1、1题型复习(五) 综合计算题题型之一 力学计算类型 1 交通工具类(压强、功、功率、效率)1太阳能汽车是靠太阳能电池提供动力若某太阳能汽车质量是 500 kg，在平直路面上行驶速度最大可达 15 m/s，行驶过程中所受的平均阻力是车重的 0.02 倍，一个轮胎接触地面的面积是50 cm2，则该汽车在平直路面上以最高速度行驶 5 min 时，( g 取 10 N/kg)求：(1)太阳能汽车的重力是多少；驱动电机提供的牵引力是多少；(2)太阳能汽车克服阻力做了多少功；驱动电机的输出功率是多少；(3)其次军军的爸爸用这太阳能汽车送他上学，在十字路口突然有人横穿马路，军军的爸爸紧急刹车，此时车上的军军
2、突然前倾摔倒，请用物理知识解释这一现象解：(1)太阳能汽车的重力：G mg500 kg10 N/kg510 3 N因为匀速直线运动，由二力平衡得 F f0.02 G510 3 N0.02100 N(2)s vt15 m/s560 s4 500 m太阳能汽车克服阻力做的功：W fs100 N4 500 m4.510 5 J输出功率： P Fv100 N15 m/s1.510 3 W(3)军军的爸爸紧急刹车时，汽车很快停止了前进，军军的下半身随车停止了运动，而上半身由于惯性要保持原来的状态继续向前运动，所以才会前倾摔倒2下表是某种型号自行车的主要技术参数某同学到学校的路程是 6103 m 的平直路
3、面，匀速骑车从家到学校的时间为 20 min，该同学的质量是 40 kg，骑车过程中所受的阻力为人和车重的0.02 倍( g 取 10 N/kg)，求该同学骑车上学时：自行车净重 200 N行驶过程中轮胎与地面总接触面积 1102 m2车轮直径 0.61 m轮胎承受的最大压强 1.4105 Pa(1)骑车时的速度；2(2)自行车对地面的压强；(3)人克服阻力做功的功率解：(1)骑车时的速度： v 5 m/sst 6103 m2060 s(2)人的重力： G 人 mg40 kg10 N/kg400N自行车对地面的压强： p 610 4 PaFS GS G人 G车S （ 400 N 200 N）1
4、10 2 m2(3)车受到的阻力： f0.02 G0.02600 N12 N人克服阻力做功的功率：P fv12 N5 m/s60 W3 “国庆节”小佳一家去植物园游玩，看到如图所示的新型太阳能电动观光车，该车质量为400 kg.求：(1)若车上人的总质量是 200 kg，车轮与地面总的接触面积为 0.05 m2，则乘客坐在观光车上静止时车辆对水平地面的压强是多大；(2)观光车以 5 m/s 的速度在水平路面上匀速行驶时，受到的平均阻力是 200 N，则观光车克服阻力做功的功率是多大；(3)观光车的表面安装有太阳能电池板，以 5 m/s 的速度在水平路面上匀速行驶时接受太阳能的功率为 5103
5、W，求太阳能观光车的效率解：(1)该车受到的重力： G 车 m 车 g400 kg10 N/kg410 3 N人的重力： G 人 mg200 kg10 N/kg210 3 N总重力：G G 车 G 人 410 3 N210 3 N610 3 N车辆对水平地面的压强：p 1.210 5 PaFS GS （ 4 000 N 2 000 N）0.05 m2(2)观光车克服阻力做功的功率：3P fv200 N5 m/s1 000 W(3)太阳能观光车的效率： 20%W机 械W太 阳 PtP太 阳 t PP太 阳 1 000 W5103 W4(2017福建)一辆汽车为 50 km 长的新建大桥进行通车测
6、试，如图所示汽车总质量为1.5 t，以 100 km/h 的速度匀速通过大桥，受到的阻力是总重的 0.08 倍，全程消耗了 4 kg 的汽油 g 取 10 N/kg，求汽车通过大桥：(1)所需的时间；(2)牵引力所做的功；(3)汽油机的效率( q 汽油 4.610 7 J/kg)解：(1)由 v 可得，所需的时间：stt 0.5 hsv 50 km100 km/h(2)汽车的总重力：G mg1.510 3 kg10 N/kg1.510 4 N汽车受到的阻力是总重的 0.08 倍，即f0.08 G0.081.510 4 N1.210 3 N因为匀速通过大桥，所以牵引力： F f1.210 3 N
7、牵引力所做的功：W Fs1.210 3 N5104 m610 7 J(3)汽油完全燃烧放出的热量：Q mq4 kg4.610 7 J/kg1.8410 8 J汽油机的效率 32.6%WQ 6107 J1.84108 J5(2018宜昌)近几年来，我国大力推广新能源汽车，2017 年 12 月宜昌市正式发放新能源汽车牌照某款电动汽车(如图)以 60 km/h 的速度匀速行驶了 80 km，所受的牵引力为 720 N，耗4电 18 kWh，请解答下列问题：(1)牵引力所做的功及功率各是多少？(2)上述行驶过程中，电动车的效率是多少？(3)有一款与它外形，重量均相同的汽油车，在相同路面上以 60 k
8、m/h 的速度行驶 80 km，其效率为 25%，需要消耗多少汽油？( q 汽油 4.510 7 J/kg)解：(1)牵引力做的功(有用功)：W 有用 Fs720 N8010 3 m5.7610 7 J牵引力做功的功率：P Fv720 N60 m/s1.210 4 WWt Fst 13.6(2)消耗的电能：W 总 18 kWh183.610 6 J6.4810 7 J电动车的效率： 100%88.9%W有 用W总 5.76107 J6.48107 J(3)由 得，W有 用Q放Q 放 2.30410 8 JW有 用25% 5.76107 J25%由 Q 放 mq 得需要汽油的质量：m 5.12
9、kgQ放q 2.304108 J4.5107 J/kg类型 2 海上运输类(压强、浮力、效率)6海权握，国则兴，建设一支强大海军是实现中国梦的有力保障某次军事演习，我国派出多艘驱逐舰进行军事表演，其中一艘舰船的排水量为 5 000 t，海水的密度是 1.0103 kg/m3.(g取 10 N/kg)请解答下列问题：(1)满载时，该船受到的浮力是多少？(2)表演时该船以 18 km/h 匀速行驶 5 h，受到的动力为 1.2106 N，则该船在 5 h 内动力做的功是多少？5(3)军事演习时，我国航空母舰也亮相了，当舰载机飞离航母后，航母所受浮力将如何变化？解：(1)满载时，该船受到的浮力：F
10、浮 G 排 m 排 g510 6 kg10 N/kg510 7 N(2)5 h 内的路程： s vt18 km/h5 h90 km该船在 5 h 内动力做的功：W Fs1.210 6 N9104 m1.0810 11 J(3)由于航母处于漂浮， F 浮 G，当舰载机飞离后，航母仍漂浮， F 浮 G，由于 G 减小，所以所受的浮力减小7仁爱礁是我国的固有领土，隶属我国海南省三沙市，中国公务船只定期在那里巡视，如图所示是我国一艘装备精良的现代化综合公务船 g 取 10 N/kg.(1)该船以 20 km/h 的速度匀速航行了 5 h，则航行的距离是多少？(2)若该船的声呐探头距海面深度为 10 m
11、，则该声呐探头受到海水的压强是多少？(3)该船满载时排水量为 5106 kg，则船受到的重力和浮力各为多少？(海水密度为 1.03103 kg/m3)解：(1)航行的距离： s vt20 km/h5 h100 km(2)该声呐探头受到海水的压强： p 水 gh1.0310 3 kg/m310 N/kg10 m1.0310 5 Pa(3)船受到的浮力： F 浮 G 排 m 排 g510 6 kg10 N/kg510 7 N船漂浮在水面，则重力： G F 浮 510 7 N8五一假期间，毛毛组织同学乘坐游艇沿江游玩，一条游艇满载时排开水的体积是 2.8 m3，游艇及艇上工作人员质量为 1.7103
12、 kg，若每位学生的质量为 52 kg(g 取 10 N/kg)求：(1)游艇满载时所受的浮力是多少？6(2)若游艇吃水深度为 1.8 m，则游艇底受到水的压强为多大？(3)为了保证同学安全，一条游艇最多可承载多少位学生游玩？解：(1)游艇满载时所受的浮力： F 浮 水 gV 排 1.010 3 kg/m310 N/kg2.8 m32.810 4 N(2)游艇底受到水的压强： p 水 gh1.010 3 kg/m310 N/kg1.8 m1.810 4 Pa(3)满载时： G F 浮 2.810 4 N游艇所能承受的最大质量：m 2.810 3 kgGg 2.8104 N10 N/kgm 学生
13、 2.810 3 kg1.710 3 kg1.110 3 kg学生数 n 21.15 所以，最多可承载 21 位同学1.1103 kg52 kg9(2017德州)图 1 是一艘完全依靠太阳能驱动的船，该船长 30 米，宽 15 米，排水量 60 t，船的表面安装有太阳能电池板，接收太阳能的功率为 1.6105 W，若接收的太阳能只用来驱动船前进在一次航行中，从某一时刻开始，太阳能船受到水平方向的牵引力 F 随时间 t 的变化关系如图 2 甲所示，船的运动速度 v 随时间 t 的变化关系如图 2 乙所示( g 取 10 N/kg)求：甲 乙图 1 图 2(1)满载时太阳能船受到的浮力；(2)第
14、50 s 到第 100 s 内牵引力做的功；(3)第 50 s 到第 100 s 的运动过程中，太阳能船的效率解：(1)满载时太阳能船受到的浮力：F 浮 G 排 m 排 g6010 3 kg10 N/kg610 5 N(2)第 50 s 到第 100 s 内，由图甲可知牵引力 F810 4 N，由图乙可知船匀速行驶的速度v0.5 m/s由 v 可得，船行驶的距离：st7s vt0.5 m/s50 s25 m第 50 s 到第 100 s 内牵引力做的功：W Fs810 4 N25 m210 6 J(3)由题可知，太阳能电池板接收太阳能的功率为 1.6105 W，则第 50 s 到第 100 s
15、 的运动过程中，太阳能电池板接收到的太阳能：E Pt1.610 5 W50 s810 6 J则太阳能船的效率： 25%WE 2106 J8106 J类型 3 简单机械类10 用如图所示滑轮组在 15 s 内将重 1 000 N 的物体匀速提升了 3 m，人所用的拉力 F 为 400 N，不计绳重和摩擦力求：(1)动滑轮的重；(2)绳子自由端拉力 F 的功率；(3)滑轮组的机械效率；(4)若用此滑轮组匀速吊起重为 1 300 N 的物体时，用该滑轮组将重物匀速提高相同的高度，该滑轮组的机械效率是多少？(结果保留一位小数)解：(1)动滑轮的重： G 动 nF G 物 3400 N1 000 N20
16、0 N(2)绳子自由端拉力 F 做的功：W 总 Fs400 N33 m3.610 3 J功率： P 240 WWt 3.6103 J15 s(3)滑轮组的机械效率： 83.3%W有W总 GhFs GhnFh GnF 1 000 N3400 N(4)拉力： F 500 NG物 G动n 1 300 N 200 N3则该滑轮组的机械效率： 86.7%G物nF 1 300 N3500 N811 用如图所示滑轮组提升重物人用 50 N 的拉力 F，15 s 内使重为 90 N 的物体匀速上升了 3 m不计绳重和摩擦，求：(1)人拉绳子做功的功率；(2)滑轮组的机械效率；(3)如果用同一滑轮组只改变绕线方
17、法，提升相同的重物，机械效率如何变化？解：(1)物体移动的速度： v 物 0.2 m/s3 m15 s人拉绳子做功的功率：P Fv50 N20.2 m/s20 W(2)滑轮组的机械效率： 90%G物nF 90 N250 N(3)不考虑绳重和摩擦，滑轮组的机械效率： W有W总 W有W有 W动 GhGh G动 h GG G动由此可知滑轮轮组的机械效率与绕线方法无关，所以机械效率不变12 如图所示，一个质量为 60 kg 的物块，通过滑轮组在 25 N 拉力作用下做匀速直线运动，在水平方向前进 0.5 m 用时 2 s，已知物块受到的滑动摩擦力为物重的 0.1 倍，(不计绳重和滑轮摩擦)求：(1)该
18、滑轮组的有用功是多少？(2)该滑轮组的机械效率是多少？(3)拉力 F 做功的功率是多少？解：(1)滑动摩擦力： f0.1 G 物 0.160 kg10 N/kg60 N滑轮组的有用功： W 有 fs60 N0.5 m30 J(2)滑轮组的机械效率： 80%W有W fnF 60 N325 N9(3)物体移动的速度： v 物 0.25 m/sst 0.5 m2 s拉力 F 做功的功率：P Fv25 N30.25 m/s18.75 W13(2017郴州)利用如图所示的滑轮组，用 F1 000 N 的力拉绳子自由端，货物 A 以 0.1 m/s 的速度匀速直线运动 10 s，整个过程中，滑轮组的机械效
19、率为 75%.求：(1)货物 A 在 10 s 内移动的距离；(2)这个过程中拉力 F 的功率；(3)水平地面对货物 A 的摩擦力大小解：(1)根据 v 可知货物 A 在 10 s 内移动的距离：stsA vAt0.1 m/s10 s1 m(2)绳子自由端移动的速度：v 绳 nvA20.1 m/s0.2 m/s拉力的功率：p Fv 绳 1 000 N0.2 m/s200 WWt Fst(3)由 得摩擦力：W有 用W总 fsFns fnFf nF 275%1 000 N1 500 N14 在“大力士”比赛中，需要把一质量 m400 kg，边长 l1 m，质量分布均匀的立方体，利用翻滚的方法沿直线
20、移动一段距离，如图所示 g 取 10 N/kg.求：(1)立方体静止时对水平地面的压强；(2)翻滚立方体时，使立方体一边刚刚离开地面，所用最小力 F 的大小；(3)“大力士”用翻滚的方法使立方体沿直线移动了 10 m，用时 20 s， “大力士”克服立方体10重力做功的功率解：(1)立方体对地面的压力：F 压 G mg400 kg10 N/kg4 000 N立方体静止时对水平地面的压强：p 4 000 PaF压S 4 000 N1 m1 m(2)要想用最小的力立方体一边刚好离开地面，由图知，支点为 O，动力臂应该达到最大， OA为力臂，所施加的力应该与力臂 OA 垂直且向上；OA m（ 1 m
21、） 2 （ 1 m） 2 2根据杠杆平衡条件可知：FOA G l12最小力： F 1 414 NGl2OA 4 000 N1 m22 m(3)翻滚时重心升高的高度： h m m m22 12 2 12翻滚一次克服重力做的功：W Gh4 000 N m828 J2 12移动 10 m，要翻滚 10 次，所以人做的功： W 总 10 W10828 J8 280 J克服立方体重力做功的功率：P 414 WW总t 8 280 J20 s15(2018昆明)用如图所示的装置将浸没在水中、质量为 0.85 kg 的物体以 0.1 m/s 的速度匀速提升 0.2 m，弹簧测力计的示数为 3 N，不计绳子和滑
22、轮的重及摩擦，假设物体始终未露出水面( g 取 10 N/kg)求：11(1)物体受到的浮力；(2)物体的密度；(3)拉力的功率解：(1)物体重力 G mg0.85 kg10 N/kg8.5 N物体受到重力，浮力及绳的拉力匀速上升，弹簧测力计的示数即拉力 F (G F 浮 )，则物体受12到的浮力：F 浮 G2 F8.5 N23 N2.5 N(2)由 F 浮 水 V 排 g 得物体的体积：V V 排 2.510 4 m3F浮 水 g 2.5 N1103 kg/m310 N/kg物体的密度： 物 3.410 3 kg/m3mV 0.85 kg2.510 4 m3(3)拉力端移动速度：v2 v 物
23、 20.1 m/s0.2 m/s拉力做功功率：P Fv3 N0.2 m/s0.6 WWt Fst16 如图，物体重 100 N，圆柱形容器底面积为 400 cm2，内盛有 65 cm 深的水，当用图中滑轮组将物体浸没在水中后，容器中水面上升到 70 cm，物体完全浸没在水中时滑轮组的机械效率为80%(不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦及水的阻力) 水 1.010 3 kg/m3， g 取 10 N/kg.求：(1)物体浸没在水中后，水对容器底增加的压强；(2)物体浸没在水中时受到的浮力；(3)若把物体完全拉出水面后滑轮组的机械效率12解：(1)水对容器底增加的压强 p 水 g h1.010 3 kg
24、/m310 N/kg(0.7 m0.65 m)500 Pa(2)物体排开液体的体积： V 排 V 物 S h40010 4 m2(0.7 m0.65 m)210 3 m3则所受浮力： F 浮 水 gV 排 1.010 3 kg/m310 N/kg2103 m320 N(3)浸没时： W有W总 （ G物 F浮 ） h（ G物 F浮 G动 ） h解得 G 动 20 N则将物体拉出水面后滑轮组的机械效率： 83.3%W有W总 G物 h（ G物 G动 ） h G物（ G物 G动 ） 100 N（ 100 N 20 N）13题型之二 电学计算类型 1 简单纯电路类(2018曲靖)如图所示的电路，灯 L
25、标有 3.8 V 字样，电源电压为 6 V.(1)当 S1、S 2均断开，滑片 P 移至最左端时，电流表的示数为 0.6 A，求电阻 R1的阻值【大题小做】 当 S1，S 2均断开，滑片 P 移至最左端时，在下面虚线框内画出简化电路图 电阻 R1两端的电压为_6_V，通过的电流为_0.6_A.电阻 R1的阻值由欧姆定律 I 得： R1 10 UR U1I1 6 V0.6 A【思路点拨】电阻 R1U1I1求出 U1和 I1分析电路结构(画出简化电路图)(2)当 S2断开，S 1闭合，移动滑片 P 使电流表的示数为 0.38 A，灯正常发光；保持滑片不动，S1断开，S 2闭合，电流表的示数为 0.
26、58 A，求灯的额定功率【大题小做】 当 S2断开，S 1闭合，在下面甲虚线框内画出简化电路图；S 1断开，S 2闭合，在下面乙虚线框内画出简化电路图(乙当 S2断开，S 1闭合，电流表测 电阻 R1 【思路点拨】灯的额定功率 PL ULIL（ UL3.8 V）灯额定电流 IL I 总 In（并联电路电流规律）分析电流表测量对象分析电路结构（画出简化电路图）14的电流；保持滑片不动，S 1断开，S 2闭合，此时灯 正常 （填“正常”或“不正常” ）发光，电流表测 电阻 R1和灯 L 的电流.灯的额定电流IL I 总 IR0.58 A0.38 A0.2 A灯的额定功率PL ULIL3.8 V0.
27、2 A0.76 W（3）当 S1、S 2均断开，移动滑片 P 在 a 点时，滑动变阻器接入电路中的电阻为 Ra，滑动变阻器的功率为 Pa；移动滑片 P 在 b 点时，滑动变阻器接入电路中的电阻为 Rb，滑动变阻器消耗的功率为 Pb，且 Rb4 Ra， Pa Pb，求 Ra.【大题小做】当 S1，S 2均断开，在下面虚线框内画出简化电路图由 Rb4 Ra， Pa Pb求两次电流 Ia与 Ib的比例关系.滑片 P 在 a 点时，滑动变阻器的功率为 Pa I Ra2a滑片 P 在 b 点时，滑动变阻器消耗的功率为Pb I Rb I 4Ra2b 2b由 Pa Pb可得 I Ra I 4Ra，即 I 4
28、 I2a 2b 2a 2b所以 Ia2 Ib滑片 P 在 a 点时，电路的总电阻为 Ra 总 ，滑片 P 在 b 点时，电路的总电阻 Rb 总 ，求两次总电阻的比例关系.由欧姆定律 I 得， UR Ra总Rb总 IbIa 12求 Ra【思路点拨】 Ra与 R1，得出 Pa由 Ia与 Ib的关系得出两组电阻（ Ra R1）与（ Rb R1）的关系由 Pa Pb， Rb4 Ra得出 Ia与 Ib的关系分析电路结构（画出简化电路图）15由 Ra总Rb总 Ra R1Rb R1 Ra R14Ra R1 12得 2Ra R1所以 Ra R1 10 5 12 121.（2018大理祥云县二模）如图所示，电源
29、电压恒定，小灯泡 L 标有“6 V 3 W”字样，定值电阻 R2的阻值为 10 ， R1为滑动变阻器.开关 S1、S 2都闭合时，L 恰好正常发光，电流表示数为 1.1 A.求：（1）小灯泡正常发光时的电阻；（2）S 1、S 2都闭合时， R1在 10 min 内消耗的电能；（3）S 1、S 2都断开，调节滑片使 R2的电功率为 R1电功率的 2 倍时， R2的电功率.解：（1）由 P 得，小灯泡正常发光时的电阻：U2RR 12 （ 6 V） 23 W（2）开关 S1、S 2都闭合时，灯泡 L 与电阻 R1并联，此时 L 正常发光灯泡两端电压为电源电压，UL U06 V通过灯泡 L 的电流：
30、IL 0.5 AP额U额 3 W6 V电流表测干路电流： I IL IR则通过 R1的电流， IR I IL1.1 A0.5 A0.6 A R1在 10 min 内消耗的电能：W URIRt6 V0.6 A1060 s2 160 J（3）开关 S1、S 2都断开时， R1、 R2串联R1的功率： P1 I2R1 U1IR2的功率： P2 I2R2 U2I2P1 P2且 U 总 U1 U26 V得 U22 U14 VP2 1.6 W（ 4 V） 210 162.（2018曲靖二模）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻 R1的阻值为 20 .闭合开关 S，两电流表的示数分别为 0.8 A 和
31、 0.3 A.（1）求电源电压 U；（2）求通过电阻 R2的电流；（3）现用电阻 R0替换电阻 R1、 R2中的某一个，替换前后只有一个电流表的示数发生变化，且电路的电功率变化了 0.6 W，求电阻 R0的阻值.解：（1）由图可知， R1与 R2并联， R1两端电压等于电源电压，则：U U1 I1R120 0.3 A6 V（2）由图可知，电流表 A 测干路电流，电流表 A1测 R1支路电流，则 I I1 I2则通过 R2的电流 I2 I I10.5 A（3）因只有一个电流表示数发生变化，则 R0替换的电阻是 R2.替换前 R2的功率： P2 UI26 V0.5 A3 W替换后 R0的功率： P
32、0 P2 P则 P03.6 W 或 P02.4 W当 P03.6 W 时， R0 10 U2P0 （ 6 V） 23.6 W当 P02.4 W 时， R0 15 U2P0 （ 6 V） 22.4 W3.（2018昆明五华区一模）如图所示，电源电压恒定不变， R1的阻值为 12 .小灯泡 L 上标有“6 V 3 W”字样，小灯泡电阻不随温度改变.若闭合 S1、S 2，断开 S3，小灯泡刚好正常发光，此时电压表的示数为 3 V，求：（1）电源电压为多少；（2） R2阻值为多大；（3）若闭合 S1、S 3，断开 S2，并移动滑动变阻器 R 的滑片，滑动变阻器接入电路的电阻为多大时，电路的总功率最大，
33、这个最大的功率等于多少.17解：（1）闭合 S1、S 2，断开 S3时，灯泡 L 与定值电阻 R2串联，电压表测 R2两端的电压，因串联电路中总电压等于各分电压之和，且灯泡正常发光，所以，电源电压： U UL U26 V3 V9 V（2）闭合 S1、S 2，断开 S3时，灯泡 L 与定值电阻 R2串联，且灯泡正常发光，因串联电路中各处的电流相等，所以，由 P UI 可得，电路中的电流：I 0.5 APLUL 3 W6 V由 I 可得， R2的阻值： R2 6 UR U2I 3 V0.5 A（3）闭合 S1、S 3，断开 S2时，滑动变阻器 R 与定值电阻 R1串联，当滑动变阻器接入电路中的电阻
34、为 0 时，电路中的总电阻最小，电路的总功率最大，则电路的最大功率： P 6.75 WU2R1 （ 9 V） 212 4.（2018黄石）如图所示，当滑动变阻器滑片 P 调至中点时，电流表示数为 1 A，两电压表示数之比为 U1 U234，已知电热丝（6 V 7.2 W）电阻恒定不变.求：（1）电热丝 R 的阻值，以及电流表示数为 1 A 时，电热丝在 1 min 内产生的热量 Q.（2）当滑动变阻器阻值调至最大时，两个电压表示数之比为 U 1 U 256，求 R2阻值和电源电压.解：（1）由 P 可得： R 5 U2R U2P （ 6 V） 27.2 W产生的热量： Q I2Rt（1 A）
35、25 60 s300 J18（2）当滑动变阻器滑片 P 调至中点时有 U1U2R R12R12 R2 34当滑动变阻器阻值调至最大时有 U 1U 2 R R1R1 R2 56解得： R120 R210 电源电压： U I（ R R2）1 A（5 10 ）25 VR12 20 25.（2018安顺）在图甲所示的电路中，已知电源为电压可调的直流学生电源，灯泡 L1的额定电压为 8 V，灯泡 L2的额定电压为 6 V，图乙是灯泡 L2的 U I 图象.（1）当开关 S 接 a 时，电压表的示数为 1.2 V，电流表的示数为 0.3 A，求定值电阻 R0的阻值.（2）开关 S 接 a 时，调节电源电压
36、，使灯泡 L1正常发光，此时 R0消耗的功率为 1 W，求灯泡L1的额定功率.（3）开关 S 接 b 时，通过调节电源电压可使电路允许达到的最大总功率是多少？甲 乙解：（1） R0 4 U0I0 1.2 V0.3 A（2） P I2R， I1 0.5 P0R0 1 W4 L 1与 R0串联， IL1 额 I10.5 A PL1 额 UL1 额 IL1 额 8 V0.5 A4 W（3）当开关 S 接 b 时，灯泡 L1与 L2串联，L1的额定电流是 0.5 A，由图象可知：L 2的额定电流是 0.6 A，所以串联电路中允许通过的最大电流是 0.5 A，此时，L 1正常发光， UL1 额 8 V，
37、由图象可知：当 I20.5 A 时， U24 V，电源电压 U 总 UL1 额 U28 V4 V12 V电路允许的最大功率： P U 总 I212 V0.5 A6 W19类型 2 应用电路类家庭电路型6.（2018常州）如图所示为小明家卫生间电路的原理图，电源电压为 220 V，照明灯的规格为“220 V 40 W”（灯丝电阻不变） ，暖风机的规格为“220 V 400 W”，电热水器的规格为“220 V 880 W”.问：（1）照明灯的电阻为多少？（2）卫生间干路的最大工作电流为多大？解：（1） RL 1 210 （ 220 V） 240 W（2）通过灯的电流： IL 0.18 AULRL
38、220 V1 210 由 P UI 得，通过暖风机的电流：I 风 1.82 AP风U 400 W220 V通过电热风器的电流：I 热 4 AP热U 880 W220 V则干路电流： I IL I 风 I 热 0.18 A1.82 A4 A6 A7.（2018绵阳）小华家距离变压器 2 km，在变压器与小华家之间的两条输电线，每条输电线每千米的电阻为 0.5 ，即 0.5 /km，变压器加在输电线两端的电压是 220 V.在某一时间段，整个线路只有小华家一台额定电压为 220 V、额定功率为 2 420 W 的电热水器工作.不考虑温度变化对电热水器电阻的影响.求：（1）输电线中电流的大小；（2）
39、热水器的实际电功率.解：（1）由 P 可知，电热水器的电阻：U2R20R 20 U2P （ 220 V） 22 420 W导线的电阻为： R22 km0.5 /km2 故电路的总电阻为： R 总 R R20 2 22 输电线中电流的大小为： I 10 AUR总 220 V22 （2）热水器的实际功率为：P I2R（10 A） 220 2 000 W8.（2018恩施）如图为某电热器的电路图， R1和 R2为电热丝，其中 R1的规格为“220 V 110 W”且阻值不随温度而变化，电源电压保持 220 V 恒定不变.（1）当 S 闭合时，10 min 内电热器产生的热量是多少？（2）当 S 断开
40、时， R1的实际功率为 39.6 W，求此时电热器的总功率为多大？解：（1）当 S 闭合时， R2被短路t1060 s600 s电热器产生的热量： Q W Pt110 W600 s6.610 4 J（2）当 S 断开时， R1和 R2串联R1正常工作时的电流： I 额 0.5 AP额U额 110 W220 VR1的电阻： R1 440 U额I额 220 V0.5 A由 P I2R，当 S 断开时，通过 R1的实际电流：I 0.3 AP1R1 39.6 W440 此时电热器的总功率：P 总 U 总 I220 V0.3 A66 W9.（2018宜昌）如图甲是小红家里具有加热和保温功能的电热饮水机，
41、其电路图如图所示，S1为温控开关，额定电压为 220 V，加热功率为 500 W，保温功率为 60 W.R1、 R2均为加热电阻丝21（假设电阻不变） ，请解答下列问题：甲 乙（1）电阻丝 R1的阻值是多少？（2）某一次小红家中只使用了饮水机，在加热状态下她观察到电能表上的指示灯在 5 分钟内闪烁了 54 次，她家电能表上标有“1 600 imp/kWh”的字样，此时，饮水机的实际功率和实际电压是多少？解：（1）闭合 S1，S 2时， R1与 R2是并联的，电路是加热状态；只闭合 S 时，为 R2的简单电路，电路是保温状态， R1的功率：P1 P P2500 W60 W440 W由 P ， R
42、1的电阻：U2RR1 110 U2P （ 220 V） 2440 W（2）5 分钟消耗的电能：W kWh1.21510 5 J541 600加热状态下的实际总功率：P 实 405 WWt 1.215105 J560 s加热状态下的总电阻：R 总 U2P （ 220 V） 2500 W 4845实际电压：U 实 198 VP实 R总405 W4845 电力转化型2210.（2017河南）小丽设计了一个防踩踏模拟报警装置，工作原理如图甲所示. ABO 为一水平杠杆， O 为支点， OA OB51，当水平踏板所受压力增大，电压表示数达到 6 V 时，报警器 R0开始发出报警信号.已知电路中电源电压为
43、 8 V， R0的阻值恒为 15 ，压力传感器 R 固定放置，其阻值随所受压力 F 变化的关系如图乙所示，踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计.试问：甲 乙（1）由图乙可知，压力传感器 R 的阻值随压力 F 的增大而 减小 ；（2）当踏板空载时，闭合开关，电压表的示数为多少？（3）当报警器开始报警时，踏板设定的最大压力值为多少？解：（2）闭合开关时，压力传感器和报警器串联，由图乙可知当踏板空载时，压力传感器的电阻 R25 ，此时电路中的电流：I 0.2 AUR R0 8 V25 15 由 I 得，报警器两端的电压：URU0 IR00.2 A15 3 V，即电压表示数（3）报警器 R0开始发出报警信
44、号时， U06 V，此时电路中的电流：I 0.4 AU0R0 6 V15 传感器两端的电压： U 传 U U08 V6 V2 V传感器的阻值： R 5 ，由图象可知当传感器的阻值为 5 时，对应的压力U传I 2 V0.4 AF 压 8 N，根据杠杆平衡条件可得： F 压 OA F 踏板 OB，即 8 N5 F 踏板 1，解得 F 踏板 40 N11.（2018呼和浩特）传感器可以把力学物理量转化成电学信号，然后通过相互之间的函数关系，直接引用力的大小.测量压力大小的压力传感器，工作原理如图所示，其中 M、 N 均为绝缘材料， M、 N 间有可收缩的导线（电阻大小不计） ，弹簧上端和滑动变阻器
45、R2的滑片 P 固定在一起，电源电压恒为 12 V，已知压力 F 的大小与 R2的阻值大小成正比例关系.闭合开关 S，压力 F00 时，23滑片 P 在最上端；压力 F11 N 时，电流表示数为 1 A，电压示数为 3 V；当滑片 P 滑至最下端时，电压表示数为 7.5 V.求：（1）定值电阻 R1的大小；压力 F 与 R2阻值之比 k；（2）当滑片 P 滑至最下端时，压力 F2的大小；（3）压力 F 的大小与电压表示数之间的函数关系表达式.解：（1）由图可知， R1、 R2串联，电压表测 R2两端电压，电流表测电路中电流，当 F11 N 时，电流表示数为 1 A，电压表示数为 3 V，由串联电路特点可知，此时U1 U U212 V3 V9 V并且 I1 I21 A，由欧姆定律可得， R1的阻值： R1 9 U1I2 9 V1 A此时 R2连入电路的阻值： R2 3 U2I2 3 V1 A所以压力 F 与 R2阻值之比： k N/F1R2 1 N3 13（2）当滑片 P 滑至最下端时，变阻器连入阻值最大，电压表示数 7.5 V，此时电路中电流： I I2 I1 0.5 AU1R1 U U2R1 12 V 7.5 V9 所以 R2的最大值： R2 最大 15 U2I 2 7.5 V0.5 A因为压力 F 的大小与
