河南省2024年物理中考熱點(diǎn)備考重難專題：實(shí)際應(yīng)用類綜合應(yīng)用題（課后練習(xí)）

實(shí)際應(yīng)用類綜合應(yīng)用題典例精講例(2022河南預(yù)測(cè)卷)物理興趣小組設(shè)計(jì)了機(jī)動(dòng)車闖紅燈抓拍電路如圖甲所示.其中光敏開關(guān)S當(dāng)紅燈亮?xí)r閉合，綠燈亮?xí)r斷開，R1為定值電阻，R為壓敏電阻且放在地面上，電路其他部分放置在高桿上，當(dāng)紅燈亮?xí)r，如果有車輛闖紅燈，則會(huì)從壓敏電阻R上通過，當(dāng)電流達(dá)到某一值時(shí)，電磁鐵將銜鐵吸下，相機(jī)啟動(dòng)裝置啟動(dòng)，相機(jī)拍照，在控制電路中，選用的電源電壓為12V，壓敏電阻R的阻值隨壓力變化的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖乙所示.g取10N/kg.請(qǐng)回答下列問題：例題圖(1)當(dāng)紅燈亮?xí)r，若有車經(jīng)過，壓敏電阻R阻值________，通過通電螺線管的電流________.(兩空均選填“增大”或“減小”)(2)該小組經(jīng)過測(cè)試，發(fā)現(xiàn)當(dāng)控制電路電流達(dá)到0.1A時(shí)，電磁鐵可將銜鐵吸下來(lái)，若要使該拍照裝置能在通過的車輛質(zhì)量大于或等于400kg時(shí)啟動(dòng)，選用的定值電阻R1的阻值是多大？(3)每天違規(guī)的人很少，因壓敏電阻阻值變化引起的控制電路消耗的電功率的變化忽略不計(jì).若每天紅燈亮5h，控制電路每天消耗多少電能？(4)若要使該拍照裝置在通過的車輛質(zhì)量大于或等于550kg時(shí)才啟動(dòng)，定值電阻R1的阻值應(yīng)該________(選填“增大”或“減小”).實(shí)戰(zhàn)演練1.(2022河南逆襲卷)如圖甲所示為學(xué)生進(jìn)行坐位體前屈考試的情景，通過手指推動(dòng)擋板在刻度尺上移動(dòng)的距離得出成績(jī).課后同學(xué)們討論，能不能設(shè)計(jì)出一個(gè)自動(dòng)顯示成績(jī)的儀器，在老師的指導(dǎo)下，同學(xué)們利用實(shí)驗(yàn)室器材設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路，電源電壓為6V，電阻R1為一根長(zhǎng)30cm粗細(xì)均勻的電阻絲，其阻值與長(zhǎng)度的關(guān)系如圖丙所示，R2的阻值為30Ω.第1題圖(1)若推板推得越遠(yuǎn)，顯示的示數(shù)越大，則應(yīng)將________(選填“電壓”或“電流”)表作為顯示器.(2)擋板在10N力的作用下前進(jìn)了10cm，則手對(duì)擋板做的功為多少？(3)某同學(xué)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，電壓表的示數(shù)為1.5V，則擋板向左移動(dòng)了多少？2.(2021河南真題)小聰利用光敏電阻為社區(qū)設(shè)計(jì)了一種自動(dòng)草坪燈，其工作原理如圖所示.工作電路中有兩盞規(guī)格均為“220V44W”的燈泡L，天暗時(shí)燈自動(dòng)發(fā)光，天亮?xí)r燈自動(dòng)熄滅.控制電路中電源電壓U恒為6V，定值電阻R0為200Ω.在一定范圍內(nèi)，光敏電阻R的阻值與光照強(qiáng)度E(光照強(qiáng)度E的單位為lx，光越強(qiáng)光照強(qiáng)度越大)之間存在一定關(guān)系，部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示.電磁鐵的線圈電阻忽略不計(jì)，當(dāng)天色漸暗，通過線圈的電流為0.02A時(shí)，恰好啟動(dòng)工作電路的照明系統(tǒng).試問：第2題圖光照強(qiáng)度E/lx1.02.03.04.05.0光敏電阻R/Ω12060403024(1)隨著光照強(qiáng)度減小，光敏電阻R的阻值________(選填“增大”或“減小”)，電磁鐵的磁性________(選填“增強(qiáng)”或“減弱”)，當(dāng)光照強(qiáng)度減小到一定值時(shí)，銜鐵會(huì)被________(選填“吸下”或“釋放”)，照明系統(tǒng)啟動(dòng).(2)兩盞燈均正常發(fā)光時(shí)，工作電路中的總電流是多少？(3)照明系統(tǒng)恰好啟動(dòng)時(shí)，光敏電阻R的阻值為多少？此時(shí)光照強(qiáng)度為多少？3.如圖甲是廣泛應(yīng)用于商場(chǎng)、超市等公共場(chǎng)所的自動(dòng)售賣機(jī).如圖乙為投幣入鈔口原理示意圖.其中OAB為一輕質(zhì)杠桿，O為支點(diǎn)，OA與OB長(zhǎng)度比為L(zhǎng)OA∶LOB＝1∶10；電源電壓恒為12V，R0＝10Ω，電阻R為壓敏電阻，其阻值隨壓力的變化關(guān)系如下表；當(dāng)硬幣投入儲(chǔ)幣盒后，售賣機(jī)會(huì)根據(jù)電壓表的指針預(yù)設(shè)讀數(shù)，判斷投入硬幣的種類和數(shù)量.現(xiàn)將質(zhì)量為6克的1元硬幣投入儲(chǔ)幣盒(儲(chǔ)幣盒的質(zhì)量忽略不計(jì))，回答下列問題：壓力F/N0.30.60.91.21.51.8電阻R/Ω603020171514第3題圖(1)在儲(chǔ)幣盒中投入硬幣時(shí)，電壓表示數(shù)________(選填“變大”或“變小”).(2)投入2枚1元硬幣時(shí)，電路中的電流是多少A(保留兩位小數(shù))?(3)當(dāng)電壓表預(yù)設(shè)電壓達(dá)到5V時(shí)，自動(dòng)售貨機(jī)才可以進(jìn)行購(gòu)買，小明選擇了一瓶飲料，請(qǐng)計(jì)算這瓶飲料售價(jià)幾元？參考答案典例精講例(1)減小增大【思路分析】求解題干信息所用公式(2)定值電阻R1的阻值是多大？當(dāng)控制電路電流達(dá)到0.1A時(shí)，電磁鐵可將銜鐵吸下來(lái)，要使該拍照裝置能在通過的車輛質(zhì)量大于或等于400kg時(shí)啟動(dòng)，壓敏電阻R的阻值隨壓力變化的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖乙所示G＝mgI＝eq\f(U,R)(3)控制電路每天消耗多少電能？P＝UIP＝eq\f(W,t)解：(2)當(dāng)車輛的質(zhì)量等于400kg時(shí)，該拍照裝置啟動(dòng)，壓敏電阻所受壓力F＝G＝mg＝400kg×10N/kg＝4000N由圖乙可知，此時(shí)壓敏電阻的阻值R＝20Ω此時(shí)控制電路電流達(dá)到0.1A，由I＝eq\f(U,R)可知，控制電路中的總電阻R總＝eq\f(U,I)＝eq\f(12V,0.1A)＝120Ω故定值電阻R1的阻值R1＝R總－R＝120Ω－20Ω＝100Ω(3)由題意可知，壓敏電阻受到的壓力為零，由圖乙可知，此時(shí)壓敏電阻的阻值為R′＝80Ω此時(shí)電路中的總電阻R總′＝R1＋R′＝100Ω＋80Ω＝180Ω控制電路的電功率P＝eq\f(U2,R總′)＝eq\f((12V)2,180Ω)＝0.8W故控制電路每天消耗的電能W＝Pt＝0.8W×5×3600s＝1.44×104J(4)增大【解析】要使該拍照裝置在通過的車輛質(zhì)量大于或等于550kg時(shí)才啟動(dòng)，此時(shí)控制電路電流達(dá)到0.1A，電路總電阻不變，壓敏電阻受到的壓力變大，由圖乙可知，壓敏電阻的阻值隨壓力的增大而減小，故壓敏電阻的阻值減小，電路總電阻不變，故定值電阻R1的阻值應(yīng)該增大.實(shí)戰(zhàn)演練1.(1)電流解：(2)手對(duì)擋板做的功W＝Fs＝10N×0.1m＝1J(3)由串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)可知，當(dāng)電壓表示數(shù)為1.5V時(shí)，R2兩端的電壓U2＝U－U1＝6V－1.5V＝4.5V電路中的電流I＝eq\f(U2,R2)＝eq\f(4.5V,30Ω)＝0.15A此時(shí)電阻R1接入電路中的阻值R1＝eq\f(U1,I)＝eq\f(1.5V,0.15A)＝10Ω由圖丙可知，此時(shí)R1接入電路中的長(zhǎng)度為10cm，則擋板向左移動(dòng)了30cm－10cm＝20cm2.(1)增大減弱釋放【解析】(1)由表中數(shù)據(jù)可知，隨著光照強(qiáng)度減小，光敏電阻R的阻值增大；控制電路中電阻R0和光敏電阻R串聯(lián)，由于電源電壓U恒為6V，光照強(qiáng)度減小，光敏電阻R的阻值增大，電路中的總電阻變大，電路中的電流變小，所以電磁鐵的磁性減弱，當(dāng)光照強(qiáng)度減小到一定值時(shí)，銜鐵會(huì)被釋放，照明系統(tǒng)接通啟動(dòng).解：(2)一盞燈正常發(fā)光時(shí)的電流IL＝eq\f(PL,UL)＝eq\f(44W,220V)＝0.2A工作電路中的總電流I總＝2IL＝0.4A(3)照明系統(tǒng)恰好啟動(dòng)時(shí)，R0兩端的電壓U0＝IR0＝0.02A×200Ω＝4V光敏電阻兩端的電壓U1＝U－U0＝6V－4V＝2V光敏電阻的阻值R＝eq\f(U1,I)＝eq\f(2V,0.02A)＝100Ω由表中數(shù)據(jù)可知，光敏電阻的阻值R與光照強(qiáng)度E成反比由此可得，此時(shí)光照強(qiáng)度E＝eq\f(120Ω,100Ω)×1.0lx＝1.2lx3.(1)變大解：(2)由F壓LOA＝GLOB可得，投入2枚1元硬幣時(shí)R受到的壓力F壓＝eq\f(LOB,LOA)G＝eq\f(10,1)nmg＝10×2×6×10－3kg×10N/kg＝1.2N由表格數(shù)據(jù)可知，壓敏電阻的阻值R＝17Ω因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電路中的電流I＝eq\f(U,R＋R0)＝eq\f(12V,17Ω＋10Ω)≈0.44A(3)當(dāng)電壓表示數(shù)為5V時(shí)，電路中的電流I′＝eq\f(U0,R0)＝eq\f(5V,10Ω)＝0.5A此時(shí)壓敏電阻R′＝eq\f(U－U0,I′)＝eq\f(12