湖北省天门市蒋湖中学中考物理二轮专题六 综合应用题专题训练.doc

综合应用题1、有一种半导体，其电阻的大小随温度的变化而明显改变，利用这种半导体材料制成的电阻叫热敏电阻。利用热敏电阻可以用来测量温度的变化，且反应快，精度高。李明同学想用热敏电阻设计一个电路，来检测他家蔬菜大棚内温度的变化。于是，他买来了一个热敏电阻，该热敏电阻的阻值随温度变化的图像如图1所示。他又到实验室给老师借来了一块电流表、一个开关和6v的电源。请你利用这些器材帮他设计一个能直接观察大棚气温变化的电路。1题图（1）请你在方框中画出你设计的电路图。（2）若将电流表刻度盘上的电流刻度换成相应的温度刻度，这样电流表就改造成了气温表。若电流表选用00.6a的量程，请你计算说明改造成的气温表的0应与电流表刻度盘的什么刻度对应？该气温表能测量的最高温度是多少？（3）当大棚的温度为28时，求热敏电阻的功率。2、张林同学设计了一个风速仪，图甲是它的原理示意图。定值电阻ro = 10，r1是压力传感器（其电阻值会随所受压力大小变化而变化，变化关系如图乙），电源电压恒为3v，电流表的量程为00.6a ，风压板是一块长方形的轻质塑料板，它的面积为0.4m2 。（1）在电路中连入r0的目的是 。（2）闭合开关后电流表的读数为0.15a，风压板上所受到的压力是多少？此时的风速为多少？（3）你认为此风速仪存在的不足之处是什么？（写出一点即可）。3、电磁炉是新一代的智能炉具，小伟进行了调查，得出下表数据，请按要求回答问题。电磁炉(提示：电磁炉热效率是指电磁炉有效利用的热量与消耗的电能之比；煤气灶热效率是指煤气灶有效利用的热量与煤气完全燃烧放出的热量之比)热效率90%额定电压220v额定功率1000w当地民用电价0.4元/度(1)若小伟用此电磁炉把3kg的水从20加热到100，需耗电多少度? （水的比热容是4.2103j/(kg)，1kwh=3.6106j）(2)邻居小旭家用煤气也把3kg的水从20加热到100，消耗煤气约o.12m3，试求该煤气灶的热效率。(1m3煤气完全燃烧放出的热量是1.8107j)(3)若煤气价格为1.3元/m3，请你从经济、环保和节能等方面谈谈选用哪种炉具更好，并说明理由(提示：普通家庭一天生活所需的总热量相当于把100kg的水从20加热到100。)4、妈妈新买一台电磁炉，好奇的小明立即翻开说明书：电磁炉使用说明书额定电压:220v额定功率：2200w适用容器：底部平坦且底部直径12-28厘米的生铁锅、不锈铁锅、搪瓷锅安全须知：请单独使用10a以上的擂座(1)为什么要单独使用10a以上的插座？请通过计算说明。图1485题图(2)小明想通过实验比较不同材料的电磁炉锅具的使用效果家里现有四种锅具。小明计划选用其中的两个锅具烧水，你认为较合理的选择是_(填字母)(3)在1标准大气压下，小明用该电磁炉将一壶2.2千克的水从20烧至沸腾，需要多长时间？假定电磁炉消耗的电能全部转化为热能被水吸收。水的比热c=4.2103j/(kg)5、某一电饭锅，内部电路如图5所示。r1是加热电阻，阻值为48.4；r2 是限流电阻，阻值为484。煮饭时，接通电源（220v 50hz），闭合手动开关s1 ，电饭锅处在加热状态。当锅内食物温度达到103时，开关s1会自动断开，断开后若无外力作用则不会自动闭合。s2是一个自动温控开关，当锅内食物温度达到80时会自动断开，温度低于70时会自动闭合。 (1)若接通电源后没有闭合开关s1，那么电饭锅能将饭煮熟吗？为什么？(2)在一个标准大气压下烧水，则开关s1的自动断电功能否起作用，这是为什么？(3)在加热和保温两种情况下，电饭锅消耗的电功率之比是多少？(4）若此电饭锅将电能转化为锅中水的内能的效率为84%，那么在一个标准大气压下将温度为20、质量为2.5kg的水烧开，至少需要多长时间？6题图6、李茜家买回一台新型快速电热水壶，此壶是在热胆中储水，由电热管加热工作的；电热水壶的铭牌上标有下表中数据；其瓶内部工作电路可简化为如图6所示，当瓶内水烧开时，其温控开关s自动断开，电热水壶处于保温状态。问：（1)电热水壶装满20的水烧开至少需要耗电多少？其正常加热时间至少多少分钟（标准大气压下）？(2）李茜利用星期天实际测量了其加热时间，发现比计算值要长，其可能的原因是什么（至少说出两个）？(3)要使电热水壶满足保温功率，图中r0 电阻应取多大值？7、有一种半导体材料的电阻值随着光照射强度的变化而明显改变，用这种材料制作的电阻称为光敏电阻。物理学上用“光强”这个物理量来表示光强弱的程度，符号为e，国际单位为坎德拉(cd)，某光敏电阻的阻值r与光强e之间的一组实验数据如下表所示：(1)分析上表数据，根据光敏电阻的阻值r随光强e变化的规律，填写表格空格处的电阻，并归纳出光敏电阻的阻值r随光强e变化的关系式为r= 。(2)小明将该光敏电阻r、电流表(量程为006a)、电压表(量程为03v)、开关、滑动变阻器r。(最大阻值为50)和电压恒为6v的电源组成如图所示的电路，闭合开关，调节滑动变阻器使电流表的示数为0.4a时，电压表的示数为2.4v，此时，光敏电阻所在处的光强为多大?(3)在上述电路中，随着电阻的变化，电流可能会超过电流表的量程，滑动变阻器两端的电压可能会超过电压表的量程若光敏电阻处的光强在2.0 cd至4.5cd范围内，为保证不超过电表量程，求出滑动变阻器允许连入电路的阻值范围。(4)若用该光敏电阻制作成如图所示的电磁继电器来控制路灯l，要求当光照减弱到一定光强时，电磁继电器能接通路灯l，则路灯l所在电路的m、n触点应安装在衔铁的 (上方下方)。8题图7题图8、蓄电池充电后即使不用，储存的能量也会逐渐损失， 但其电压变化很小，可认为恒定不变。如图8是电压为12伏、容量为15ah的某品牌蓄电池剩余容量随时间变化的图像。现有一只该种蓄电池充足电，存放6个月，用来给额定电压12伏、额定功率为36瓦的电灯供电。求： （1）蓄电池容量为“15ah”，它表示：若该蓄电池以1安的电流为用电器供电，可以工作15小时；则当该蓄电池以2安的电流为用电器供电时，可以工作 小时。（2）此灯正常发光时的电流是多少安?（3）存放6个月的该蓄电池最多可给此灯提供多少焦的电能?9、图9甲是一种小型电热式烧制炉的电路示意图，其加热元件由八段相同的电阻丝组成，每段电阻丝的阻值均为4。烧制炉设有高温、低温两档，通过开关实现两档的转换。用热电偶式温度计对炉内温度进行监测，图9乙是监测炉内温度的工作示意图。热电偶式温度计的原理如图9丙所示，两种不同的导体（如铂、镍）各取一端接在一起作为热点（j1点）放在高温处，另一端作为冷点（j2点）放在低温处，在低温处的a、b两点之间就会存在一定的电压，这就是热电偶。已知热电偶的电压与j1、j2两点间的温度差成正比。因此，若已知冷点j2的温度，就可以通过接在a、b两点间电压表的读数确定热点j1的温度。（1）这样的热电偶实际上是一个电源，它的电能是由什么形式的能转化而来的？（2）已知铂、镍热电偶式温度计热、冷两点间的温度差为100时，产生的电压为1.5mv。那么当冷点温度为20、电压表的示数为12mv时，炉内对应的温度是多少？j1j2乙低温处高温处电压表120热电偶电压表甲低温处abj2j1铂ai 镍高温处电压表丙9题图（3）若烧制炉使用的电源电压为220v，则该烧制炉高温档的电功率是多少？（结果保留整数）10、某科学兴趣小组的同学在实验室发现一个有趣的元件（如图甲所示）：透明玻璃壳内有一个标有“6v 3w”字样的小灯泡l（阻值不变）和一个由一种特殊金属丝制成的导体r0，a、b、c是其外露的三个接线柱。为进一步了解导体r0的某些特征，他们使用了如图乙所示电源电压恒为6伏的实验装置：把导线m、n分别与a、c接线柱相连，闭合开关s，移动滑动变阻器的滑片p，测得了一组电流表和电压表的读数，并绘制成图丙所示曲线。（1）小灯泡l的电阻值为 欧姆，当它正常工作时，通过的电流是 安培。（2）小明同学在原来连线的基础上，再用导线连接a、b两个接线柱，闭合开关s，把滑片p移到a端，此时电流表的示数是多少安培？（3）若把导线m、n分别接到a、b接线柱上，闭合开关s，把滑片p移到a端，则小灯泡消耗的电功率为多少？（温馨提示：本小题可用作图法辅助求解）11、某自然科学兴趣小组同学，在实验室发现一个有趣的电子元件r1，从说明书知道，元件r1的电阻值与其两端的电压值有关。在老师的指导下，同学们得到了元件r1的iu关系，如图甲所示：(1)元件r1两端电压为90v时，r1= ，消耗的电功率为 w。(2)小明把元件r1与阻值为100的定值电阻r0串联后接到220v的电源上，如图乙所示，则r1的实际功率为多少?(温馨提示：可用作图法辅助求解)12、某兴趣小组利用图12甲所示电路进行如下的实验研究。i / au / v23400.20.10.3rl10.40.5第12题图乙第12题图甲s1s2rl可调电源va次数物理量123u/v2.04.05.0i/a0.200.390.51（1）闭合s1，断开s2，调节电源电压，得到上表中三组数据。请根据表中的数据，计算电阻r的阻值。（计算结果保留1位小数）（2）断开s1，闭合s2，调节电源电压进行有关测量. 根据记录到灯泡l的电压和电流的数据绘制成电压和电流的关系图像（如图12乙）。根据图像，当电压表示数为2v时，50s时间内，灯泡l消耗了多少电能？（3）同时闭合s1和s2，调节电源电压，当灯泡l的功率为1w时，r与rl的总功率是多大？13、科技小组的同学们准备对市场上一批标有“pz220v-1oow”的灯泡进行一项质量检测。他们测出灯泡在不同电压下的实际电流值(见下表)。实验操作可靠、数据无误。电压u/v180185190195200205 电流i/a0.4170.4260.4340.4410.4470.453 电压u/v210215220225230235240 电流i/a0.4580.46213题图0.4670.4710.4750.4790.482 请你回答： (1)试通过计算说明这种灯泡在标称电压下工作时，其消耗的功率是否等于额定功率。 (2)假如生产这种灯泡的钨丝的粗细是一定的，为使其在标称电压下工作时消耗的功率等于额定功率，其长度为一确定的数值l0实际上这个灯泡钨丝的长度比l0长了还是短了?为什么? (3)如果要使这种灯泡达到额定功率，加在灯泡上的实际电压应为多大? 提示：可用作图象的方法解答。在图13的坐标纸上作出相关图象，根据图象求得结果。14、电动自行车越来越受到人们的青睐，不少人用电动自行车替代了摩托车。电动自行车使用前要先对车上的蓄电池充电，骑行时，蓄电池对车上的电动车供电，电动机为车提供动力。下表是某品牌电动自行车的一些主要技术参数：最高车速30km/h一次充电连续行驶里程50km蓄电池工作电压36v充电时间8h一次充电耗电量0.6kwh电动机效率75质量40kg最大骑行噪声62db若质量是60kg的人骑电动自行车在水平路面上以6m/s的速度匀速行驶时，受到的阻力是人与车总重的0.02倍，取g=10n/kg，求：（1）行驶10分钟，电动机对自行车做的功。（2）通过电动机线圈的电流。（3）若摩托车百公里耗油2.5l，每升油4.65元，照明用电每度0.52元，试比较说明使用电动自行车与摩托车哪种更经济。15、社会发展到今天，能源危机开始困扰人类。人们正在寻找各种可能的未来能源，以维持人类社会的持续发展。2006年5月24日，欧盟、美国、中国、日本、韩国、俄罗斯和印度在布鲁塞尔欧盟总部草签了一系列关于国际热核聚变实验反应堆(iter)的协议。这是人类开发新能源的一个重大尝试，也是中国以完全平等的地位参加的最大的国际科技合作项目。热核聚变是在上亿摄氏度的高温条件下，利用氢的同位素氘、氚在可控情况下发生的核聚变。聚变反应中释放出来的核能提供大量的热量，就象造出一个“人造太阳”。反应后的生成物是无放射性污染的氦。预期于2010年建成的实验反应堆，可以在16min产生1441012j的热量。据媒体报道：ll海水提取的氢的同位素，在完全聚变反应中释放的能量，相当于300l汽油完全燃烧所释放的热量。请根据所提供的数据进行估算，并回答以下问题：(1)若汽油的密度约为o7103kgm3，300l汽油的质量是多少?(1l=l10-3m3)(2)若汽油的热值约为5107jkg，300l汽油完全燃烧能释放多少热量？(3)需要从多少升海水中提取氢的同位素，在发生聚变时才可以产生1441012j的热量?若这些热量转化为电能的效率为50，则它可以供给一台功率是2kw的空调正常工作多少小时?(4)你知道吗?在安徽省合肥市科学岛上也有一台“人造太阳”。这个名为托卡马克的装置今年7月就要进行点火实验了。阅读了上述材料和数据后，你一定会有很多感受，谈谈你对“人造太阳”的认识。16、图甲是周小平同学为学校办公楼空调设计的自动控制装置，r是热敏电阻，其阻值随温度变化关系如下表格所示。已知继电器的线圈电阻r0为10，左边电源电压为6v恒定不变。电流表o30ma量程接入电路，图乙是电流表表盘。当继电器线圈中的电流大于或等于15ma时，继电器的衔铁被吸合，右边空调电路正常工作。(1)该同学将电流表改成了温度表，通过计算并标出表盘上25的位置。(2)为了节省电能，使温度达到30时空调才能启动制冷，电路中要串联多大电阻?(3)为了给空调设定不同的启动温度，请你提出一种可行的、调节方便的措施。(改变电阻除外)温度t / o 510 l5 20 25 3o 35 4o 电阻r / 600 550 500 450 420 390 360 330 300 17、有一种测量质量的电子秤，图17甲是其原理示意图，其中踏板上放置物体，压力传感器r的电阻值会随所受压力大小发生变化，杠杆abo可绕o点转动，电压表的量程为03v。已知：ao:bo5:1，电阻ro60，压力传感器r表面能承受的最大压强为2106pa，压杆与压力传感器的接触面积为2cm2，压力传感器r的电阻随所受压力变化的图像如图17乙所示。设踏板和杠杆组件的质量可以忽赂不计，电源电压恒定不变，求：（1）该压力传感器能承受的最大压力多大?（2）该秤所能称量的最大质量是多少? 17题图（3）若要求该秤达到最大称量时，电压表的示数也达到最大值，那么该秤的零起点（即踏板空载时)，对应的电压表示数多大?18、为锻炼身体，小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计，图18甲是原理图。硬质弹簧右端和金属滑片p固定在一起(弹簧的电阻不计，p与r1间的摩擦不计)。定值电阻r0=5，a、b是一根长为5cm的均匀电阻丝，阻值r1=25，电源电压u=3v，电流表的量程为 o0.6a。 (1)小明在电路中连入ro的目的是_ _。(2) 当拉环不受拉力时，滑片p处于a端，闭合开关后电流表的读数为_a。(3) 已知该弹簧伸长的长度l与所受拉力f间的关系如图18乙所示。通过计算说明, 开关s闭合后，当电流表指针指在0.3a处，作用在拉环上水平向右的拉力为多大?18题图19、现代生物医学研究使用的细菌培养箱内的温度需要精确测控，测控的方法之一是用热敏电阻来探测温度。如图19甲所示的电路，将热敏电阻ro置于细菌培养箱内，其余都置于箱外。这样既可以通过电流表的示数来表示箱内温度，又可以通过电压表的示数来表示箱内温度。已知该电路中电源电压是l2 v，定值电阻r的阻值是200 。热敏电阻ro的阻值随温度变化的关系如图19乙所示。求：（1）当培养箱内的温度降低时，电流表的示数如何变化？（2）当培养箱内的温度为40时，电压表的示数是多大？（3）已知电流表的量程是0 30 ma，电压表的量程是08 v，则此电路能够测量的最高温度是多大？此时热敏电阻ro消耗的电功率是多大？19题图20、我市一所农村初级中学，常常因为不能及时给水塔注水而停水。小明知道后，想利用图20所示的器材设计一个自动注水装置。a是浮子（重约5n），b是金属触头（重约10牛），c为水塔上的柱形蓄水池，m是带水泵的电动机，d是弹簧，e是衔铁，f是电磁铁，k1、k2分别为触头开关。（1）请你写出该装置涉及的主要物理知识。（2）连接电路图。（3）设计时，需要知道浮子的最小体积，请你帮助他完成这项工作。（4）若设计要求在10分钟内要注满蓄水池，那么，还需要知道或测量哪些物理量，才能得到相匹配电动机的额定功率？请你用字母表示这些物理量，推导出电动机的额定功率的表达式，。在你的计算过程中，运用了什么近似条件？20题图（5）按设计要求，小明将设备组装调试，投入使用。几天后，学校又停水了，检察发现：水塔已无水了，但电路连接无误，电动机、水泵完好无损。请你分析该装置没有实现自动注水的原因，怎样改进？21、学校课外活动小组为某传感器而设计的电路如图所示。传感器上标有“3v，0.9w”的字样（传感器可看作一个电阻），滑动变阻器r0上标有“10，1a”的字样，电流表量程为0.6a，电压表量程为3v。则：（1）该传感器的电阻和额定电流各是多少？（2）若电路各元件均完好，检测时，为了确保电路各部分的安全，在a、b间所加的电源电压最大值是多少？（3）根据技术资料可知，如果传感器的电阻变化超过1，则该传感器就失去了作用，实际检测时，将一个电压恒定的电源加在图中a，b之间（该电源电压小于上述所求电压的最大值），闭合开关s，通过调节r0来改变电路的电流和r0两端的电压。检测记录如下： 电压表示数（v）电流表示数（a）第一次1.480.16第二次0.910.22通过计算分析，你认为这个传感器是否仍可使用？此时a、b间所加的电压是多少？22、 下面是某蒸汽电熨斗的铭牌，使用时水箱中的水滴入被加热的底板气室汽化产生向下的蒸汽。（1）某师傅在用熨斗干烫衣物时，用19n向下的力压熨斗，在此过程中，衣服受到的压强是多大？（2）用熨斗气烫时先预热，使金属底版的温度从20升高到220，温控开关自动断开，已知底版的质量为1kg，铁的比热为0.46103j/（kg），问蒸汽电熨斗预热时底版吸收多少热量？额定电压220v功能汽烫、干烫额定功率1000w蒸汽方式滴下式额定频率50hz质量1.3kg底版面积160cm2放置方式自立式（3）气烫时水滴入气室，由于水升温汽化带走热量。当底版温度降到190时，温控开关自动闭合，当加热到220时又断开，如此反复，如蒸汽电熨斗大体按下图所示程序工作，10min烫一件衣服共消耗多少电能？ 15s5s15s5s15s5s加热 停 加热 停 加热 停23、家庭中常用电热水壶烧水，它具有方便、环保的优点。下表是小红同学收集到的烧开一壶水的有关数据，请按要求作答。（设电阻值不变、计算结果保留小数点后面两位）（1）烧开这壶水至少需吸收多少热量？（2）用所学的知识计算出与本题相关的三个电学方面的物理量。要求写出简要的文字说明、计算过程和结果。（3）小红同学通过计算、分析发现，烧开一壶水实际加热时间大于理论计算时间。你认为产生这种现象的原因是什么？请简要分析。水的质量（m/kg）0.5电热水壶铭牌额定电压（u/v）220水的初温（t0/）20额定功率（p/w）440水的比热容c/【j/（kg）】4.2103实际电压（u/v）200大气压值标准大气压实际加热时间（t/min）924、冬天，伍珍同学使用电热毯时，发现电热毯有高温和低温档，她决定探究电热毯内部电路。图甲、乙分别为他和裘实设计的电热毯的模拟电路图(电炉丝相当于电热毯内部发热电阻)。(1)图甲中定值电阻r1=10(置于电热毯外部)，电炉丝r220，请计算低温档时发热电功率；(2)图乙中两根电炉丝r2=20、r310，请计算高温档时发热电功率；(3)请对两个同学设计的模拟的电路进行评估(请指出你认为好的设计电路，并说明优点和缺点)。25、医院里利用高温高压蒸汽消毒锅对器械进行消毒，不同的器械所要求的温度、压强不同。如图为自动测量锅内温度、气压的电路原理图(虚线框内为锅内部分电路)电源电压恒为4.5v。(1)若对总质量为5kg、初温为15的钢制器械进行消毒，消毒温度须达到115时，器械共吸收多少热量?c钢=0.46103j(kg)(2)压强传感器r1(阻值随所受的压强大小发生变化的可变电阻)置入锅内，其受压面积为2cm2，如果r1表面能承受的最大压力为70n，则锅内允许的最高气压是多少?(3)a1为显示锅内气压大小的仪表(实质是电流表)，当锅内气压不高于1标准大气压时，a1显示气压值都为0，此时r1阻值为200，求：气压表零刻度线应标在电流表al刻度盘多少毫安处?(4)热敏传感器r2(阻值随温度发生变化的可变电阻)置于锅内，a2为显示温度的仪表(实质是电流表)；r2的电阻与温度的关系如下表所示：温度t80859095100105110115电阻r21201101009080706050当电流表a2示数为60ma时，锅内的温度为多少?26、电热炉内有两个阻值分别为r1=60和r2=120的发热电阻，用一个旋转开关可以实现电热炉多档位工作的要求。将电热炉接入家庭电路中。 (1)当电热炉只有发热电阻r1工作时，通过它的电流是多大? (2)若要求电热炉发热功率最大，r1、r2应怎样连接?求出这个最大功率值。26题图(3)图26是这个电热炉的工作原理图，其中的旋转开关内有一块绝缘圆盘，在圆盘的边缘依次有0，1，2，9共10个金属触点；可以绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片，转动开关旋钮可以将相邻的触点连接。如旋钮上的箭头指向图中位置c时，金属滑片将3、4触点接通，同时也将8、9触点接通。试分析旋转开关的箭头指向何位置时，电热炉的功率最大?27、星期天，小明和妈妈一起去买电热水器，在眼花缭乱的商品中，售货员极力推荐的一种电热水器引起了小明的注意。这种电热水器叫即热式电热水器，又叫快热式电热水器。售货员熟练地说出了以下5条优点：不需预热；节能省电；不易结水垢；体积小巧；水温恒定。果真如此吗?小明和妈妈把这种新型的热水器和传统热水器进行了对比，他们发现传统的热水器有一个较大的水箱，当水箱内的水达到合适的温度才可以使用。而这种电热水器没有水箱。第4条优点是显然的。其他4条优点可信吗? (1)请你从上面其余4条优点中，任选1条说明是否可信以及理由。(2) 妈妈打算选择最大额定功率为3kw的即热式电热水器用作淋浴。已知般淋浴所需热水的流量为4-6lmin，水的比热容为42lo3j(kg)，若冬天淋浴需要将水温升高30，通过计算说明妈妈选择的这个热水器是否合适?28、小型风力发电机发出的电能首先经过蓄电池贮存起来，然后再由蓄电池向用电器供电。如图是某小型风力发电机的输出功率与风速的关系图。（1）在风速为 米/秒时达到最大输出功率；（2）该风力发电机的输出功率与风速之间的关系是 ；（3）该风力发电机固定在水平地面上时，整个装置与地面接触的面积是1米2，总质量为60千克。计算该装置对水平地面的压强多大？（4）若该风力发电机按输出功率为500瓦发电，平均每天工作8小时，计算一年（365天）发电量是多少？29、如图29 所示电路，电源两端电压保持不变。当开关s1闭合、s2断开，滑动变阻器的滑片p 移到b端时，灯l的电功率为p1。电流表的示数为i1；当开关s1断开、s2闭合时，灯l的电功率为p2 ，电流表的示数为i2 ，已知p1：p29 : 25 。（l）求电流表的示数i1与i2的比值；29题图（2）当开关s1，s2又都断开，滑动变阻器的滑片p在c 点时，变阻器接人电路的电阻为rc，电压表v1的示数为u1，电压表v2的示数为u2，已知u1：u23:2 , rc的电功率为10w ，这时灯l 正常发光。通过闭合或断开开关及移动滑动变阻器的滑片p ，会形成不同的电路，在这些不同的电路中，电路消耗的最大功率与电路消耗的最小功率之比为3：1。求灯l 的额定功率。30题图30、如图是一种测量小汽车油箱内油量装置的原理图.压力传感器r的电阻会随所受压力大小发生变化，油量表（由电流表改装而成）指针能指示出油箱里的油的多少.已知：压力传感器r的电阻与所受压力的关系如下表所示.压力f/n050100150200250300电阻r/500380310245200170150若压力传感器r的上表面面积为5cm2，汽油热值为4.6 107j/，汽油密度为0.71103/m3,电源电压为6v.请回答：(1)当油与箱总重为600n时，压力传感器r受到的压强是多大？(2)若油箱内油为10时，汽油完全燃烧能放出的热量是多少？(3)如果空油箱的质量为5.8,油量表指针指向210-2m3时，电路中电流是多少？31题图31、某物理兴趣小组为了自制一台电子秤，进行了下列探究活动： （1）研究弹簧的特性。他们做了如图1的实验，根据弹簧伸长x与拉力f的关系图象如图2所示。（2）设计方案。设计的原理图如图3，利用量程为3v的电压表的示数来指示物体的质量（电压表刻度盘如图4），弹簧（如图1中使用的弹簧）的上端与变阻器的滑片和托盘连接（托盘与弹簧的质量均不计），o、a间有可收缩的导线，当盘内没有放物体时，电压表示数为零。（3）分析与计算。已知滑动变阻器总电阻r=12。总长度12cm，电源电压恒为6v，定值电阻r0=10（不计摩擦，弹簧始终在弹性限度内，g=10n/kg）。求：当物体的质量为100g时，电压表的示数是多少？ 该电子秤能测量的最大质量是多大？ 改装好的电子秤刻度与原来的电压表表头的刻度有何不同？32题图32、保温箱的简化电路如图所示，a为温度传感器，它的作用相当于开关，达到设定温度时自动断开电路；低于设定温度时，自动接通电路。s是保温箱的温度设定开关，它有三个档，分别为60、50和40，加热功率分别为90w、72w和45w。电源电压为36v，r1、r2、r3都是发热体。（1）当s拨至位置1时，加热功率是多少？r1的阻值是多少？（2）当s拨至位置3时，电路中的电流是多少？（3）当s拨至位置2时，r2的阻值是多少？33、星期天，小明根据课本中有关“综合实践活动”的要求与提示，对家用电器进行相关观察和研究. 他以一只电热水壶为观察、研究对象，有关记录如下表。请你就小明在活动中获得的有关资料，求解或提出有关问题。观察对象有关活动与相关记录观察电热水壶铭牌额定电压：220v 额定功率：1kw观察电能表铭牌有关参数：220v 10（40）a 50hz 300r/kwh在电热水壶烧水时观察电能表关闭家里其他用电器，只将电热水壶接入电路烧水. 观察电能表，表盘在2min内转过了9r.(1)若不考虑温度对电热水壶中电热丝电阻的影响，求电热丝的电阻值。(2)在电热水壶烧水过程中，根据电能表表盘的转动情况，求2min内电热水壶消耗的电能和电热水壶的功率。(3)将问题（2）的求解结果，与小明在活动中记录的有关数据进行比较，提出一个有待进一步研究的新问题。（注：只提出问题，不要求作说明或解答）34、图甲是内胆为铝质材料的电饭锅，内部电路如图乙所示，r1是加热电阻，阻值为48.4；r2是限流电阻，阻值为484。煮饭时，接通电源（220v50hz），闭合手动开关s1，电饭锅处在加热状态。当锅内食物温度达到103时，开关s1会自动断开，断开后若无外力作用则不会自动闭合，s2是一个自动温控开关，当锅内食物温度达到80时会自动断开，温度低于70时会自动闭合。（已知水的比热容为4.2103j/(kg. );查表可知铝的熔点为660）请解答下列问题：（1）如果接通电源后没有放入食物就闭合开关s1，电饭锅的内胆是否会熔化？为什么？（2）在保温和加热两种情况下，电饭锅消耗的电功率之比是多少？35题图34题图（3）若在一个标准大气压下将温度为20，质量为2.5kg的水烧开需要16min40s，求电饭锅正常工作时电能转化为内能的效率是多少？35、“五一”长假期间，小明和爸爸去商场购买电饭煲，如下图是gbep系列的电饭煲铭牌表，爸爸觉得这种品牌的电饭煲很好，下面是几种型号。小明向他爸爸推荐的是2gbep20系列，这种电饭煲的简化电路如图26所示。 （1）、现有额定电流分别为0.5a、1.5a、2.5a、3.5a、6.0a、10a的熔丝,请通过计算说出小明从中所购电饭煲选择最合适的一种熔丝备用？（指示灯中电流很小忽略不计，保险丝的额定电流应等于或稍大于电路的最大正常工作电流）。（2）为了粗略测量所购电饭煲的煮饭效率(将消耗的电能用于加热锅内被煮物质的效率),小明将2gbep0该电饭内锅装满200c的水(水位位于电饭煲内锅壁的最高刻度处),接入220v家庭电路,在一个标大气压下用了50分钟将水煮沸,求水吸收的热量？电饭煲的效率？36、（1）某学校运动场离学校电控室有一段距离，运动场内原来没有安装照明灯，不利于师生早上的锻炼，后来学校为了师生安全，在运动场安装了一盏规格为“220v、1kw”的碘钨灯。己知电控室的输出电压恒为220v，电控室到碘钨灯之间的电线长为100m，所用电线为某个品牌的铜芯橡皮绝缘线。下表所列是该品牌的不同横截面积的铜芯橡皮绝缘线在常温下的安全载流量（即长时间通电时的最大安全电流）。要求所选铜线符合适用和经济的原则，请你通过计算说明，所用电线选用的是哪一种铜芯导线？若所使用的铜芯导线每米长电阻为1.710-2，求使用碘钨灯时，输电线路上损失的电功率为多大？照明一小时，碘钨灯所消耗的电能是多少？37、热熔胶在室温下为固体，加热到一定程度时变为较强粘性的液体，冷却后，将物体牢牢地粘在一起。如图甲是热熔胶枪的外形，其内部有2只相同的ptc加热元件，电路如图乙。单只ptc元件的电阻与温度的变化如图丙所示。扣动扳机能使固体胶条向前挤压，联动开关s同时倒向a、b，枪口冒出胶液，松开扳机s同时倒向b、c。(1)松开扳机时为预热状态，当温度为80时，电路中的电流是多少?(2)当温度为180时，胶液有最佳粘性，已知一根胶条的质量为40g，若熔化lkg胶需要吸收6.0105j热量，试计算在正常情况下使用完一根胶条至少要多长时间?37题图(3)试根据ptc特性定性分析该装置能使温度稳定在180附近的道理。31题图38题图39题图38、“热得快”是用来插人开水瓶中烧开水的电热器，如图38所示。张军设计了浮球自控开关，当水位降到一定位置时，触点开关自动断开，防止热得快被烧坏。乙图是接线盒的放大图。若空瓶的质量是1kg ，装满水后的总质量为3kg 。试求：(1)装满水时，瓶对桌面产生多大的压力？ (2)若浮球的体积为800cm3，浮球和浮杆共重1n ，不计浮杆的体积，装满水时，开关的两个触点之间的压力是多大？(3)若水的初温是20 ，在1 标准大气压下，烧开这瓶水最少需要消耗多少电能？ 39、医院里利用高温高压蒸汽消毒锅对器械进行消毒，不同的器械所要求的温度、压强不同。如图39为自动测量锅内温度、气压的电路原理图(虚线框内为锅内部分电路)电源电压恒为4.5v。(1)若对总质量为5kg、初温为15的钢制器械进行消毒，消毒温度须达到115时，器械共吸收多少热量?c钢=0.46103j(kg)(2)压强传感器r1(阻值随所受的压强大小发生变化的可变电阻)置入锅内，其受压面积为2cm2，如果r1表面能承受的最大压力为70n，则锅内允许的最高气压是多少?(3)a1为显示锅内气压大小的仪表(实质是电流表)，当锅内气压不高于1标准大气压时，a1显示气压值都为0，此时r1阻值为200，求：气压表零刻度线应标在电流表al刻度盘多少毫安处?(4)热敏传感器r2(阻值随温度发生变化的可变电阻)置于锅内，a2为显示温度的仪表(实质是电流表)；r2的电阻与温度的关系如下表所示：温度t80859095100105110115电阻r21201101009080706050当电流表a2示数为60ma时，锅内的温度为多少?40、根据国际泳联规定，泳池的水温应控制在25到27.北京奥运会中“水立方”彰显“科技奥运”理念，引进科技手段，将水温精确地控制在人体最适宜的26.5到26.9之间。如图甲是泳池水温自动控制电路，其中热敏电阻作为感应器探测水温，其阻值与温度之间满足关系：r5t500（0t50）,定值电阻r0的阻值为4，r为加热水温的发热电阻，衔铁只有在不小于5n吸引力的作用下才能动作。电磁铁产生的吸引力与电磁铁中电流的关系如图乙所示。（1）在给池水加热的过程中，发热电阻在2分钟内给池水提供了1.21010j的热量，则工作电路中发热电阻r的功率应为多少？（2）为了把温度控制在26.5到26.9之间，设定在水温低于26.8时自动加热，在水温达到26.8时停止加热，则控制电路中电源电压u0应为多少？（电磁铁电阻不计）40题图甲40题图乙（3）为了便于工作人员观察发热电阻是否在加热，请你在图中画出改进电路，并说明发热电阻是否在加热的判断方法。41题图41、如图所示，光滑带槽的长木条ab（质量不计）可以绕支点o转动，a端用绳沿竖直方向连接在地板上，在b端挂一密度为0.8103 kg/m3，长20cm的长方体物块，ob=40cm。在b端正下方放一盛水的溢水杯，水面恰到溢水口处现将物块缓慢浸入溢水杯中，当物块底面浸到水下10cm深处时，杠杆处于如图所示的平衡状态，从溢水口处溢出0.5n的水。当一质量为250g的小球从o点以1.2m/s的速度沿槽向a端匀速运动时，试求经多长时间，系在a端绳的拉力刚好为零?（g=10nkg）42、图42是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。起重机总重g8104n，a是动滑轮，b是定滑轮，c是卷扬机，d是油缸，e是柱塞。通过卷扬机转动使钢丝绳带动a上升，打捞体积v0.5m3、重为g物的重物。若在打捞前起重机对地面的压强p12107pa，当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强为p2，重物完全出水后匀速上升时起重机对地面的压强p32.5107pa。假设起重时e沿竖直方向，重物出水前、后e对吊臂的支撑力分别为n1和n2，重物出水前滑轮组的机械效率为80%，重物出水后卷扬机牵引力的功率为11875w，吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计。（g取10n/kg）求：（1）重物在水中匀速上升时起重机对地面的压强p2；（2）支撑力n1和n2之比；o图625bacdhhe43题图abdceof图2242题图（3）重物出水后匀速上升的速度。43、如图43所示，是一个上肢力量健身器示意图。配重a受到的重力为350n，其底面积为510-2m2。b、c都是定滑轮，d是动滑轮；杠杆eh可绕o点在竖直平面内转动，oe=3oh。小明受到的重力为500n，当他通过细绳在h点分别施加竖直向下的拉力t1、t2时，杠杆两次都在水平位置平衡，小明对地面的压力分别为f1、f2，配重a受到的拉力分别为fa1、fa2，配重a对地面的压强分别为p1、p2，且两次a对地面的压强相差2103pa。已知f1f2 43，p1p232 。杠杆eh和细绳的质量及滑轮组装置的摩擦力均忽略不计。求：(1) 拉力fa2与fa1之差； (2) 小明对地面的压力f1 ；（3）当小明通过细绳在h点施加竖直向下的拉力t 3时，配重a匀速上升2cm,此时滑轮组的机械效率 。（请画出相关受力分析图）44题图44、火车与公路交叉处设置人工控制的栏杆，图44是栏杆的示意图。栏杆全长ab=6m，在栏杆的左端安装配重，使栏杆和配重总体的重心位于o点。栏杆的p点安装转轴，转轴与支架c连结，使栏杆能绕p在竖直平面无摩擦转动，支架c用两块木板做成，中间空隙可以容纳栏杆。栏杆的b端搁置在支架d上，当支架d上受到压力为fd时，栏杆恰好在水平位置平衡。当体重为g人的管理人员双脚站在水平地面时，他对地面的压强是p1；当他用力f1竖直向下压a端，使栏杆的b端刚好离开支架，此时人双脚对地面的压强是p2。管理人员继续用力可使栏杆逆时针转动至竖直位置，并靠在支架c上。火车要通过时，他要在a端用力f2使栏杆由竖直位置开始离开支架c，使栏杆能顺时针转动直至栏杆b端又搁置在支架d上。已知ap=op=1m，pe=m，o点到栏杆下边缘的距离oe=0.5m，p1p2=21，栏杆与配重的总重g杆=240n。求：（1）fd （2）g人（3）f2的最小值，此时f2的方向。（计算和结果可带根号）45、“曹冲称象”是家喻户晓的典故。某校兴趣小组模仿这一现象，制作了一把“浮力秤”。交厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中，如图45所示。已知玻璃杯的质量为200g，底面积为30cm2，高度为15cm。（g10n/kg）。求：（1）将杯子开口向上竖直放入水中时（注：水未进入杯内），杯子受到的浮力。（2）此时杯子浸入水中的深度（即为该浮力秤的零刻度位置）。（3）此浮力秤的最大称量（即量程）。46、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46）, 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 浸人水中的深度始终为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 底部受到水的压强是多少？（2）航标灯静止时，浮子b 体积应为多大？47、如图47所示，是小明为防止家中停水而设计的贮水箱。当水箱中水深达到12m时，浮子a恰好堵住进水管向箱 内放水，此时浮子a有1/3体积露出水面(浮子a只能沿图示位置的竖直方向移动)若进水管口水的压强为12105 pa，管口横截面积为25 cm2，贮水箱面积为08m2，浮子a重10n。求： (1) 贮水箱能装多少水? (2) 浮子a的体积应多大?46题图47题图45题图48某型号挖掘机的实物图(甲) 和作业范围图(乙)以及部分相关数据表，如下图所示。挖掘机在5s内将装满铲斗的密度为1.5l03kgm3的泥土，从最大挖掘深度处移送到位于最大卸料高度的装载车上。 取g=10nkg，求：（1）挖掘机静止在水平地面不工作时（如图甲），对地面的压强？（2）移送满斗泥土的过程中，挖掘机对泥