(河北专版)2020中考物理总复习题型复习(四)综合计算题

1、2019 年题型复习（四）综合计算题第1讲 力学综合计算题型之一压强、浮力的综合计算如图甲所示，一底面积为 400 cm2圆柱形容器内盛足够多的水，一实心正方体木块漂浮在液面上，已知木块的体积为1 000 cm3, p 木= 0.6 x 103 kg/m 3,求：（g 取 10 N/kg）（1）这时木块受到的浮力；（2）此时木块浸在水中的体积；解：（1）木块所受的重力：G 木= mh< g= p 木 V 木 g = 0.6X103 kg/m 3X 1 000 X 10 6 m3X10 N/kg = 6 N因为木块漂浮，所以木块受到的浮力F浮=6木=6 N（2）由尸浮=p液gV排得V排=6

2、 N431.0 X 10 3 kg/m 3x 10 N/kg -m【拓展训练1】木块下表面受到水的压力和压强分别是多少?解：正方体的体积：V= a3= 1 000 cm 3正方体的边长：a= 10 cm = 0.1 m正方体的底面积：S= a2=（0.1 m） 2=0.01 m方法（一）物体浸入水中的体积： V液=V排=5八所以物体浸入水中的深度:V非s-6X 10 4 m30.01 m 2= 0.06 m木块下表面受到水的压强：p= p gh= 1 000 kg/m 3X10 N/kg x 0.06 m = 600 Pa木块下表面受到水的压力F= pS= 600 Pax 0.01 m 2=6

3、 N方法（二）根据浮力产生的原因有：F向上=尸浮=6 NF向上6 N0.01 m2= 600 Pa【拓展训练2】若在木块上放入一物体 A后，木块刚好浸没在水中（如图乙所示），则容器底部对桌面的压强 增加多少？水对容器底部压强增加多少？乙解：木块露出液面的体积：V露 = V木一V排=1 000 cm 3-600 cm3 =400 cm3已知圆柱形容器的底面积为400 cm2,增加的压力 AF=G= A G排；46排=p 水g A V排=1 000 kg/m 3X10 N/kg x400x 10 6 m3=4 N容器对桌面的压强增加量： P=¥= 4X10 2 m2 = 100 PaVf

4、e 400 cmA放在木块上后，使谷奋披面上升图度A h = - = 772= 1 cm = 0.01 mSb 400 cm则水对容器底的压强增加量：A p' = p 水 gA h=1.0X103 kg/m 3X10 N/kg x 0.01 m= 100 Pa针对训练1. (2018 石家庄43中一模)水平地面上有一个质量为2 kg、底面积为1 X 102 m2的薄壁圆柱形容器，容器内盛有质量为2 kg的水.求：(1)水的体积.(2)容器对地面的压强.(3)现将一物块浸没在水中，水未溢出，若容器对地面压强的增加量等于水对容器底部压强的增加量，则该 物块的密度是多少？( g取10 N/k

5、g)",mLm 2 kg3 3解：由p =V可水的体积V= 1X 103 kg/m 3=2x 10 m(2)容器对地面的压力：尸=6容+6水=(m?+nK)g=(2 kg +2 kg) X10 N/kg = 40 Nr -F 40 N谷器对地面的压强：P=S= E帘=4 000 PaA F mg p1= Sp2= p 水 A hg= p 水W gS(3)设物体的质量为m, 则容器对地面压强的增加量：A水对容器底部压强的增加量：A由题知，A p1=A p2,即：mg p 水 w g S Sp 物=p 水=1.0X103 kg/m 35 kg.2. (2018 上海)两个相同的薄壁圆柱形

6、容器，一个装有水，另一个装有某种液体，水的质量为(1)求水的体积V.(2)现从两容器中分别抽取相同体积液体后，水和液体对容器底部的压强关系如下表：求抽出液体前，液体 原来的质量.解：(1)由mp =反可得水的体积:5 kg1 x 103 kg/m3=5X10 3ni液体对底部的压强抽出前抽出后p水1 960 Pa980 Pap液1 960 Pa1 078 Pa(2)由p= p gh可得抽出前水的深度:h水0=0.2 m1 960 Pap 7g 1 x 103 kg/m 3x 9.8 N/kg由V= Sh得薄壁圆柱形容器的底面积:一33V 5X10 3 m32 2S=高=0.2 m =2.5*1

7、0 m由p= F可得抽出前液体对底面的压力：SF=pS= 1 960 Pa X2.5 X10 2 m2 = 49 N液体对薄壁圆柱形容器底面的压力等于液体的重力，即:G= F= 49 N则液体的质量：G 49 N rn= -= 5 kgg 9.8 N/kg g3. 如图所示，甲、乙两个质量均为2 kg的实心均匀圆柱体放在水平地面上.甲的底面积为4X103 m2,乙的体积为0.8X10-3 m3.求：(1)乙的密度p乙；(2)甲对地面的压强p甲；(3)若甲的底面积是乙的 1.5倍，在甲、乙的上部沿水平方向分别切去Am甲和Am乙，再将切去部分互叠在对方剩余部分的上方，使甲、乙对水平地面的压强相等.

8、请比较Am甲和Am乙的大小关系并求出两者的差值.P 乙、/ c cr c 3 3 2.5 X 10 kg/m产 、乙 0.8X10 m"(2)甲对地面的压力：F 甲=6甲=m甲 g = 2 kg x 9.8 N/kg = 19.6 N甲对地面的压强：F 甲19.6 N4X10 3m2 =4 900 Pa(3)在甲、乙的上部沿水平方向分别切去Am甲和Am乙，再将切去部分互叠在对方剩余部分的上方后，因此时甲、乙对水平地面的压强相等，即p 甲,=pi所以,F'甲F'乙S甲S&即:(mp A nr+ A nx) g(nr A nr + A mp gS?St,把m甲=m

9、z.= 2 kg和S甲=1.5 S乙代入上式可得:2 kg Arff + Amr 2 kgAmr+Amp(1)将圆柱体竖直放在圆柱形容器内，求圆柱体对容器底部的压强是多少？(2)向容器内缓缓注水直至圆柱体对容器底部的压力刚好为零，求此时水对容器底部的压强和所注的水重各 是多少？解：(1)圆柱体对容器底部的压力：F=G柱=m柱g= p gV柱=p gSh = 0.8X103 kg/m 3X10 N/kg x 120X 10 1.5 S&S&整理可彳导：A m乙一Am甲=0.4 kg ,则 Am乙Am甲 (2018 枣庄)现有一个用超薄材料制成的圆柱形容器，它的下端封闭，上端开口，

10、底面积S= 200 cm2,高度h=20 cm,如图甲所示；另有一个实心均匀圆柱体，密度 p =0.8X103 kg/m 3,底面积S=120 cm2,高度 与容器高相同，如图乙所示.(p水= 1.0X10 3 kg/m 3, g取10 N/kg) m2x 20X 10 2 m = 19.2 N圆柱体对容器底部的压强：19.2 N120X 10 4 m21 600 Pa(2)向容器内缓缓注水直至圆柱体对容器底部的压力刚好为零, N又因尸浮=p水gV排=p水gSh水所注水的深度：圆柱体刚好处于漂浮状态， 则尸浮=6柱=19.219.2 Nh 水。水gS- 1.0 X 103 kg/m 3X10

11、N/kg x 1.2 x 102m- 0.16 m水对容器底部的压强：p 水=p 水 gh 水=1.0 x 103 kg/m 3X10 N/kg X0.16 m= 1 600 Pa所注水重：Gk= 毋g= p 水V水g= p 水(S Si) h水g= 1.0 X103 kg/m3x(200 120)X 10 4 mx0.16 mx 10 N/kg=12.8 N5. (2018 潍坊)如图所示，用细线将正方体表面到水面的高度差为0.12 m .已知A的体积为A和物体B相连放入水中，两物体静止后恰好悬浮，此时A上1.0 X10 3 m3,所受重力为 8 N; B的体积为0.5X103 m3,水g

12、取 10 N/kg ,求:(1) A上表面所受水的压强;(2) B所受重力大小;(3)细线对B的拉力大小.解：(1) A上表面所受水的压强：p= p gh=1.0 x 103 kg/m 3x 10 N/kg X0.12 m= 1 200 Pa(2) A和B受到的总浮力：F 浮=p 水g V排=p 水g( VA+ V) =1X103 kg/m 3X10 N/kg x (1.0 x 10 3 m3+ 0.5 x 10 3 m3) = 15 N 因为A B恰好悬浮，所以尸浮=6+0则 B 的重力：G= F 浮一G= 15 N -8 N = 7 N(3) B受到的浮力：尸浮 b= p 水 gVflb=

13、 p 水g U= 1X103 kg/m 3x 10 N/kg x 0.5 x 10 3 m3= 5 N细线对B的拉力大小：F 拉=。一尸浮8= 7 N - 5 N = 2 N6. (2018 唐山路南区二模)如图甲所示，水平地面上有一底面积为300 cm2,不计质量的薄壁柱形容器，容器中放有一个用细线与容器底相连的小木块，木块质量为400 g ,细线体积忽略不计.若往容器中缓慢地匀速加水，直至木块完全没入水中，如图乙所示.木块所受的浮力F浮与时间t的关系图象如图丙所示，其中AB段表示木块离开容器底上升直至细线被拉直的过程，(g取10 N/kg)求：(1)木块浸没在水中时受到的浮力和木块的密度；

14、(2)木块浸没在水中时绳子受到的拉力；(3)剪断绳子待木块静止后水对容器底压强的变化.甲乙丙解：(1)木块浸没在水中，由图丙分析可得浮力:F 浮=10 N由F浮=p液gV排，可得木块的体积：10 NV_ V 排 一 。水g 一1Xi。3 kg/m 3xi0 N/kg=10 3 m3木块的密度:m 0.4 kgP = V= 10 3 m30.4 x 10 3 kg/m 3(2)木块的重力： G= mg= 0.4 kg X10 N/kg = 4 N 绳子受到的拉力等于木块受到的绳子拉力的大小，即F 拉=F= F 浮一 Gi= 10 N 4 N = 6 N(3)剪断绳子后木块漂浮，此时受到的浮力:F

15、 浮=Gj= 4 N由F浮=p液g V排，可得木块此时排开液体的体积:V'F'浮4 NT*g = 1X103 kg/m 3X10 N/kg-434X10 m剪断绳子前后排开体积的变化量：A V排=V排一V'排=10 3 m3 4X10 4 m3=6X10 m3水面下降的深度:A h=AV非丁6X 10 4 m3300X 10 4 m2=0.02 m水对容器底压强的变化：Ap=pgAh= 1X103 kg/m 3X10 N/kg x 0.02 m= 200 Pa题型之二简单机械的综合计算(2018 荆州)如图所示是蒙华铁路荆州段长江大桥施工现场工程师用起吊装置从江中起吊工

16、件的情景.已知工件重 4 000 N ,每个滑轮重 500 N,声音在水中的传播速度是1 500 m/s.在水面上用超声测位仪向江底的工件垂直发射超声波，经过0.02 s后收到回波.(不计绳重和摩擦，g取10 N/kg , p水=1.0 X 10 3 kg/m3)(1)求工件在水下的深度；(2)不计工件的高度，求水对工件产生的压强；0.02 s内声音走过的距离是多少？s = vt = 1 500 m/s X0.02 s = 30 m工件在水下的深度是多少？11h = 2s = 2X30 m= 15 m水对工件产生的压强是多少？p= p 水 gh= 1.0X10 3 kg/m 3X10 N/kg

17、 X15 m=1.5X10 5 Pa(3)当工件在水面下匀速上升时，绳子自由端的拉力为 500 N,求工件的体积;大题小做工件受到的浮力是多少？1_由绳子拉力：F= 一( G物+ G轮一F浮)得 nF 浮=6物+6 轮nF= 4 000 N +500 N3X500 N= 3 000 N整个滑轮组对工件的拉力是多少？F拉=4 000 N -3 000 N = 1 000 N工件的体积是多少？3 000 NV工件 V排一 。水g 1.0 * 103 kg/m 3x 10 N/kg3= 0.3 m针对训练1. (2017?W州)利用如图所示的滑轮组，用F=1000N的力拉绳子自由端，货物 A以0.1

18、 m/s的速度匀速直线运动10s ,整个过程中，滑轮组的机械效率为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：门)根据?二宁可知货物J在】。目 内移动的距离:一乜= &1=。. m/.<X W s I m仁)由图可知，动滑轮上用子的有效比数川二九绳子自由端移动的速度：u = rtiJ.A=2XG, 1 m/s-O. Zm/"f良力的功率;P= =今=F3 =" 1 DOO NXO, 2 m/=200 W(3)由q= 髀=得摩擦力* f侬 tirf=喈=2乂75% X OCO N=l 5

19、00 M 2.用如图所示滑轮组在 15s内将重1000N的物体匀速上升了 3ml人用白拉力 F为400N,不计绳重和摩擦力.求:(1)动滑轮的重；(2)绳子自由端拉力 F做的功；(3)滑轮组的机械效率.(4)若将重物的重力增加 200N后，用这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？(结果百分数保留一位小数)解/】)动滑轮的豳：% = "一；= 3X400 N1 000 N=WOO 2绳子自由端移动的距离；箍子自由端拉力产做的功会H7 = > = 400 N X 9 m=3 600 J筋滑殆组的机械效率：I 000 X400 XX 3<4)将重:物的疝力

20、增加200、后二=G+200、一】000 X+200 N = 1 20Q N绳子的拉力:=-；：Ki X - ： .?! "1 X = ij1 400 M此时滑轮组的机班效率：,附力 G* I 200 N 3 f, 才=rr-=F = 1丁 85/ 1 n c 廿尸 1 100 N v -3-3. (2018件感)搬运工人站在水平高台上用如图所示的滑轮组匀速竖直向上提升重物，不计绳重和摩擦，工人 的重力为640N,与地面接触白总面积为4X10 2m2,提升时间为20s,重物上升高度为 2m.求：(1)提升时绳自由端的速度为多少；(2)若拉力F的大小为150N,则拉力的功率为多少；(3

21、)若上述过程中所提货物重为360N,则滑轮组的机械效率为多少；(4)若仍用该滑轮组提升另一货物，当提升过程中该工人对高台的压强为2.0X104Pa,则所提升货物的重力为多少.解：重物上升的速度为二*B =勺=。1 m/m,由圈知n=3 I KU Ji所曜绳白巾端的速度为本1* 7y 3乂0. 1 "mf 等=0, 3 m/s当拉力为”0 一、时.拉力的功率为；p= =t I K即/三 150 NX0+ 3wH)当f A =360 '时，滑轮组的机械效率为?尸妙即1=您? =* 一燃充=网f F * 3/rf 3F 3X150 N(4)当。=360 N 时,F=150 N由7)

22、1；W = 3K-(=3X 150 N-350 M=90 N工入时高台的压力为：三Z$三工0X10 X4X10-a nr =B0D、其中产限qF主.人对绳末端的拉力为* F衿=F支-800 N-64ON-16O、由户履=3«一+（；0）林另一重物的重力为二f、'=跖国一心Pp.（;n/ = 3XS0flO = 390 M4. （2018 桂林）小能在课外实践活动中，用如图 17甲所示的滑轮组匀速拉动放在一水平面上的不同物体，物体受到的摩擦力从 100N开始逐渐增加，每次物体被拉动的距离均为1m.根据测量结果画出了该滑轮组机械效率与物体受到摩擦力大小的关系图像，如图17乙所示.

23、若不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，求 ：（1）由图17乙可知，当物体受到的摩擦力为100N时，滑轮组机械效率是多大 ？（2）当滑轮组的机械效率为 75%物体以0.1m/s的速度匀速运动时，该滑轮组的有用功率是多大？（3）当物体与地面的摩擦力为1500N时，体重为500N的小熊竖直向下拉绳还能用此滑轮组拉动物体吗？用计算结果说明.解;（口由图乙可知,当物体受到库擦力为100 X时, 滑轮组机械效率是即弘：（门当 人=100 N时叼 = 50%通过滑轮组拉劫水平面上的物体、则有用功： 南盟知1 计时我及硼与清抡间的摩悌,翱福外功士 讣*+=心逢*则总功*卬小x W.m +W近 /13+3直&所

24、以工小= 外 =上一 R-C；/ 一 人+G南黑上一50*10C*、十（事由U得动清轮重、印.版= ja3 _ ft _ /e华 W字 /尸+力 :0也-72 + 100 >J75%解得此时的摩擦力N则滑轮组的有用功隼产女300、Ko= IWS）由图可知切=3,不计绳重及辘与滑轮间的摩擦当力三1说口 、时. 拉动物体需要的拉力士500 X + 100 N )533 N ui小醋的观力为5他$根据力的作用是相互的.所以 小熊给绳子是大杭力等于其电力为SCO N,小于 533、故不能用此滑轮组拉动物体.解 Alh M=4 乂？ iii= 2=80K川_阳电一/1_6 _ 1%N2厮一印.F，

25、疝一打F 4X50 N由p岩抑皿T竽3%解得颦二60%在空气中时：4 F=仃+% 也即 IX5C N = lfi0 N+r；4 解得仃热=犯、物体完全汉没水中时:Cf i Pff yJi (t；% +G* 猛=以-Fff+40 N 60海海 Fa =100 X片_行+方中一 F巾.1血 G+g、- 100 7=X2一 41心G=b»a g=50 kg乂 I。M/lcg=500 NFk =6 . (2017整化)在斜面上将一个质量为 0.4kg的物体，从底端沿斜面匀速拉到顶端(如图所示)，所用时间为 4s,斜面长s=1mi高h=0.2m,该斜面的机械效率为 80% (g=10N/kg)

26、 求：(1)物体受到的重力.(2)拉力所做的有用功.(3)拉力所做的总功和总功率.(4)物体在斜面上受到的摩擦力 .*式1)物体重力：。=杵啕=0.4 kgXIO X/leg=4 X(小使用斜面做的有用功;Wtt =4 NX 0.2 m=0. S J(3)由？=肾= 80%得拉力做的总功:W =出4=""1 rWe=丽丽T)拉力做功的总功率；户=学="=。，25 W«因为亚鸟=讳7 +W.所以颤外功工W H - W 一阳力三 1 JQ 8 J=0. 2 J由W.人得学僚力J =匕一詈1 =0.2、7 .建筑工地上，需要利用拖拉机和滑轮组(如图所示)将质量

27、为1.2 x 103kg的物体，拉到长100ml高50m的斜面顶端，测得拉动一个物体沿斜面匀速上升时拖拉机的水平拉力为4X103N, g=10N/kg,不计绳重及滑轮与绳、轴间的摩擦(1)在图中画出物体对斜面压力F的示意图；(2)对物体做的有用功，以及此时滑轮组与斜面组合的机械效率；(3)若动滑轮重1000NI,物体所受摩擦力的大小；(4)若拖拉机的最大输出功率为12k观求拖拉机在水平地面上匀速拉动物体过程中的最大速度解力物体对斜面的压力作用在斜面匕方向垂直 斜面向下,压力F的示意图如图所示；已知物体质殳和斜面高，时物体做的仃用功：W盲=f = 1, 2 X IO3 kg X 10 /kgX

28、SO m=6X 10s J山图可知,南轮组中旧画段绳子通过动滑轴,即k=2 则将物体拉上斜面时,拖拉机通过距离二= 2/. = 2 X 1<)L m= ?'Ki rn拉力总功：Nxaoom-«xitf J 所以拉动一个物体时的机懂数率:必二四四 ” 1%秋1胪厂73%根据卬.=叩方+印可得额外功1W.=Wg卬4=8乂 Jax ItP J=2X 州 J 不计曲重及滑轮4M、轴间的摩擦,克服动iIMfc重和 斜向摩擦所做的功是蘸外功.所以 W. ="+f % 所以物体所受摩擦力士附._ 2X】Q5一J OOP WO mL 100 tn103、4>tlj P=

29、¥=g" = F同力 1 t拖拉机的最大输出功率为12 kW,枪拉机在水平地而上匀速拉动物体过程中的最大速度：P 12X101 W_七=/=黑8.如图所示，轻质杠杆可绕 。点转动，杠杆左端 A处挂了一金属球，右端 B处施加一个F=90N的拉力，此时杠杆 在水平位置平衡，测得 OA=30cm OB=20cm.(1)求绳子对杠杆 A端的拉力.(2)若金属球的体积为 3000cm3,求金属球浸没时受到的浮力 .(3)求金属球的密度.(4)若F始终与AB垂直，在F的作用下AB顺时针匀速转动 60度静止，此时金属球刚好有三分之一露出水面， 求此时拉力F的大小.(不考虑水的阻力)解，门

30、)根据框杆的平衡条件得,Ei fM = F * f婚£团因为金球完全爱没,所以0 V-3 000 cn? - 3X 】旧一工而根据阿埔米德原理可知.金属球受到的浮力为：F 吊=-p k Vff 1, 0 X I" kg/ tni1 X 10 N/kq M3，*所n?我、fa根据 m 可用物体的重力为上f ；=E*-I-F符=f50 V+盹 N=90 N所以物体的密度为:3 X 10s kg/mE1E 3=小口可副物体的质量为*11j根据匕h金眄球刚好有二分之一露出K面时受到的浮力为:此时4处的拉力：F，=G-F/=!» N-2O =汨、 此时杠杆的受力情况及各力的

31、力臂如囹所示士“I"F； T*=F即0 N X 30 cm X cosfiO"- Fx 20 cm 9.(2017 重庆)图甲是天工开物中记载的三千多年前在井上汲水的桔榻，其示意图如图乙所示.轻质杠杆的质点O距左端11=0.5 m ,距右端12=0.2 m.在杠杆左端悬挂质量为2 kg的物体A,右端挂边长为 0.1 m的正方体B,杠杆在水平位置平衡时，正方体B对地面的压力为 20 N. (g取10 N/kg)求：(1)此时杠杆左端所受的拉力大小为多少？(2)正方体B的密度为多少？(3)若该处为松软的泥地，能承受的最大压强为4X103Pa,为使杠杆仍在水平位置平衡，物体 A的

32、重力至少为多少？甲乙解：(1)此时杠杆左端所受的拉力大小为物体 A的重力:F 左=G=mg=2 kg x 10 N/kg = 20 N(2)由杠杆平衡条件 F左*11=5右*1220 NX 0.5 m = F右 X0.2 m得：正方体 B对杠杆的拉力为：F右=50 N正方体B的重力为 G= F右+F压=50 N + 20 N = 70 N G 70 N正方体 B的质重为 ms= =7 kgg 10 N/kg正方体 B 的密度为：P B= mg= /= kg、3=7X103 kg/m 3Vb(0.1 m )(3)若该处为松软的泥地，能承受的最大压强为4X103 Pa,则能承受的最大压力为:F 最

33、大=pS= 4X103 Pax 0.1 m X0.1 m= 40 N杠杆右侧的拉力为 F右1= GB- F最大=70 N-40 N = 30 N为使杠杆仍在水平位置平衡，物体A的重力至少为：F左最小XI 1=5右1*12F左最小X0.5 m= 30X0.2 m 得 F左最小= 12 N第2讲电学动态计算题型之一动态电路的计算例(2018?枣庄)如图甲所示的电路，电源电压保持不变.小灯泡L标有“2.5V0.25A”字样，滑动变阻器R的最大值为30Q,定值电阻 R=30Q,电流表的量程为00.6A,电压表的量程为 03V.求:(1)小灯泡的额定功率是多少?【大题小做】【思路点拨】小灯泡的额定电压2

34、.5 V .小灯泡的额定电流0.25 A .小灯泡的额定功率是多少.Pl=ULI l=2.5VX0.25A=0.625 W小灯泡L标有“2.5V0.25A”字样(2)只闭合S S2和S,将变阻器R的滑片P调到中点时，电流表示数为0.45A,则电源电压是多少?【大题小做】当闭合S、险和S3时，画出简化电路图.【思路点拨】 电源电压U=R 总 I 0电路的总电阻.变阻器连入电路的阻值:11_R= Rmax= X30Q =15 串联电路中：R总=R+R;并联电路中：R- R1R2R1+R2分析电路结构：只闭合 S、S2和S, 分析电路中有哪些用电器联入电路 中工作.RR一电路总电阻：口二上R1+R2

35、X 30Q：-=10QyX3OS3430fi电源电压是多少.电源电压 U=IR 总=0.45AX10Q=4.5V(3)只闭合开关S、S,移动变阻器的滑片 P,小灯泡L的I -U图象如图乙所示.在保证各元件安全的情况下,滑动变阻器R允许的取值范围是多少?【大题小做】(1)当闭合开关S、S时，画出简化电路图【思路点拨】滑动变阻器最小阻值Rin(2)求滑动变阻器 R允许的最小值电路的最大电流是多少.灯泡的额定电流：I l=0.25A电流表允许通过的最大电流：I a=0.6A贝U电路的最大电流 I max=0.25A灯泡的最大电流是 0.25A,此时滑动变阻器连入电路中的电阻是最 小的，它两端的电压是

36、2 V，此时电 压表是否安全.安全的 .分析电路结构电路的总电阻是多少.电路总电阻 R总=4.5V =18QImax 0.25A滑动变阻器R允许的最小值是多少灯泡的电阻 R.= Ul = -2V-=10QIL 0.25ARlmin=R总-R=18Q -10 Q =8 Q(3)求滑动变阻器 R允许的最大值变阻器的最大电压电压表能测的最大电压UV=3V通过电路的电流.小灯泡两端的电压 UL' =U- UV=4.5V-3V=1.5V由图乙可知此时通过小灯泡的电：流Il' =0.2A滑动变阻器R允许的最大值c Uv 3V Rmax- = =15 QIL 0.2A所以滑动变阻器 R允许的

37、取值范围是 815a【思路点拨】求滑动变阻器连入电路中的电阻达 最大阻值Rax (保证电压表安全)求电路中电流的最小值0分析：当变阻器两端电压达最大值 时，灯泡两端的电压是1.5V,此时电流表是否安全.安全的.针对训练类型1电源电压恒定1. (2018 德阳)如图所示，灯泡 L标有“8 V 4 W'的字样，当开关 S闭合，滑片P在中点时，电压表的示数为4V,灯泡正常发光(假定灯泡电阻不随温度变化而变化).求：<z>(1)灯泡的电阻；(2)该电路的电源电压；(3)此电路工作时的最小功率值.解：(1)由P=X得灯泡的电阻为:RR=u2P额(8 V)4 W2-=16 Q(2)当滑

38、片P在中点时，变阻器 R与灯泡L串联，电压表测变阻器两端的电压, 因为灯泡正常发光，所以UL=U额=8 V,因为串联电路的电压等于各分电压之和，所以电源电压：U= UR+ UL=4 V + 8 V = 12 V(3)由P= UI可得，灯泡正常发光时的电流为：4 W8V= 0.5 A由串联电路的特点可知，滑片在中点时，通过滑动变阻器的电流为:I = I 额=0.5 A由i = Rt得，此时滑动变阻器接入电路的电阻为:cUR4 V cR 半=8I 0.5 A则滑动变阻器最大阻值为：R最大=2R半= 2X8 Q = 16 Q当滑片位于最大阻值处时，电路的总电阻最大:则电路消耗的最小功率为：_U2(1

39、2 V) 2P最小=7= 32 Q H WR串=R_+R最大=16 Q + 16 Q = 32 Q2. (2017 鄂州)已知A灯上标着“6 V 3 W 字样，B灯上标着“6 V 6 W 字样，滑动变阻器 R规格为“50 Q 2 A” . A灯和B灯两端电压随电流变化关系的图象如图甲所示.则:将A、B两灯并联接在6 V电源两端，求30 min内电路消耗的电能；(2)将A B两灯串联接在某电源两端，使A灯恰好正常发光，求此时 B灯电阻；(3)将A灯与滑动变阻器 R串联接在12 V电源两端，如图乙所示.调节滑动变阻器，当滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍时，求滑动变阻器的功率.解：(1)将A、B并联

40、接在6 V电源两端时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，两灯泡两端的电压 均为额定电压6 V,实际功率和额定功率相等，即Pa= 3 W, Pb= 6 W,电路的总功率：p总=Pa+ Pb= 3 W+ 6 W= 9 W由P=可得，30 min内电路消耗的电能：W总= P总t = 9 WX 30X60 s = 1.62X 104 JA灯恰好正常发光，所以，电路(2)将A、B两灯串联接在某电源两端时，因串联电路中各处的电流相等，且 中的电流I =Ia= 0.5 A由图甲可知，B灯泡两端的电压 UB= 2 V由I =R，知，此时B灯电阻：UB的=丁 =0.5 A=4(3)将A灯与滑动变阻器 R串

41、联接在12 V电源两端时，因串联电路中各处的电流相等，且滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍，所以，由P= UI可知，U滑=2UA'因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：U= U滑+U' =2LA' + U/ = 3LA' = 12 V解得：U/ = 4 V, U滑=2LA' =2X4 V= 8 V由图象可知，此时电路中的电流I=0.4 A则滑动变阻器的功率：P滑= U滑I=8 VX0.4 A = 3.2 W3. (2018 德州)实验小组的同学设计了如图a所示的电路，已知电源电压不变，闭合开关 S,调节滑动变阻器滑片P的位置，根据电路中电压

42、表和电流表的数据描绘了如图b所示的两条U- I图线.其中利用电压表 V和电流表A的数据描绘出甲图线，利用电压表V2和电流表A的数据描绘出乙图线.求：(1)定值电阻R的阻值；(2)电源电压的大小及定值电阻R的阻值；(3) R消耗的最大功率.H ty/v解：(1)由欧姆定律I =U得, RU21.0 VR>=I 2 0.5 A(2)由串联电路中电压关系得，电源电压：U= U+IR将图中两组已知数据代入公式，得：U= 1.3 V +0.2 A X RU= 1.0 V +0.5 A X R联立得：U= 1.5 V , R=1 Q(3)当滑动变阻器接入电路中电阻值最小时, 线甲和乙的交点.R两端的

43、电压： U=1.0 V通过R的电流：12= 0.5 A由电功率公式P= UI得Pmax= UI 2 = 1.0 V x 0.5 A = 0.5 WR消耗功率最大，此时，电压表 M和V2均测R两端电压，即图4. (2018 聊城)如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻R = 20 Q, R=10 Q, R是滑动变阻器.当滑动变阻器滑片 P移动到最右端，开关 S1闭合，开关 移动到中点，开关 S闭合S2断开时，电压表的示数为时，电压表的示数为 12,且U ： U=2 : 3,求：(1)电源电压；(2)滑动变阻器的最大阻值；(3)要使整个电路消耗的电功率为最小，请写出：开关 并计算出最小电功率是多

44、少？S断开时，电流表的示数为0.3 A ;当滑动变阻器滑片 PU,保持滑动变阻器滑片 P位置不变，开关 S2闭合S断开S1、S2的开闭状态，滑动变阻器滑片 P移动到的位置,解：(1)当滑动变阻器滑片 P移动到最右端，开关S1闭合，开关S2断开时，R连入电路由I =%可得电源电压:RU= IR = 0.3 A X20 Q= 6 V(2)当滑动变阻器滑片 P移动到中点，开关 S闭合S2断开时，电路为滑动变阻器R和R串联，电压表测 R两端电压，此时电路电流I1 = Uz;RR+2保持滑动变阻器滑片 P位置不变，当开关 S2闭合S断开时，电路为滑动变阻器 R和R串联，电压表测 R两端电压，此时电路电流

45、 I2=-U£,RR+2由两电路 R两端电压表示数比 U ： U2=2 ： 3可得，两电路电流比I1 ： I2 = 2 ： 3 U U-所以(R ：(r)=2 : 3,解得 R= 20 QR + 2R2+ 2(3)当电路电功率最小时:),R与滑动变阻器最大阻值串联.开关Si闭合S2断开，滑动变阻器滑片P移动到最左端(移动到电阻最大处U2U2(6 V) 2取小电功率： P小=k = k 777-=0.9 WR、 R + R 20 Q + 20 Q5. (2018 包头)如图所示为某模拟调光灯电路，电路中电源电压不变，灯泡 L标有“6 V 3 W'字样，且 灯丝电阻随温度的变化而

46、变化，定值电阻R的阻值为6 .将滑动变阻器 R的滑片P置于最右端，闭合开关，电压表和电流表示数分别为 6 V和0.2 A ;移动滑片P至某一位置，电压表和电流表示数分别为3 V和0.5 A .求:(1)灯泡L正常发光时的电阻是多少？(2)当R的滑片P在最右端时，闭合开关，灯泡L的实际功率是多少？(3)为使灯泡安全工作，R的滑片能自由滑动，且滑片P滑到某一端时灯泡能正常发光，应采取怎样的保护措施？请计算说明.无U额(6 V) 2解：(1) R 灯=6= qw =12 P额 3 WFb 3 W(2) I 灯=%= 6V = 0.5 A当 12' = 3 V 时，I 2' = 0.5

47、 A，灯泡正常发光，即灯两端电压为6VR两端电压：Ui = I 2 R=0.5 A X6 Q = 3 V，电源电压：U= U 额+U' + U' = 6 V + 3 V+3 V = 12 V 当P在最右端时，U=6 V, I2=0.2 A则 R 两端电压：U = I 2R = 0.2 A X 6 Q = 1.2 V Uj = U 11-12=12 V-1.2 V -6 V=4.8 V 灯泡L的实际功率：P 灯= U灯I2=4.8 VX0.2 A = 0.96 WP在最左端时，灯泡正常发光，此时电路中的电流(3)为使灯泡安全工作，R的滑片能自由滑动，则= 0.5 AR-U=-4I

48、 0.5 AR' = R总一 R 灯=24 Q 12 Q = 12 Q，可将R替换为R'或再串联一个6 Q的电阻.类型2 电源电压可调6. (2018 江西)如图所示，电源电压可调，小灯泡L1标有“6 V 6 W的字样，小灯泡 L2、L3都标有“6V 12 W'的字样(不考虑温度对小灯泡电阻的影响 ).(1)闭合开关&、S、S3,调节电源电压为 6 V时，求电流表 A的示数；(2)闭合开关S2,断开开关S、S,调节电源电压为12 V时，求电路消耗的总功率；(3)闭合开关 5、S3,断开开关S,调节电源电压为10 V时，求小灯泡L3的实际发光功率.解：(1)闭合S

49、i, S2, 8等效电路如图1所示，L1和L3并联且正常发光，则 Al表的示数为:Pi P3 6 W 12 W3 A(2)闭合断开S、S,等效电路如图2, L3和L2规格相同，分压都为 6 V,则两灯均正常发光.则 p= F2+ R= 12 W+ 12 W= 24 W(3)闭合&、S3,断开S,等效电路图如图 3电路中只接入 L2, L2两端实际电压为10 V,远远超过额定电压 6 V,此时灯泡L3要烧杯，则实际功率为0 W.图37. (2018 襄阳)如图所示电路，电源电压可调，R=10 ，小灯泡标有“6 V 6 W 字样(阻值不变).滑动变阻器R上标有“15 Q 2 A”的字样，求

50、：(1)若只闭合S,调节电源电压，使灯泡L正常工作10 s ,灯泡消耗的电能.(2)若只闭合S2,调节电源电压，移动滑动变阻器滑片，电压表示数在13 V之间变化，求电源电压的最大调节范围.解：(1)只闭合S时，灯泡L正常工作10 s消耗的电能：W Pt = 6 WX 10 s = 60 J(2)只闭合4时，R、R串联，设电源电压为 U电压表示数为 心有 UhU= g(R+R)当LR=1 V, R=10 R=0时，电源电压最小值为 U最小=1 V当UR= 3 V , R=10 Q , R2= 15 Q时，电源电压最大值为U最大=7.5 V所以电源电压最大调节范围是：1 V w U< 7.5

51、 V8. (2018 石家庄裕华区一模)如图(a)所示的电路中，电源电压可变，在电路中选择合适的电表量程后，移 动变阻器的滑片 P,能使两电表的指针分别达到满刻度，且不损坏电路元件.电阻 R的阻值为10 Q,滑动变阻 器R2上标有“20 Q 2 A”的字样，所用电表规格如图(b)所示.Lb)(1)应选择：电流表的量程为 _00.6_A,电压表的量程为_03_V;(2)求能满足要求的电源电压的范围为多少；(3)在上述(2)电源电压范围下，求变阻器R连入电路中所能达到的最大阻值.解：(1)二.滑动变阻器允许通过的最大电流为2 A<3 A, .要使电流表的指针能达到满刻度，只能选 00.6 A

52、的量程；当电路中的电流为0.6 A时，滑动变阻器两端的最大电压：U滑= 0.6 AX20 Q= 12 V<15 V .要使电压表的指针能达到满刻度，只能选03 V的量程(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电流表的示数达到0.6 A时电源的电压最小，能满足要求的最小电源电压：Urin=ImaxX R= 0.6 AX 10 Q= 6 V当电压表和电流表的指针同时达到满刻度时电源的电压最大，能满足要求的最大电源电压：Unax= I maxX R +Umax= 0.6 AX10 + 3 V = 9 V，能满足要求的电源电压的范围为69 V(3)二串联电路中电阻越大分得的电压越大， 当电压表

53、的示数为 3 V时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，, 一U'滑 U- U'滑 3 V U- 3 V根据串联电路的特点和欧姆定律可得：寸 =-L,即3V=UT3I，R胃RRr10a10 QU- 3 V一 一,、-3 VX10 Q当电源的电压U= 6 V时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，R滑=36干厂=10°9. (2018 唐山古冶区模拟)如图所示，电源电压可调，小灯泡 L的规格为“6 V 3 W ,闭合 S、滑 片从中点移到最右端的过程中， R消耗的功率与电流表示数的关系如图乙所示，滑片在最右端时，R消耗的功率1.6 W,求：(1)小灯泡正常发光时的阻值；(2) R的

54、阻值；(3)电流表选用00.6 A的量程，电压表选用 015 V的量程，只闭合 S1,在确保电路元件安全的前提下， 调节滑片使小灯泡正常发光时，电源电压的调节范围.甲乙解：（i）由p= ui=R得，灯泡正常发光时的电阻:UL=j=Pl3 W12 Q(2)闭合S、及时，R与R串联，由P= UI、I=U/R,得2 R>Pi=IXR2P2=l2xR12= 0.4 A由图乙可知：Pl ： P2=9 : 8, 11 = 0.6 A ,把它们代入式，得P 1.6 WR = 7= -2= 10 I 2( 0.4 A )(3)闭合S、及时，R与R串联，得R2U= 11(R1+-)U= I 2（ R+ R）把 11 = 0.6 A , 12=0.4 A , R=10 Q 代入式，得 R=