1時(shí)，電路中只有R1，電阻達(dá)到最小，由公式PU2可知，此時(shí)的功率最大，位于一R檔，由于U額=220V，P額=2420W，因此P額2420WU220VI11A;R1I20Ω.U額220V11A（3）當(dāng)S撥至2時(shí)，電路中R1和R2串連，電阻達(dá)到最大，由公式PU2可知，此時(shí)的功率最小，RU額22位于二檔，由于U額=220V，P額=1210（220V）=40Ω，又P實(shí)=1000W，因此W，因此R==P額1210WU2=P實(shí)R=1000W×40Ω=40000V2，故U=200V．R總為40Ω，電路中R1與R2串連，因此R2=R總－R1=40Ω－20Ω=20Ω，此時(shí)R2兩頭的電壓為100U22=（100V）V，因此產(chǎn)生的熱量Q=W==6×104J.Rt20Ω×120s二、依據(jù)2015題型示例猜押【題型示例第64題】如圖甲所示是某同學(xué)家的水族箱，箱內(nèi)盛水40L，為了讓熱帶魚有一個(gè)舒坦的生活環(huán)境，箱內(nèi)裝有一個(gè)“220V200W”的電加熱棒給水加熱，當(dāng)水溫升到設(shè)定值時(shí)加熱棒便自動(dòng)停止工作，待水溫自然冷卻到必定溫度后再次加熱，使箱內(nèi)水溫穩(wěn)固在必定范圍以內(nèi)，水溫隨時(shí)間變化圖像如圖乙所示.[c3水甲乙（1）水族箱內(nèi)水的質(zhì)量.（2）正常工作時(shí)，經(jīng)過電加熱棒的電流（保存一位小數(shù)）.（3）電加熱棒給水加熱時(shí)的效率.【答案】解：（1）水的體積V=40L=0.04m3，由m可得V水族箱內(nèi)水的質(zhì)量m=ρV=1.0×103kg/m3×0.04m3=40kg（2）由P=UI可得，正常工作時(shí)，經(jīng)過電加熱棒的電流

P200W0.9AI220VU（3）由圖可知，加熱過程中溫度由22℃加熱到28℃，加熱時(shí)間為100min水汲取的熱量Q=cm（t-t）=4.2×1036吸由PWW=Pt=200W×100×60s=1.2×106J可得，耗費(fèi)的電能t電加熱棒給水加熱時(shí)的效率Q吸100%1.008106J100%84%W1.2106J1.如圖是商鋪里銷售的一款“迷你型”自動(dòng)上水電熱水器.上邊標(biāo)示的銘牌以下表所示.若熱水壺內(nèi)裝滿水，在額定電壓下工作（外界大氣壓強(qiáng)為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）.求：第1題圖（1）加滿水時(shí)電熱水器中水的質(zhì)量是多少,水在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的沸點(diǎn)是℃.2）保溫時(shí)電熱水器的電阻多大？3）若瓶?jī)?nèi)20℃的水加熱8min正好燒開，則加熱時(shí)電熱水瓶的熱效率是多少？解：（1）瓶?jī)?nèi)水的質(zhì)量m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1.5×10-3m3＝1.5kg水在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的沸點(diǎn)是100℃;U2得，保溫時(shí)電熱水器的電阻RU2(220V)2（2）由P＝40W＝1210Ω；RP23）瓶?jī)?nèi)水吸熱Q＝cm(t-t0)＝4.2×103kg/m3×1.5kg×（100℃-20℃）＝5.04×105J耗費(fèi)的電能W＝P2t＝1200W×8×60s＝5.76×105J熱水瓶效率η＝Q×100%＝5.04105J×100%＝87.5%W5.76105J2.以下圖為某品牌蒸汽掛燙機(jī)，為了便于挪動(dòng)，它底部裝有四個(gè)輪子．其工作原理是：底部的儲(chǔ)水箱注滿水后，水經(jīng)過進(jìn)水閥門流到發(fā)熱體快速沸騰，并變?yōu)樽茻岬乃魵?，不停噴向衣物，融化衣物纖維.下表是這類蒸汽掛燙機(jī)的部分參數(shù)．[c水=4.2×103J/（kg·℃），取g10N/kg）]發(fā)熱功率880W額定電壓220V儲(chǔ)水箱注滿水量2kg掛燙機(jī)凈重4kg輪子與地面接觸的總面積12cm2第2題圖1）儲(chǔ)水箱注滿水后掛燙機(jī)對(duì)水平川面的壓強(qiáng)是多少？2）該蒸汽掛燙機(jī)正常工作時(shí)經(jīng)過發(fā)熱體的電流是多少？3）假如發(fā)熱體每分鐘能把25ｇ水由20℃加熱至100℃，在這一過程中水汲取了多少熱量？發(fā)熱體產(chǎn)生多少熱量？解：（）儲(chǔ)水箱注滿水后的總質(zhì)量m2kg4kg6kg1對(duì)水平川面的壓力為FGmg6kg10N/kg60N四個(gè)輪子與地面接觸的總面積S12cm21.2103m2儲(chǔ)水箱注滿水后掛燙機(jī)對(duì)水平川面的壓強(qiáng)pF1.260N5104PaS103m2（）該蒸汽掛燙機(jī)正常工作時(shí)經(jīng)過發(fā)熱體的電流是IP880WU220V（）發(fā)熱體把25g水由20℃加熱至℃，在這一過程中水汲取的熱量.3100Q吸熱c水mt4.2103J/(kgC)25103kg℃20℃8400J(100)發(fā)熱體產(chǎn)生熱量為QWPt880W60s52800J【題型示例第67題】某玻璃廠要研發(fā)一款新式玻璃，要求每平方米能承受5×105N的撞擊力．測(cè)試時(shí)，取一小塊玻璃樣品（質(zhì)量可不計(jì)），平放在如圖甲所示電路中的壓力傳感器上，閉合開關(guān)S，開釋重物，經(jīng)撞擊后玻璃仍完整無(wú)缺，電流表的示數(shù)隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示（不考慮t0時(shí)刻以后的狀況）．已知壓力傳感器的阻值RN隨壓力F變化的圖像如圖丙所示；玻璃遇到最大撞擊力時(shí)與重物的接觸面積S0=1×10﹣3m2；電源電壓U=36V，定值電阻R0=20Ω．則：甲乙（1）從重物開始著落到撞擊玻璃樣品前這段時(shí)間內(nèi)，電阻

丙R0兩頭的電壓是多少？2）玻璃樣品遇到的最大撞擊力是多少？3）請(qǐng)經(jīng)過計(jì)算說明該樣品能否知足設(shè)計(jì)要求？【答案】解：（1）由圖乙知，撞擊前，Imin=0.2A由IU得，電阻R0兩頭電壓U0=IminR0=0.2A×20Ω=4VR（2）由圖乙知，當(dāng)樣品遇到最大撞擊力時(shí)Imax=1.2A此時(shí)電阻R0兩頭電壓U0′=ImaxR0=1.2A×20Ω=24V此時(shí)壓力傳感器RNUU0'36V-24VImax101.2A由圖丙知，R=10Ω時(shí)，壓力傳