專(zhuān)題8物理解答題(原卷版+解析)2

專(zhuān)題8物理解答題【命題重點(diǎn)】物理解答題在中考試卷中主要有兩種類(lèi)型:力學(xué)綜合計(jì)算題和電學(xué)綜合計(jì)算題。力學(xué)計(jì)算中往往涉及速度、壓強(qiáng)、浮力、功和功率、簡(jiǎn)單機(jī)械的運(yùn)用等。電學(xué)計(jì)算往往涉及電壓、電流、電阻、電功和電功率等的計(jì)算?！痉椒ㄒc(diǎn)】計(jì)算題的一般解答步驟:①認(rèn)真審題,明確現(xiàn)象與過(guò)程,明確給出的條件并挖掘題中的隱含條件。②確定答題的方向,弄清在考什么知識(shí)點(diǎn),選擇合適的規(guī)律與公式。③列出表達(dá)式,注意適用條件和量的一一對(duì)應(yīng)。④代入數(shù)據(jù)求解,注意單位統(tǒng)一?！纠}精析】類(lèi)型1力學(xué)綜合計(jì)算題1．一盛水的圓柱形平底容器靜置于水平桌面上，容器的底面積為200cm2，容器和水的總重為100N；用一輕質(zhì)細(xì)繩（繩的粗細(xì)和重力均不計(jì)）將一圓柱體M掛在彈簧測(cè)力計(jì)上，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為24N，如圖甲所示：讓圓柱體M從水面上方沿豎直方向緩慢浸入水中直至浸沒(méi)，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為16N，如圖乙所示：然后將輕質(zhì)細(xì)繩剪斷，圓柱體M最終沉在容器底部，如圖丙所示（不考慮水的阻力，上述過(guò)程中水均未溢出，g取10N/kg）。求：（1）圓柱體M的密度；（2）圓柱形平底容器處于圖丙所示狀態(tài)時(shí)比處于圖乙所示狀態(tài)時(shí)，對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)增加了多少？2．小明設(shè)計(jì)了如圖所示的自動(dòng)抽水機(jī)。打水高度共6米，皮帶上每1米掛著一個(gè)可不計(jì)質(zhì)量、容積為0.001m3的小桶。流水沖擊葉片帶動(dòng)皮帶以0.1米/秒的速度運(yùn)動(dòng)。（1）若打水時(shí)每只小桶裝滿水，從靜止開(kāi)始工作1分鐘能打上多少千克的水？（2）經(jīng)工程師測(cè)算，流水對(duì)葉片的功率為20瓦時(shí)，恰能使該抽水機(jī)以0.1米/秒的速度打水，則此抽水機(jī)的機(jī)械效率是多少？3．如圖所示，花崗巖石塊甲、乙體積之比為12：3，將它們分別掛在輕質(zhì)硬棒AB的兩端，當(dāng)把石塊甲浸沒(méi)在水中時(shí)，硬棒恰能水平位置平衡。然后將甲石塊從水中取出，拭干后浸沒(méi)在液體丙中，調(diào)節(jié)石塊乙的位置到C處時(shí)，硬棒在水平位置再次平衡，且OC＝2OA．（已知花崗巖的密度ρ＝2.6×103kg/m3），求：（1）AO：OB；（2）液體丙的密度。4．桿秤是一種用來(lái)測(cè)量物體質(zhì)量的工具。小金嘗試做了如圖所示的桿秤。在秤盤(pán)上不放重物時(shí)，將秤砣移至O點(diǎn)提紐處，桿秤恰好水平平衡，于是小金將此處標(biāo)為0刻度。當(dāng)秤盤(pán)上放一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體時(shí)，秤砣移到B處，恰好能使桿秤水平平衡，測(cè)得OA＝5cm，OB＝10cm。（1）計(jì)算秤砣的質(zhì)量。（2）小金在B處標(biāo)的刻度應(yīng)為kg．若圖中OC＝2OB，則C處的刻度應(yīng)為kg。（3）當(dāng)秤盤(pán)上放一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體時(shí)，若換用一個(gè)質(zhì)量更大的秤砣，移動(dòng)秤砣使桿秤再次水平平衡時(shí)，其讀數(shù)（選填“＜”或“＞”）2kg，由此可知一桿桿秤不能隨意更換秤砣。類(lèi)型2電學(xué)綜合計(jì)算題5．某同學(xué)利用熱敏電阻為家中燈暖型“浴霸”（用電燈取暖的用電器）設(shè)計(jì)了一個(gè)溫度可自動(dòng)控制的裝置，如圖甲所示。“控制電路”中的熱敏電阻R1的阻值隨溫度變化的曲線如圖乙所示。電磁鐵線圈可看成阻值為20Ω的純電阻R0，“浴霸”共安裝有2盞標(biāo)有“220V，440W”的燈泡，當(dāng)電磁鐵線圈中電流大于或等于50mA時(shí)，繼電器的銜鐵被吸合，使“浴霸”電路斷開(kāi)；當(dāng)線圈中的電流小于或等于40mA時(shí)，繼電器的銜鐵被釋放，使“浴霸”電路閉合。求（1）若浴室中的溫度不得超過(guò)40℃，則控制電路的電源電壓U1最小值是多少？（2）若電源U1電壓恒定為12V，則將此裝置放在浴室內(nèi)，浴室內(nèi)溫度可控制在多大范圍內(nèi)？6．電壓力鍋結(jié)合了壓力鍋和電飯鍋的優(yōu)點(diǎn)，解決了壓力鍋的安全問(wèn)題，如圖是某品牌的電壓力鍋和它的簡(jiǎn)化電路圖，R1為工作時(shí)的加熱電熱絲，額定功率為800W；R2為保溫保壓電熱絲，且R2＝4R1，使用時(shí)同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，S1為壓力開(kāi)關(guān)，當(dāng)壓強(qiáng)達(dá)到設(shè)定值時(shí)S1會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)，排氣閥開(kāi)始排氣；S2為限時(shí)開(kāi)關(guān)，可以設(shè)定保溫保壓時(shí)間。（1）電壓力鍋工作時(shí)，把電能轉(zhuǎn)化為能；（2）加熱功率為額定功率800W時(shí)，電阻絲R1的阻值為多少歐姆？（3）用電壓力鍋煮骨頭湯時(shí)食物更容易煮透。假設(shè)某次要煮水和骨頭共計(jì)4千克，水的初溫20℃，不計(jì)熱損失，加熱到最高溫度120℃時(shí)，至少需要多少時(shí)間？（c水＝4.2×103J/（kg?℃），設(shè)骨頭的比熱容與水相同）7．某興趣小組設(shè)計(jì)的“溫度控制器”工作時(shí)有加熱和保溫兩種狀態(tài)。電路如圖所示，S為開(kāi)關(guān)，雙金屬開(kāi)關(guān)在溫度低時(shí)閉合，溫度到達(dá)一定值時(shí)自動(dòng)斷開(kāi)，降溫后再閉合，循環(huán)工作，起到調(diào)節(jié)溫度作用，指示燈的額定電壓為200V，且亮起即正常工作，發(fā)熱電阻阻值為40Ω。求：（1）當(dāng)指示燈亮?xí)r，溫度控制器處于狀態(tài)。（2）指示燈的電阻值。（3）加熱狀態(tài)時(shí)，溫度控制器工作1分鐘所消耗的電能。8．熱帶魚(yú)需要在一定的溫度范圍才能正常的生長(zhǎng)，如圖甲是某同學(xué)家的水族箱工作原理圖，水族箱內(nèi)安裝的電熱絲R1上標(biāo)有“220V200W”的字樣，Rx為熱敏電阻，R2為滑動(dòng)變阻器，當(dāng)水面到達(dá)圖中所示的位置，接觸開(kāi)關(guān)S1就會(huì)導(dǎo)通，水溫由22℃升高到設(shè)定值28℃，開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi)，水溫自然冷卻到22℃時(shí)開(kāi)關(guān)S2閉合，再次使水升溫，水族箱循環(huán)工作使箱內(nèi)水溫穩(wěn)定在熱帶魚(yú)正常的生長(zhǎng)范圍之內(nèi)，水溫隨時(shí)間變化圖象如圖乙所示求：（1）熱敏電阻Rx隨溫度的升高而（選填“增大”或“減小”），理由是：（2）水族箱正常加熱時(shí)，通過(guò)電熱絲的電流是多少？（3）該水族箱一天消耗的電能。（4）若要將水族箱內(nèi)的最高溫度調(diào)至30℃，滑動(dòng)變阻器R2的滑片應(yīng)向（選填“左”或“右”）移動(dòng)【針對(duì)訓(xùn)練】1．圖甲、乙是某品牌足浴盆的簡(jiǎn)化電路圖和銘牌（最大功率模糊）。電路中S2為普通開(kāi)關(guān)，電動(dòng)機(jī)帶按摩裝置，R為電熱絲，S1為溫控開(kāi)關(guān)；當(dāng)溫度低于某設(shè)定值時(shí)，開(kāi)關(guān)自動(dòng)閉合；當(dāng)溫度高于某設(shè)定值時(shí)，開(kāi)關(guān)自動(dòng)斷開(kāi)，圖丙為某次洗腳時(shí)電路總電流隨時(shí)間變化的圖象。（1）圖丙中，0﹣3min為加熱階段，使水溫達(dá)到預(yù)設(shè)溫度；則在3min﹣20min，（選填序號(hào)）；A.電動(dòng)機(jī)一直工作，電熱絲間歇工作B.電熱絲一直工作，電動(dòng)機(jī)間歇工作（2）試求R的阻值和該足浴盆的最大功率；（3）求足浴盆在0﹣20min內(nèi)消耗的電能。2．隨著生活條件的改善，人們更加注意家居環(huán)境的美化，如圖所示甲是帶有水溫調(diào)節(jié)功能的家庭水族箱。該水族箱的魚(yú)缸水溫調(diào)節(jié)器工作原理如圖乙所示：其中R1為阻值可調(diào)的電熱絲，R2為定值電熱絲，R2＝400歐，開(kāi)關(guān)S2為單刀雙擲開(kāi)關(guān)，不考慮溫度對(duì)電阻的影響。試問(wèn)：（1）如圖乙所示可知：當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合，S2接b時(shí)，電路處于狀態(tài)（填“保溫”或“加熱”）；（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合，S2接a時(shí)，若電路消耗功率P＝48.4W，則電熱絲R1連入電路的阻值應(yīng)為多少？（3）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合，S2接a時(shí)，調(diào)節(jié)滑片得到R1的功率隨電路中電流變化的圖象如圖丙所示，求R1接入電阻最大時(shí)R1的功率為多少？3．在如圖甲的電路中，電源電壓為9V且保持不變，電流表的規(guī)格為“0～0.6A”，電壓表的規(guī)格為“0～15V”，燈泡上標(biāo)有“6V6W”字樣，燈泡電流隨電壓變化關(guān)系如圖乙所示，求：（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流。（2）當(dāng)電流表示數(shù)為0.4A時(shí)，電壓表的示數(shù)。（3）為了保證電路安全，滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值及此時(shí)電路消耗的總功率。4．如圖甲為某型號(hào)養(yǎng)生壺及其銘牌，其工作流程如圖乙所示，內(nèi)部電路如圖丙所示。Ra和Rb是兩個(gè)不同型號(hào)的熱敏電阻，其阻值隨溫度的變化如圖戊，La、Lb是兩個(gè)完全相同的電磁鐵。（假設(shè)電磁鐵對(duì)銜鐵的吸引力不會(huì)隨距離的改變而改變，不考慮銜鐵的彈力和重力）（1）某次熬養(yǎng)生茶時(shí)，養(yǎng)生壺在額定電壓下，猛火加熱10分鐘，養(yǎng)生熬燉20分鐘，計(jì)算整個(gè)過(guò)程中消耗的電能；（2）查閱資料發(fā)現(xiàn)熱敏電阻的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如丁圖所示，升高相同溫度，金屬片A與金屬片B的熱膨脹能力不同，若外界溫度發(fā)生改變，雙金屬片AB會(huì)發(fā)生形變，柔性電阻也會(huì)因此發(fā)生形變而導(dǎo)致自身阻值變化，其中熱敏電阻Ra的金屬片A熱膨脹能力比金屬片B的熱膨脹能力（填“大”或“小”）；（3）有同學(xué)建議在Rb所在的支路中再串聯(lián)一個(gè)適當(dāng)阻值的定值電阻，判斷其對(duì)養(yǎng)生壺開(kāi)始養(yǎng)生熬燉的溫度的影響，并說(shuō)明理由。5．小科同學(xué)為學(xué)校設(shè)計(jì)了可以自動(dòng)控制最高水位的智能水箱，其電路圖如圖甲?？刂齐娐冯娫措妷篣1＝20伏，R0為定值電阻，RF為壓敏電阻，電磁鐵線圈電阻忽略不計(jì)；壓敏電阻RF放置于水箱底部（如圖乙），其阻值與壓力有關(guān)，阻值隨水位變化關(guān)系如表。工作電路為注水系統(tǒng)，其電源電壓U2＝220伏。當(dāng)水箱內(nèi)的水位上升到1米時(shí)，通過(guò)電磁鐵線圈的電流I1＝0.2安，銜鐵恰好被吸下，注水系統(tǒng)停止工作。水位（米）0.500.751.001.251.501.752.00壓敏電阻RF阻值（歐）2001259070656260（1）甲圖中的E點(diǎn)應(yīng)與（選填“C”或者“D”）連接。（2）求R0的阻值。（3）如果保持其他條件不變，只是適當(dāng)增大R0的阻值，請(qǐng)分析水箱的最高水位會(huì)發(fā)生怎樣的變化，并作出解釋。6．國(guó)家規(guī)定燃?xì)庠铐毎惭b熄火自動(dòng)保護(hù)裝置，在意外熄火（如湯水溢出）時(shí)，裝置能自動(dòng)關(guān)閉氣路。圖甲為小晨設(shè)計(jì)的模擬裝置示意圖，電源電壓U＝9伏，當(dāng)電磁鐵線圈中的電流I≤0.05安時(shí)，銜鐵K被釋放從而關(guān)閉氣路（未畫(huà)出）啟動(dòng)保護(hù)。不計(jì)線圈電阻，熱敏電阻Rt的阻值與溫度的關(guān)系如圖乙中圖線①所示。閉合開(kāi)關(guān)S，問(wèn)：（1）電磁鐵下端的磁極為極；（2）若溫度降至80℃時(shí)就啟動(dòng)保護(hù)，電路中定值電阻R0為多大？（3）現(xiàn)僅將Rt更換為圖線②所示的熱敏電阻，若燃?xì)庠钕ɑ鸷?，該電阻溫度下降的快慢與圖線①所示的電阻相同，裝置啟動(dòng)保護(hù)的靈敏度會(huì)（選填“增強(qiáng)”或“降低”）。要恢復(fù)與原來(lái)相同的靈敏度，電阻R0的取值要作如何的變化？并說(shuō)明理由。7．隨著人們生活水平的提高，越來(lái)越多的南方家庭采用“水地暖”進(jìn)行取暖．其原理是：在房間地面裝飾層下鋪設(shè)散熱管道，通過(guò)管道內(nèi)的熱水散熱提高室溫．當(dāng)供水溫度為45℃時(shí)，單位面積的散熱功率與地面裝飾層材料、散熱管材料的對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)下表：散熱管\地面裝飾層材料陶瓷塑料木地板聚乙烯（PE﹣RT）136.6W/m2103.5W/m293.5W/m2聚丁烯（PB）125.7W/m296.9W/m290.0W/m2（1）若該地暖系統(tǒng)的總水量為2×103kg，將全部的水從5℃加熱至45℃，水至少需要吸收多少熱量？[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]（2）某家庭木地板的面積為80m2，散熱管材料為聚丁烯（PB），供水溫度為45℃，則該供暖系統(tǒng)每小時(shí)的散熱量為多少焦耳？（3）“水地暖”散熱量除與散熱時(shí)間、面積有關(guān)外，你認(rèn)為還與哪些因素有關(guān)？請(qǐng)寫(xiě)出一點(diǎn)即可。8．小亮家有一輛轎車(chē)，爸爸在給他講車(chē)的性能時(shí)，總是說(shuō)“2.0的排量”，卻很少說(shuō)“功率”，為此小亮特地從網(wǎng)上查到了排量的定義：活塞從上止點(diǎn)移動(dòng)到下止點(diǎn)所通過(guò)的“工作容積”稱(chēng)為氣缸排量。如果發(fā)動(dòng)機(jī)有若干個(gè)氣缸，所有氣缸“工作容積”之和稱(chēng)為發(fā)動(dòng)機(jī)排量。小亮從說(shuō)明書(shū)上查到家中的轎車(chē)采用的是LFX直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī)，排量為2.0L；從網(wǎng)上查找到了這種轎車(chē)的輸出功率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系如圖所示。（已知所使用汽油的熱值為4.6×107J/kg，密度為0.72×103kg/m3）（1）根據(jù)如圖分析，在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1000～5000r/min范圍內(nèi)，它的輸出功率與轉(zhuǎn)速大致成比。（2）當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為3000r/min時(shí)，則發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)工作循環(huán)所需要的時(shí)間為s；設(shè)做功沖程燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓強(qiáng)是p0，發(fā)動(dòng)機(jī)排量為V排，每個(gè)活塞的受力面積為S，活塞移動(dòng)距離為L(zhǎng)，則發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為n時(shí)，該轎車(chē)的輸出功率P與發(fā)動(dòng)機(jī)排量為V排的關(guān)系式為A．npB．np0V排C.2np0V排D.4np0V排9．美國(guó)建筑師凱文?朔普費(fèi)爾設(shè)計(jì)出了一種能漂浮在水中的城市（如圖所示），漂浮城市裝有動(dòng)力裝置，可以移動(dòng)。該漂浮城市三角形建筑的主體結(jié)構(gòu)是中空的，強(qiáng)風(fēng)能從中通過(guò)，可以確保當(dāng)颶風(fēng)來(lái)臨時(shí)，把颶風(fēng)對(duì)建筑的破壞降至最低。該漂浮城市高達(dá)360m，占地270萬(wàn)平方米，可容納多達(dá)4萬(wàn)居民。（1）假如我校九年級(jí)有50位平均質(zhì)量為50kg的中學(xué)生從岸上進(jìn)入漂浮城市參觀，則漂浮城市受到的浮力增加了N，排開(kāi)水的體積增加了m3。（2）若漂浮城市在平靜的水面上沿直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力不變。從某一時(shí)刻開(kāi)始，漂浮城市受到水平方向的牽引力F隨運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的變化關(guān)系如圖甲所示，漂浮城市的運(yùn)動(dòng)速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示。求：從第50s鐘到80s內(nèi)牽引力做的功為多少焦？10．按照規(guī)定，我國(guó)載貨車(chē)輛的輪胎對(duì)地面的壓強(qiáng)應(yīng)控制在7×105Pa以?xún)?nèi)。某型號(hào)貨車(chē)部分參數(shù)如表所示。司機(jī)師傅在執(zhí)行一次運(yùn)輸任務(wù)時(shí)，開(kāi)著裝滿沙子的貨車(chē)在一段平直的公路上勻速行駛8km，所用時(shí)間是6min，該路段限速60km/h（取g＝10N/kg，ρ沙＝2.5×103kg/m3）。（1）車(chē)廂內(nèi)所裝沙子的質(zhì)量是多少？（2）貨車(chē)的速度為多少km/h？（3）貨車(chē)輪胎對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少？（4）根據(jù)以上計(jì)算，請(qǐng)指出該車(chē)存在的一條違規(guī)行為并說(shuō)出其危害。自重0.5×105N車(chē)輪個(gè)數(shù)10每個(gè)輪胎觸地面積0.03m2車(chē)廂容積10m3

專(zhuān)題8物理解答題【命題重點(diǎn)】物理解答題在中考試卷中主要有兩種類(lèi)型:力學(xué)綜合計(jì)算題和電學(xué)綜合計(jì)算題。力學(xué)計(jì)算中往往涉及速度、壓強(qiáng)、浮力、功和功率、簡(jiǎn)單機(jī)械的運(yùn)用等。電學(xué)計(jì)算往往涉及電壓、電流、電阻、電功和電功率等的計(jì)算?！痉椒ㄒc(diǎn)】計(jì)算題的一般解答步驟:①認(rèn)真審題,明確現(xiàn)象與過(guò)程,明確給出的條件并挖掘題中的隱含條件。②確定答題的方向,弄清在考什么知識(shí)點(diǎn),選擇合適的規(guī)律與公式。③列出表達(dá)式,注意適用條件和量的一一對(duì)應(yīng)。④代入數(shù)據(jù)求解,注意單位統(tǒng)一?！纠}精析】類(lèi)型1力學(xué)綜合計(jì)算題1．一盛水的圓柱形平底容器靜置于水平桌面上，容器的底面積為200cm2，容器和水的總重為100N；用一輕質(zhì)細(xì)繩（繩的粗細(xì)和重力均不計(jì)）將一圓柱體M掛在彈簧測(cè)力計(jì)上，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為24N，如圖甲所示：讓圓柱體M從水面上方沿豎直方向緩慢浸入水中直至浸沒(méi)，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為16N，如圖乙所示：然后將輕質(zhì)細(xì)繩剪斷，圓柱體M最終沉在容器底部，如圖丙所示（不考慮水的阻力，上述過(guò)程中水均未溢出，g取10N/kg）。求：（1）圓柱體M的密度；（2）圓柱形平底容器處于圖丙所示狀態(tài)時(shí)比處于圖乙所示狀態(tài)時(shí)，對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)增加了多少？【解答】解：（1）由題意可知圓柱體M的重力G＝24N，圓柱體M浸沒(méi)在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為16N，根據(jù)稱(chēng)重法可得，圓柱體的浮力F?。紾﹣F示＝24N﹣16N＝8N，由F?。溅阉甐排g可得圓柱體M的體積：VM＝V排=F浮ρ水g=8N1圓柱體M的質(zhì)量：m=Gg物體M的密度：ρM=mVM=2.4kg8×10（2）圓柱形平底容器處于圖乙所示狀態(tài)時(shí)，對(duì)水平桌面的壓力F乙＝G容器+G水+G圓柱體﹣F示，圓柱形平底容器處于圖丙所示狀態(tài)時(shí)，對(duì)水平桌面的壓力F丙＝G容器+G水+G圓柱體，圖丙與圖乙相比，容器對(duì)水平桌面壓力的增加量：△F＝F丙﹣F乙＝G容器+G水+G圓柱體﹣（G容器+G水+G圓柱體﹣F示）＝F示＝16N，對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)增加量：△p=△FS答：（1）圓柱體M的密度為3×103kg/m3；（2）圓柱形平底容器處于圖丙所示狀態(tài)時(shí)比處于圖乙所示狀態(tài)時(shí)，對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)增加了800Pa。2．小明設(shè)計(jì)了如圖所示的自動(dòng)抽水機(jī)。打水高度共6米，皮帶上每1米掛著一個(gè)可不計(jì)質(zhì)量、容積為0.001m3的小桶。流水沖擊葉片帶動(dòng)皮帶以0.1米/秒的速度運(yùn)動(dòng)。（1）若打水時(shí)每只小桶裝滿水，從靜止開(kāi)始工作1分鐘能打上多少千克的水？（2）經(jīng)工程師測(cè)算，流水對(duì)葉片的功率為20瓦時(shí)，恰能使該抽水機(jī)以0.1米/秒的速度打水，則此抽水機(jī)的機(jī)械效率是多少？【解答】解：（1）小桶1min運(yùn)動(dòng)的路程s＝vt＝0.1m/s×1×60s＝6m，1桶水的質(zhì)量m＝ρ水V＝1×103kg/m3×0.001m3＝1kg，打水高度共6米，則1min能打上的水的桶數(shù)為：6m1m=從靜止開(kāi)始工作1分鐘能打上的水的質(zhì)量m′＝6×1kg＝6kg；（2）正常工作，有6個(gè)桶裝滿水，則總重G＝m′g＝6kg×10N/kg＝60N，打水功率P1＝Gv＝60N×0.1m/s＝6W，此抽水機(jī)的機(jī)械效率是η=W有用答：（1）從靜止開(kāi)始工作1分鐘能打上6千克的水；（2）此抽水機(jī)的機(jī)械效率是30%。3．如圖所示，花崗巖石塊甲、乙體積之比為12：3，將它們分別掛在輕質(zhì)硬棒AB的兩端，當(dāng)把石塊甲浸沒(méi)在水中時(shí)，硬棒恰能水平位置平衡。然后將甲石塊從水中取出，拭干后浸沒(méi)在液體丙中，調(diào)節(jié)石塊乙的位置到C處時(shí)，硬棒在水平位置再次平衡，且OC＝2OA．（已知花崗巖的密度ρ＝2.6×103kg/m3），求：（1）AO：OB；（2）液體丙的密度。【解答】解：（1）設(shè)甲的體積為12V，乙的體積為3V．當(dāng)把石塊甲浸沒(méi)在水中時(shí)，硬棒恰能水平位置平衡。則根據(jù)杠桿的平衡條件：（G甲﹣F?。?AO＝G乙?OB即：（ρg12V﹣ρ水g12V）?AO＝ρg3V?OB代入數(shù)據(jù)得（2.6×103kg/m3×g×12V﹣1.0×103kg/m3×g×12V）×OA＝2.6×103kg/m3×g×3V×OB①由①得AO：OB＝13：32；（2）將甲浸沒(méi)在液體丙中，硬棒在水平位置再次平衡，則根據(jù)杠桿的平衡條件得：（ρg12V﹣ρ液g12V）?AO＝ρg3V?OC代入數(shù)據(jù)得（2.6×103kg/m3×g×12V﹣ρ液×g×12V）×OA＝2.6×103kg/m3×g×3V×OC②根據(jù)已知條件得：OC＝2OA③由②③得，液體丙的密度為ρ液＝1.3×103kg/m3答：（1）AO：OB＝13：32；（2）液體丙的密度是1.3×103kg/m3。4．桿秤是一種用來(lái)測(cè)量物體質(zhì)量的工具。小金嘗試做了如圖所示的桿秤。在秤盤(pán)上不放重物時(shí)，將秤砣移至O點(diǎn)提紐處，桿秤恰好水平平衡，于是小金將此處標(biāo)為0刻度。當(dāng)秤盤(pán)上放一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體時(shí)，秤砣移到B處，恰好能使桿秤水平平衡，測(cè)得OA＝5cm，OB＝10cm。（1）計(jì)算秤砣的質(zhì)量。（2）小金在B處標(biāo)的刻度應(yīng)為2kg．若圖中OC＝2OB，則C處的刻度應(yīng)為4kg。（3）當(dāng)秤盤(pán)上放一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體時(shí)，若換用一個(gè)質(zhì)量更大的秤砣，移動(dòng)秤砣使桿秤再次水平平衡時(shí)，其讀數(shù)＜（選填“＜”或“＞”）2kg，由此可知一桿桿秤不能隨意更換秤砣。【解答】解：（1）由題知，秤盤(pán)上放一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體時(shí)，秤砣移到B處，恰好能使桿秤水平平衡，由杠桿的平衡條件有：m物g×AO＝m砣g×OB﹣﹣﹣①，秤砣的質(zhì)量：m砣=AOOB×m物=5cm（2）由題知，秤盤(pán)上不放重物時(shí)，將秤砣移至O點(diǎn)提紐處，桿秤恰好水平平衡，由此知O處為0刻度，秤盤(pán)上放一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體時(shí)，秤砣移到B處，恰好能使桿秤水平平衡，所以在B處標(biāo)的刻度應(yīng)為2kg；秤砣在C處時(shí)桿秤恰好水平平衡，此時(shí)秤盤(pán)上放的重物質(zhì)量為m，則mg×AO＝m砣g×OC，且OC＝2OB，所以mg×AO＝m砣g×2OB﹣﹣﹣②①÷②可得：m＝4kg，所以C處刻度應(yīng)為4kg。（3）當(dāng)秤盤(pán)上放一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體時(shí)，若換用一個(gè)質(zhì)量更大的秤砣，移動(dòng)秤砣使桿秤再次水平平衡時(shí)，由杠桿的平衡條件可知：G物×OA＝G砣×l，G物×OA的值不變，G砣增大，力臂l變小，讀數(shù)變小，故讀數(shù)小于2kg。故答案為：（1）秤砣的質(zhì)量為1kg；（2）2；4；（3）＜。類(lèi)型2電學(xué)綜合計(jì)算題5．某同學(xué)利用熱敏電阻為家中燈暖型“浴霸”（用電燈取暖的用電器）設(shè)計(jì)了一個(gè)溫度可自動(dòng)控制的裝置，如圖甲所示?！翱刂齐娐贰敝械臒崦綦娮鑂1的阻值隨溫度變化的曲線如圖乙所示。電磁鐵線圈可看成阻值為20Ω的純電阻R0，“浴霸”共安裝有2盞標(biāo)有“220V，440W”的燈泡，當(dāng)電磁鐵線圈中電流大于或等于50mA時(shí)，繼電器的銜鐵被吸合，使“浴霸”電路斷開(kāi)；當(dāng)線圈中的電流小于或等于40mA時(shí)，繼電器的銜鐵被釋放，使“浴霸”電路閉合。求（1）若浴室中的溫度不得超過(guò)40℃，則控制電路的電源電壓U1最小值是多少？（2）若電源U1電壓恒定為12V，則將此裝置放在浴室內(nèi)，浴室內(nèi)溫度可控制在多大范圍內(nèi)？【解答】解：（1）由電路圖可知，R1和R0串聯(lián)，由圖象可知，當(dāng)R1溫度為40℃時(shí)，其阻值R1＝180Ω，因電磁鐵線圈中電流大于或等于50mA時(shí)，繼電器的銜鐵被吸合，使“浴霸”電路斷開(kāi)，所以，電路中的最小電流I1＝50mA＝0.05A，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以R總＝R1+R0＝180Ω+20Ω＝200Ω；因此，控制電路的最小電壓為：U1＝I1R總＝0.05A×200Ω＝10V；（2）取臨界情況，當(dāng)電流為I＝50mA＝0.05A時(shí)，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，由I=UR1+R0=U1I則R1＝240Ω﹣R0＝240Ω﹣20Ω＝220Ω，由圖可得對(duì)應(yīng)的溫度為30℃；當(dāng)電流為I′＝40mA＝0.04A時(shí)，此時(shí)的總電阻：R1′+R0=U1'則R1′＝300Ω﹣R0＝300Ω﹣20Ω＝280Ω，由圖可得對(duì)應(yīng)的溫度為22℃；所以，室內(nèi)溫度可控制在22℃～30℃范圍內(nèi)。答：（1）若浴室中的溫度不得超過(guò)40℃，則控制電路的電源電壓U1最小值是10V；（2）若電源U1電壓恒定為12V，則將此裝置放在浴室內(nèi)，浴室內(nèi)溫度可控制的范圍為22℃～30℃。6．電壓力鍋結(jié)合了壓力鍋和電飯鍋的優(yōu)點(diǎn)，解決了壓力鍋的安全問(wèn)題，如圖是某品牌的電壓力鍋和它的簡(jiǎn)化電路圖，R1為工作時(shí)的加熱電熱絲，額定功率為800W；R2為保溫保壓電熱絲，且R2＝4R1，使用時(shí)同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，S1為壓力開(kāi)關(guān)，當(dāng)壓強(qiáng)達(dá)到設(shè)定值時(shí)S1會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)，排氣閥開(kāi)始排氣；S2為限時(shí)開(kāi)關(guān)，可以設(shè)定保溫保壓時(shí)間。（1）電壓力鍋工作時(shí)，把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；（2）加熱功率為額定功率800W時(shí)，電阻絲R1的阻值為多少歐姆？（3）用電壓力鍋煮骨頭湯時(shí)食物更容易煮透。假設(shè)某次要煮水和骨頭共計(jì)4千克，水的初溫20℃，不計(jì)熱損失，加熱到最高溫度120℃時(shí)，至少需要多少時(shí)間？（c水＝4.2×103J/（kg?℃），設(shè)骨頭的比熱容與水相同）【解答】解：（1）電能的轉(zhuǎn)化是通過(guò)電流做功實(shí)現(xiàn)的，電壓力鍋是把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能來(lái)工作的；（2）R1工作時(shí)，其兩端的電壓U1＝220V，根據(jù)P=U2R可知，R1=（3）使用時(shí)同時(shí)閉合S1、S2，則R1與R2并聯(lián)，因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以，由P=UP1則P2=P1加熱時(shí)的功率：P＝P1+P2＝800W+200W＝1000W，水和骨頭吸收的熱量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×4kg×（120℃﹣20℃）＝1.68×106J，由W＝Q吸＝Pt可得，加熱時(shí)間：t=WP答：（1）內(nèi)；（2）電阻絲R1的阻值為60.5Ω；（3）加熱到最高溫度最少需要1680s。7．某興趣小組設(shè)計(jì)的“溫度控制器”工作時(shí)有加熱和保溫兩種狀態(tài)。電路如圖所示，S為開(kāi)關(guān)，雙金屬開(kāi)關(guān)在溫度低時(shí)閉合，溫度到達(dá)一定值時(shí)自動(dòng)斷開(kāi)，降溫后再閉合，循環(huán)工作，起到調(diào)節(jié)溫度作用，指示燈的額定電壓為200V，且亮起即正常工作，發(fā)熱電阻阻值為40Ω。求：（1）當(dāng)指示燈亮?xí)r，溫度控制器處于保溫狀態(tài)。（2）指示燈的電阻值。（3）加熱狀態(tài)時(shí)，溫度控制器工作1分鐘所消耗的電能?！窘獯稹拷猓海?）當(dāng)指示燈亮?xí)r，指示燈與發(fā)熱電阻串聯(lián)，電路中的總電阻最大，由P＝UI=U（2）當(dāng)指示燈亮?xí)r，兩端的電壓UL＝200V，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，發(fā)熱電阻兩端的電壓：UR＝U﹣UL＝220V﹣200V＝20V，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，電路中的電流：I=U即200VR解得：RL＝400Ω；（3）雙金屬開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，電路為發(fā)熱電阻的簡(jiǎn)單電路，則溫度控制器工作1分鐘所消耗的電能：W＝UI′t=U2Rt=(220V)240Ω×1答：（1）保溫；（2）指示燈的電阻值為400Ω；（3）加熱狀態(tài)時(shí)，溫度控制器工作1分鐘所消耗的電能為7.26×104J。8．熱帶魚(yú)需要在一定的溫度范圍才能正常的生長(zhǎng)，如圖甲是某同學(xué)家的水族箱工作原理圖，水族箱內(nèi)安裝的電熱絲R1上標(biāo)有“220V200W”的字樣，Rx為熱敏電阻，R2為滑動(dòng)變阻器，當(dāng)水面到達(dá)圖中所示的位置，接觸開(kāi)關(guān)S1就會(huì)導(dǎo)通，水溫由22℃升高到設(shè)定值28℃，開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi)，水溫自然冷卻到22℃時(shí)開(kāi)關(guān)S2閉合，再次使水升溫，水族箱循環(huán)工作使箱內(nèi)水溫穩(wěn)定在熱帶魚(yú)正常的生長(zhǎng)范圍之內(nèi)，水溫隨時(shí)間變化圖象如圖乙所示求：（1）熱敏電阻Rx隨溫度的升高而增大（選填“增大”或“減小”），理由是：Rx增大，總電阻增大，總電流減小，電磁鐵磁性減弱，S2斷開(kāi)，加熱電路停止工作（2）水族箱正常加熱時(shí)，通過(guò)電熱絲的電流是多少？（3）該水族箱一天消耗的電能。（4）若要將水族箱內(nèi)的最高溫度調(diào)至30℃，滑動(dòng)變阻器R2的滑片應(yīng)向左（選填“左”或“右”）移動(dòng)【解答】解：（1）由圖知，熱敏電阻Rx與滑動(dòng)變阻器R2和通電螺線管串聯(lián)后接在5V的電源上：①若熱敏電阻Rx隨溫度的升高而減小，根據(jù)電阻的串聯(lián)，總電阻減小，由歐姆定律，電路的總電流變大，通電螺線管的磁性增強(qiáng)，銜鐵S2被吸引，則R1所在加熱電路連通，水廂內(nèi)水溫升高，因熱敏電阻Rx隨溫度的升高而減小，重復(fù)上面的過(guò)程，加熱電路一直工作，不符合題意；②若熱敏電阻Rx隨溫度的升高（當(dāng)溫度從22℃升高到28℃）而增大，根據(jù)電阻的串聯(lián)，總電阻減大，由歐姆定律，電路的總電流變小，通電螺線管的磁性減弱，銜鐵S2在彈力的作用下切斷路加熱電路，加熱電路停止工作，符合題意；（2）水族箱內(nèi)安裝的電熱絲R1上標(biāo)有“220V200W”的字樣，表示其額定電壓為220V，額定功率為200W，由P＝UI可得，正常工作時(shí)電熱絲的電流：I=PU（3）由圖乙知，水族箱一個(gè)循環(huán)用時(shí)400min，工作一天，即24h，包含的工作循環(huán)：24×60min400min=3.6（個(gè)），前三個(gè)工作循環(huán)，每個(gè)工作時(shí)間（加熱時(shí)間）為100min，第四個(gè)工作循環(huán)所用時(shí)間為：0.6×400min＝240min，故加熱的工作時(shí)間仍為t＝3×100min+100min＝400min。消耗的電能：W＝Pt＝200W×400×60s＝4.8×106J。（4）根據(jù)（1）水溫提高會(huì)使熱敏電阻的阻值增大，根據(jù)I=UR2故答案為：（1）增大；Rx增大，總電阻增大，總電流減小，電磁鐵磁性減弱，S2斷開(kāi)，加熱電路停止工作；（2）水族箱正常加熱時(shí)，通過(guò)電熱絲的電流是0.91A；（3）該水族箱一天消耗的電能為4.8×106J；（4）若要將水族箱內(nèi)的最高溫度調(diào)至30℃，滑動(dòng)變阻器R2的滑片應(yīng)向左移動(dòng)?！踞槍?duì)訓(xùn)練】1．圖甲、乙是某品牌足浴盆的簡(jiǎn)化電路圖和銘牌（最大功率模糊）。電路中S2為普通開(kāi)關(guān)，電動(dòng)機(jī)帶按摩裝置，R為電熱絲，S1為溫控開(kāi)關(guān)；當(dāng)溫度低于某設(shè)定值時(shí)，開(kāi)關(guān)自動(dòng)閉合；當(dāng)溫度高于某設(shè)定值時(shí)，開(kāi)關(guān)自動(dòng)斷開(kāi)，圖丙為某次洗腳時(shí)電路總電流隨時(shí)間變化的圖象。（1）圖丙中，0﹣3min為加熱階段，使水溫達(dá)到預(yù)設(shè)溫度；則在3min﹣20min，A（選填序號(hào)）；A.電動(dòng)機(jī)一直工作，電熱絲間歇工作B.電熱絲一直工作，電動(dòng)機(jī)間歇工作（2）試求R的阻值和該足浴盆的最大功率；（3）求足浴盆在0﹣20min內(nèi)消耗的電能?！窘獯稹拷猓海?）由圖丙可知，電路有三種工作狀態(tài)，0﹣3min為加熱階段，且加熱時(shí)R的電流為2I；3﹣5min3﹣5min，電路電流為I，說(shuō)明此時(shí)只有電動(dòng)機(jī)在工作，電動(dòng)機(jī)的工作為電流I；5﹣6min，電路總電流變成3I，說(shuō)明此時(shí)R與電動(dòng)機(jī)并聯(lián)工作。在3min﹣20min，足浴盆的工作狀態(tài)為電動(dòng)機(jī)一直工作，電熱絲間歇工作，故選擇A；（2）由圖乙可知，電動(dòng)機(jī)的功率為：PM＝440W，工作電壓為：U＝220V，電動(dòng)機(jī)的工作電流為：I＝IM=PMR單獨(dú)工作的電流為：IR＝2I＝2×2A＝4A，R的電阻值為：R=UIR電路的最大電流為：I最大＝3I，足浴盆的最大功率為：P最大＝UI最大＝220V×3×2A＝1320W；（3）由丙可知，20min內(nèi)，R的工作時(shí)間為：tR＝8min，電動(dòng)機(jī)的工作時(shí)間為：tM＝17min，足浴盆消耗的總電能為：W＝UIRt1+PMt2＝220V×4A×8×60s+440W×17×60s＝8.712×105J。答：（1）A；（2）R的阻值和該足浴盆的最大功率分別為55Ω、1320W；（3）足浴盆在0﹣20min內(nèi)消耗的電能為8.712×105J。2．隨著生活條件的改善，人們更加注意家居環(huán)境的美化，如圖所示甲是帶有水溫調(diào)節(jié)功能的家庭水族箱。該水族箱的魚(yú)缸水溫調(diào)節(jié)器工作原理如圖乙所示：其中R1為阻值可調(diào)的電熱絲，R2為定值電熱絲，R2＝400歐，開(kāi)關(guān)S2為單刀雙擲開(kāi)關(guān)，不考慮溫度對(duì)電阻的影響。試問(wèn)：（1）如圖乙所示可知：當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合，S2接b時(shí)，電路處于加熱狀態(tài)（填“保溫”或“加熱”）；（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合，S2接a時(shí)，若電路消耗功率P＝48.4W，則電熱絲R1連入電路的阻值應(yīng)為多少？（3）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合，S2接a時(shí)，調(diào)節(jié)滑片得到R1的功率隨電路中電流變化的圖象如圖丙所示，求R1接入電阻最大時(shí)R1的功率為多少？【解答】解：（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合、S2接b時(shí)，電路為R2的簡(jiǎn)單電路；開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)、S2接a時(shí)，兩電阻串聯(lián)；根據(jù)電阻的串聯(lián)規(guī)律可知，串聯(lián)電路的總電阻大于其中任一電阻，根據(jù)P＝UI=U2R可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合、S2（2）開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)、S2接a時(shí)，兩電阻串聯(lián)，電路處于保溫狀態(tài)時(shí)，等效電路圖如下圖所示：由P＝UI=UR=U2P則根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可得R1連入電路的阻值：R1＝R﹣R2＝1000Ω﹣400Ω＝600Ω；（3）當(dāng)電路處于保溫狀態(tài)且R1接入電阻最大時(shí)，電路中的電流最小，由圖丙可知，最小電流為：I最?。?.05A，則此時(shí)總功率為：P總＝UI最?。?20V×0.05A＝11W，此時(shí)R2的功率：P2＝I最小2R2＝（0.05A）2×400Ω＝1W，所以，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率：P滑＝P總﹣P2＝11W﹣1W＝10W。答：（1）加熱；（2）當(dāng)電路處于保溫狀態(tài)時(shí)，若電路消耗功率P＝48.4W，則電熱絲R1連入電路的阻值應(yīng)為400Ω；（3）當(dāng)電路處于保溫狀態(tài)時(shí)，調(diào)節(jié)滑片得到R1的功率隨電流變化的圖象如圖丙所示，R1接入電阻最大時(shí)R1的功率為10W。3．在如圖甲的電路中，電源電壓為9V且保持不變，電流表的規(guī)格為“0～0.6A”，電壓表的規(guī)格為“0～15V”，燈泡上標(biāo)有“6V6W”字樣，燈泡電流隨電壓變化關(guān)系如圖乙所示，求：（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流。（2）當(dāng)電流表示數(shù)為0.4A時(shí)，電壓表的示數(shù)。（3）為了保證電路安全，滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值及此時(shí)電路消耗的總功率?！窘獯稹拷猓海?）∵P＝UI，∴小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流：I=P額（2）由圖可知，當(dāng)電流表示數(shù)為0.4A時(shí)，小燈泡兩端的電壓為1V，則電壓表讀數(shù)：U＝U總﹣U額＝9V﹣1V＝8V；（3）R總=U總I由圖可知當(dāng)燈泡電流0.6A時(shí)，電壓為2V，則此時(shí)電阻R=2V0.6A=由于燈泡和滑阻串聯(lián)，所以滑阻最小阻值為：R總﹣R＝15Ω﹣3.33Ω＝11.67Ω。P總＝UI＝9V×0.6A＝5.4W。答：（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為1A。（2）當(dāng)電流表示數(shù)為0.4A時(shí)，電壓表的示數(shù)8V。（3）為了保證電路安全，滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值為11.67Ω，此時(shí)電路消耗的總功率為5.4W。4．如圖甲為某型號(hào)養(yǎng)生壺及其銘牌，其工作流程如圖乙所示，內(nèi)部電路如圖丙所示。Ra和Rb是兩個(gè)不同型號(hào)的熱敏電阻，其阻值隨溫度的變化如圖戊，La、Lb是兩個(gè)完全相同的電磁鐵。（假設(shè)電磁鐵對(duì)銜鐵的吸引力不會(huì)隨距離的改變而改變，不考慮銜鐵的彈力和重力）（1）某次熬養(yǎng)生茶時(shí)，養(yǎng)生壺在額定電壓下，猛火加熱10分鐘，養(yǎng)生熬燉20分鐘，計(jì)算整個(gè)過(guò)程中消耗的電能；（2）查閱資料發(fā)現(xiàn)熱敏電阻的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如丁圖所示，升高相同溫度，金屬片A與金屬片B的熱膨脹能力不同，若外界溫度發(fā)生改變，雙金屬片AB會(huì)發(fā)生形變，柔性電阻也會(huì)因此發(fā)生形變而導(dǎo)致自身阻值變化，其中熱敏電阻Ra的金屬片A熱膨脹能力比金屬片B的熱膨脹能力大（填“大”或“小”）；（3）有同學(xué)建議在Rb所在的支路中再串聯(lián)一個(gè)適當(dāng)阻值的定值電阻，判斷其對(duì)養(yǎng)生壺開(kāi)始養(yǎng)生熬燉的溫度的影響，并說(shuō)明理由?！窘獯稹拷猓海?）由題可知，額定電壓U＝220V，R1＝48.4Ω，R2＝121Ω，猛火加熱的時(shí)間t1＝10min＝600s，養(yǎng)生熬燉的時(shí)間t2＝20min＝1200s，猛火加熱時(shí)，R1、R2并聯(lián)同時(shí)工作，消耗的電能W1=U2R1t1+U2R養(yǎng)生熬燉時(shí)只有R2工作，消耗的電能W2=U2R2t2=(220V)整個(gè)過(guò)程中消耗的電能為：W＝W1+W2＝8.4×105J+4.8×105J＝1.32×106J，（2）根據(jù)丁圖可知，金屬片A在上為主動(dòng)層，金屬片B在下為被動(dòng)層，因此熱敏電阻Ra的金屬片A熱膨脹能力比金屬片B的熱膨脹能力大；（3）在Rb所在的支路中再串聯(lián)一個(gè)適當(dāng)阻值的定值電阻，會(huì)使養(yǎng)生壺開(kāi)始養(yǎng)生熬燉的溫度降低，理由是：當(dāng)70℃時(shí)，Ra＝Rb，此時(shí)通過(guò)La與Lb的電流相同，在Rb所在的支路中串聯(lián)一個(gè)電阻，通過(guò)Lb的電流小于La的電流，電磁鐵La吸引銜鐵，使得電路中只有R2工作，養(yǎng)生壺此時(shí)（70℃）開(kāi)始養(yǎng)生熬燉，所以可以實(shí)現(xiàn)降低養(yǎng)生熬燉的開(kāi)始溫度。故答案為：（1）整個(gè)過(guò)程中消耗的電能為1.32×106J。（2）大。（3）降低。當(dāng)70℃時(shí)，Ra＝Rb，此時(shí)通過(guò)La與Lb的電流相同，在Rb所在的支路中串聯(lián)一個(gè)電阻，通過(guò)Lb的電流小于La的電流，電磁鐵La吸引銜鐵，使得電路中只有R2工作，養(yǎng)生壺此時(shí)（70℃）開(kāi)始養(yǎng)生熬燉，所以可以實(shí)現(xiàn)降低養(yǎng)生熬燉的開(kāi)始溫度。5．小科同學(xué)為學(xué)校設(shè)計(jì)了可以自動(dòng)控制最高水位的智能水箱，其電路圖如圖甲?？刂齐娐冯娫措妷篣1＝20伏，R0為定值電阻，RF為壓敏電阻，電磁鐵線圈電阻忽略不計(jì)；壓敏電阻RF放置于水箱底部（如圖乙），其阻值與壓力有關(guān)，阻值隨水位變化關(guān)系如表。工作電路為注水系統(tǒng)，其電源電壓U2＝220伏。當(dāng)水箱內(nèi)的水位上升到1米時(shí)，通過(guò)電磁鐵線圈的電流I1＝0.2安，銜鐵恰好被吸下，注水系統(tǒng)停止工作。水位（米）0.500.751.001.251.501.752.00壓敏電阻RF阻值（歐）2001259070656260（1）甲圖中的E點(diǎn)應(yīng)與C（選填“C”或者“D”）連接。（2）求R0的阻值。（3）如果保持其他條件不變，只是適當(dāng)增大R0的阻值，請(qǐng)分析水箱的最高水位會(huì)發(fā)生怎樣的變化，并作出解釋。最高水位變大，因?yàn)槲裸曡F所需要的磁力大小不變，電磁鐵磁性不變，控制電路電流大小不變，總電阻不變，R0變大，則RF變小，由表格數(shù)據(jù)可知最高水位變大【解答】解：（1）智能水箱實(shí)質(zhì)就是電磁繼電器的應(yīng)用，工作電路為注水系統(tǒng)，當(dāng)注水系統(tǒng)的正常工作時(shí)，銜接觸點(diǎn)E應(yīng)與觸點(diǎn)C接觸；當(dāng)水箱內(nèi)的水位上升到1米時(shí)，注水系統(tǒng)需要停止工作，則銜鐵被電磁鐵吸下來(lái)，使工作電路斷開(kāi)；（2）當(dāng)水箱中水位為1米時(shí)，控制電路的電流I1＝0.2A，根據(jù)I=UR可得此時(shí)控制電路中的總電阻：R總=U由表格數(shù)據(jù)可知，當(dāng)水箱中水位為1米時(shí)，壓敏電阻的阻值為90Ω，根據(jù)串聯(lián)電路的總電阻等于各電阻之和可得R0的阻值：R0＝R總1﹣RF1＝100Ω﹣90Ω＝10Ω；（3）如果保持其他條件不變，只是適當(dāng)增大R0的阻值，由于吸下銜鐵所需要的磁力大小不變，電磁鐵磁性不變，控制電路電流大小不變，則控制電路總電阻不變，R0變大，則RF變小，由表格數(shù)據(jù)可知最高水位變大。答：（1）C；（2）R0的阻值為10Ω。（3）最高水位變大，因?yàn)槲裸曡F所需要的磁力大小不變，電磁鐵磁性不變，控制電路電流大小不變，總電阻不變，R0變大，則RF變小，由表格數(shù)據(jù)可知最高水位變大。6．國(guó)家規(guī)定燃?xì)庠铐毎惭b熄火自動(dòng)保護(hù)裝置，在意外熄火（如湯水溢出）時(shí)，裝置能自動(dòng)關(guān)閉氣路。圖甲為小晨設(shè)計(jì)的模擬裝置示意圖，電源電壓U＝9伏，當(dāng)電磁鐵線圈中的電流I≤0.05安時(shí)，銜鐵K被釋放從而關(guān)閉氣路（未畫(huà)出）啟動(dòng)保護(hù)。不計(jì)線圈電阻，熱敏電阻Rt的阻值與溫度的關(guān)系如圖乙中圖線①所示。閉合開(kāi)關(guān)S，問(wèn)：（1）電磁鐵下端的磁極為N極；（2）若溫度降至80℃時(shí)就啟動(dòng)保護(hù)，電路中定值電阻R0為多大？（3）現(xiàn)僅將Rt更換為圖線②所示的熱敏電阻，若燃?xì)庠钕ɑ鸷?，該電阻溫度下降的快慢與圖線①所示的電阻相同，裝置啟動(dòng)保護(hù)的靈敏度會(huì)降低（選填“增強(qiáng)”或“降低”）。要恢復(fù)與原來(lái)相同的靈敏度，電阻R0的取值要作如何的變化？并說(shuō)明理由?！窘獯稹拷猓海?）由圖甲可知，電流從電磁鐵的上端流入、下端流出，由安培定則可知，電磁鐵下端的磁極為N極，上端是S極；（2）若溫度降至80℃時(shí)就啟動(dòng)保護(hù)，由題意可知，此時(shí)電路中的電流I＝0.05A，由圖乙可知，Rt＝100Ω，由I=UR可得，電路的總電阻R總=U因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電路中定值電阻R0＝R總﹣Rt＝180Ω﹣100Ω＝80Ω；（3）裝置啟動(dòng)保護(hù)時(shí)，電路中的電流為I＝0.05A不變，電路的總電阻不變，熱敏電阻的阻值不變，由圖乙可知，熱敏電阻的阻值相同時(shí)，②熱敏電阻比①熱敏電阻對(duì)應(yīng)的溫度較低，即②熱敏電阻降的溫度更低，裝置才能啟動(dòng)保護(hù)，所以，僅將Rt更換為圖線②所示的熱敏電阻后，裝置啟動(dòng)保護(hù)的靈敏度會(huì)降低；要恢復(fù)與原來(lái)相同的靈敏度，應(yīng)提高②熱敏電阻對(duì)應(yīng)的溫度，此時(shí)其對(duì)應(yīng)的阻值減小，在裝置啟動(dòng)保護(hù)時(shí)總阻值不變的情況下，應(yīng)增大定值電阻R0的阻值。答：（1）N；（2）若溫度降至80℃時(shí)就啟動(dòng)保護(hù)，電路中定值電阻R0為80Ω；（3）降低；電阻R0的取值要增大，理由是要恢復(fù)與原來(lái)相同的靈敏度，就要提高②熱敏電阻對(duì)應(yīng)的溫度，此時(shí)其對(duì)應(yīng)的阻值減小，在裝置啟動(dòng)保護(hù)時(shí)總阻值不變的情況下，應(yīng)增大定值電阻R0的阻值。7．隨著人們生活水平的提高，越來(lái)越多的南方家庭采用“水地暖”進(jìn)行取暖．其原理是：在房間地面裝飾層下鋪設(shè)散熱管道，通過(guò)管道內(nèi)的熱水散熱提高室溫．當(dāng)供水溫度為45℃時(shí)，單位面積的散熱功率與地面裝飾層材料、散熱管材料的對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)下表：散熱管\地面裝飾層材料陶瓷塑料木地板聚乙烯（PE﹣RT）136.6W/m2103.5W/m293.5W/m2聚丁烯（PB）125.7W/m296.9W/m290.0W/m2（1）若該地暖系統(tǒng)的總水量為2×103kg，將全部的水從5℃加熱至45℃，水至少需要吸收多少熱量？[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]（2）某家庭木地板的面積為80m2，散熱管材料為聚丁烯（PB），供水溫度為45℃，則該供暖系統(tǒng)每小時(shí)的散熱量為多少焦耳？（3）“水地暖”散熱量除與散熱時(shí)間、面積有關(guān)外，你認(rèn)為還與哪些因素有關(guān)？請(qǐng)寫(xiě)出一點(diǎn)即可?！窘獯稹拷猓海?）水吸收的熱量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×2×103kg×（45℃﹣5℃）＝3.36×108J；（2）由題知，散熱管材料為聚丁烯、裝飾層材料用木地板時(shí)，該家庭地面單位面積上的散熱功率P＝90.0W/m2，該供暖系統(tǒng)每小時(shí)的散熱量：Q＝PSt＝90.0W/m2×80m2×3600s＝2.592×107J；（3）“水地暖”散熱量除與散熱時(shí)間、面積有關(guān)外，還與地面裝飾層材料、散熱管材料、裝飾層厚度、供水溫度、管間距離等有關(guān)。答：（1）水至少需要吸收3.36×108J的熱量；（2）該供暖系統(tǒng)每小時(shí)的散熱量為2.592×107J；（3）“水地暖”散熱量除與散熱時(shí)間、面積有關(guān)外，還與地面裝飾層材料、散熱管材料有關(guān)。8．小亮家有一輛轎車(chē)，爸爸在給他講車(chē)的性能時(shí)，總是說(shuō)“2.0的排量”，卻很少說(shuō)“功率”，為此小亮特地從網(wǎng)上查到了排量的定義：活塞從上止點(diǎn)移動(dòng)到下止點(diǎn)所通過(guò)的“工作容積”稱(chēng)為氣缸排量。如果發(fā)動(dòng)機(jī)有若干個(gè)氣缸，所有氣缸“工作容積”之和稱(chēng)為發(fā)動(dòng)機(jī)排量。小亮從說(shuō)明書(shū)上查到家中的轎車(chē)采用的是LFX直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī)，排量為2.0L；從網(wǎng)上查找到了這種轎車(chē)的輸出功率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系如圖所示。（已知所使用汽油的熱值為4.6×107J/kg，密度為0.72×103kg/m3）（1）根據(jù)如圖分析，在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1000～5000r/min范圍內(nèi)，它的輸出功率與轉(zhuǎn)速大致成正比。（2）當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為3000r/m