中考物理总复习28专题六课件

第二部分热点专题提升专题六

力、电综合知识

力、电综合类问题以力学知识和电学知识的相互渗透为背景，常立意于创新的物理情景，联系生活实际，在一道题中融合多种物理过程，多以简单机械、半导体电阻、电动机、电磁继电器等为载体，考查理解、推理、综合分析及运用数学知识解决物理问题的能力。通过对近几年广西各地中考物理试题进行分析，发现中考命题中，这部分的内容常以选择题、计算应用题的形式出现，命题形式主要包括：

1.能量效率类。力、电现象并不是孤立的，常见的结合点之一是能量关系，即机械能和电能的关系，在时间一定的情况下，也可以是机械功率和电功率的关系。

2.半导体类，如压敏电阻。以压敏电阻为载体进行力电转换，在汽车油量表、水深探测器、超载记录器等元件中都有广泛的应用。

3.电阻与长度关系类。将滑动变阻器与弹簧或杠杆结合，把不同的力学、电学知识以并列设置问题的方式组合在一起，分解为独立的问题，通过已知量的迁移，应用各自的规律得以解决。

几乎所有的力、电综合大题均体现出多对象、多过程、多变量的“三多”特点，解题时要认真审题，把题目划分为几个子问题，理顺各个物理量之间的制约关系。解题方法：多对象化整为零、各个击破；多过程、多变量分步求解、循序渐进。同时，要关注生活中的物理，学会思考，学会知识迁移和建模，尝试用物理知识、解决各类问题，逐步提高分析与综合能力。

能量效率类的力电综合题多以电动机为载体，结合电动汽车、电梯、起重机等日常生活事例，考查与其相关的效率、功率、机械能和电能问题；在电动机的效率问题中，电动机将电能转化为机械能，总能量是消耗的电能，有用能量是输出的机械能，转化为提升物体所做的功或使车前进的动力做的功。一、能量效率必知识精析

(2020·湖州）目前全国少数城市已投入使用超级电容公交车。超级电容器是一种新型电能存储设备，像蓄电池一样也有正、负两极，可通过安装在各公交站点的充电桩快速充满电，让车能够继续正常行驶。在制动过程中，电车又能通过发电机回收部分能量为超级电容充电，安全高效环保。假设某型号的超级电容公交车载满乘客时总质量为量约为2×107

J，能以10m/s的速度保持匀速直线行驶6km，能量利用的效率为90%。（1）电车发电机的工作原理是

。

（2）若公交车载满乘客时车胎与地面的总接触面积为0.4m2，公交车对地面的压强是多少？(3）若公交车在该次运行中受到的阻力恒定，则牵引力大小是多少？(4）若公交车在该次运行中电容器输出电压为300V，不计电容器输出电能时的能量损耗，则工作电路的电流是多少？（计算结果精确至0.1)

必备知识精析电磁感应3.75×105Pa3.×103N111.1A必备知识精析

必备知识精析4.5×105Pa1.152×107J80%必备知识精析必备知识精析

必备知识精析

必备知识精析二、压敏电阻必备知识精析（1）求电源电压。

（2）当报警器开始报警时，求压力传感器受到的压力？(3）当托盘受到的压力为120N时，报警器是否报警？(4）当电路输出的电功率与电路在安全状态下输出的最大电功率的比值为5:6时，求托盘受到的压力

。

必备知识精析必备知识精析

必备知识精析

必备知识精析

（2019·重庆A）图2甲的储水容器底有质量0.5kg，底面积100cm2的长方体浮桶，桶上端通过轻质弹簧与紧贴力敏电阻的轻质绝缘片A相连，距容器底0.4m处的侧壁有排水双控阀门。控制电路如图2乙所示，其电源电压U=l2V,R0=10Ω，当电流表示数为0.6A，且桶底升至阀门所处高度时，阀门才感应排水。力敏电阻R

与它所受压力F

的对应关系如下表所示（弹簧均在弹性限度内）。必备知识精析必备知识精析

(1）浮桶受到的重力是多少？

(2）未加水时，力敏电阻所受压力为2N，电流表的示数是多少？

(3）当容器内的水深达到多少米时，双控阀门才打开排水？必备知识精析5N0.1A0.6m必备知识精析

必备知识精析

必备知识精析必备知识精析

答案

(1）5N

(2）0.1A

(3）0.6m

点评

本题综合性强，涉及浮力、重力、欧姆定律等。解答浮力问题关键在于进行受力分析。甲、乙两地相距40km，在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线，已知所用的输电线每千米的电阻为0.2Ω。现输电线在某处发生了短路，为确定短甲路位置，检修员在甲地利用电压表、电流表、定值电阻R0

和电源接成如图4所示电路进行测量当电压表的示数为3.0V，电流表的示数为0.5A，则短路位置离甲地的距离为()。A.7.5kmB.15kmC.25km

D.30km必备知识精析三、电阻与长度的关系B必备知识精析

必备知识精析

检修点到短路处的总电阻是关键的一步，再进一步根据总电阻得出导线的总长度，值得注意的是：短路处距甲地的距离是导线总长度的一半。

(2020·武汉）如图5所示是一种温度自动报警器的原理图。制作水银温度计时，在玻璃管的两端分别封入一段金属丝。电池的两极分别与金属丝相连，当温度达到与电池正极相连的金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发出报警信号。下列说法中正确的是（）。

A.温度计中的水银是绝缘体B.电铃响时，电磁铁右端是N极C.温度降低到74℃以下，电铃响D.电铃响且滑片P向左移动时，电磁铁磁性减弱必备知识精析B必备知识精析

解析水银容易导电，是导体，故A选项错误；电铃响时，电流从螺线管的左端流入，根据安培定则可知，电磁铁右端是N极，故B选项正确；当温度升高到74℃以上时，水银与金属丝接触，电磁铁的电路中有电流，电磁铁具有磁性，会吸引衔铁，电铃中有电流通过，电铃响，故C选项错误；电铃响且滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电流变大，电磁铁磁性变强，故D选项错误。

答案

B必备知识精析

点评

解题时，明确图中左侧为控制电路，右侧为工作电路，两电路依据中间的电磁铁来相互作用。同时，还应明确水银也是导体，当其与上方金属丝接通时，也成为了电路的一部分。

(2019·河南）某款水位自动测控仪的测量原理如图6甲所示，电源电压U恒为15v,定值电阻R0=lOΩ,R1为一根竖直固定光滑金属棒，总长为40cm，阻值为20Ω，其接入电路的阻值与对应棒长成正比。弹簧上端固定，滑片P固定在弹簧下端，且与R1接触良好，滑片及弹簧的阻值、所受重力均不计。圆柱M通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端，重为80N，高为60cm，底面积为100cm2

。当水位处于最高位置A时，M刚好浸没在水中，此时滑片P恰在R1最上端；当水位降至最低位置B

时，M的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力F

与其伸长量△L的关系如图6乙所示。闭合开关S:。

必备知识精析必备知识精析

(1）当水位下降时，金属棒接入电路的长度

，电压表示数

（填“增大”或“减小”）(2）当水位处于位置A时，电压表的示数为多少？

(3）水位由位置A降至B这一过程，弹簧的长度增加了多少？电压表的示数变化了多少？必备知识精析减小减小10V30cm5V必备知识精析

必备知识精析

必备知识精析

必备知识精析即此时电压表的示数为5V，所以电压表的示数变化量△U＝U1-U´1=10V–5V=5V。答案

(1）减小减小(2)10V(3)30cm5V

点评

本题是一道力、电综合应用题，涉及的知识点较多，解题的关键是公式及变形公式的灵活应用。第（3）问难度较大，要弄清楚滑片所处的两个端点，从题干和图象获取有用的信息。如图7所示，闭合开关S，当滑片P向b端移动时，下列有关电磁铁的磁性强弱和条形磁体对水平地面的压力大小变化判断正确的是（）A.磁性减弱，压力减小、B.磁性减弱，压力增大C.磁性增强，压力减小D.磁性增强，压力增大A如图8所示，电磁铁的左下方有一块铁块，在大小不变的力F作用下向右做直线运动。当将铁块从电磁铁的左下方运动到正下方的过程中，同时逐渐向上滑动滑片，下列判断正确的是（）。A.电磁铁上端为N极B.铁块运动过程中，电磁铁的磁性逐渐减弱C.铁块做匀速运动D.铁块对地面的压强逐渐减小D如图9是智能扶手电梯工作原理阁，电梯上无乘客时运行慢，有乘客时运行快，两种情况下衔铁接触的触点不同，电路中压敏电阻的阻值随压力增大而减小。下列说法正确的是（）。A.R是压敏电阻，电梯元乘客时，衔铁与触点1接触B.R1是压敏电阻，电梯无乘客时，衔铁与触点1接触C.R是压敏电阻，电梯元乘客时，衔铁与触点2接触D.R1是压敏电阻，电梯元乘客时，衔铁与触点2接触

A如图10所示，在电磁铁正上方用弹簧挂着一块条形磁铁，开关闭合后，当滑片P从a端向b端滑动过程中，会出现的现象是（）。A.电流表示数变小，弹簧长度变短，小灯泡变亮B.电流表示数变小，弹簧长度变长，小灯泡变暗C.电流表示数变大，弹簧长度变长，小灯泡变暗D.电流表示数变大，弹簧长度变短，小灯泡变亮D5.(2020·乐山）小华设计了如图11所示的输液提示器，在护士站能够观察到药液量的变化。当袋中药液量减少时（）。A.电压表示数减小，灯泡变暗B.电压表示数减小，灯泡变亮C.电压表示数增大，灯泡变暗D.电压表示数增大，灯泡变亮B图12是小亮设计的“挂钩式电子秤”的电路原理图。电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，滑片P与挂钩固定在一起。不挂物体时，滑片P在R2最上端。挂上物体时，滑片P随挂钩向下移动。在电子秤量程范围内，则（）。A.不挂物体时，电压表示数为电源电压B.所挂物体越重，电流表示数越大C.所挂物体越轻，电路消耗的总功率越大D.所挂物体重量发生变化，电压表示数与电流表示数的比值不变

C7.图13是小梅同学设计的风力传感器的原理图，其中弹簧左端固定，右端和滑动变阻器儿的滑片P固定在一起，A、B间有可收缩的导线，R1

为定值电阻。当风吹来时，B向左移动，风力减小时，弹簧又把B推向右端。当闭合开关S，风力增大时，电阻R2的阻值将

，电流表示数将

，电压表示数将

（填“变大”“变小”或“不变”）。变小变大变小图14甲是某电子秤的原理图，＠是质量表（电阻忽略不计），秤盘与压杆质量均忽略不计，电源电压为10V,

R0=150Ω。当电路中的电流大于50mA时，气电保护开关S自动断开。图14乙所示是压力传感器R的阻值随所受压力F

变化的图象。

（1）图14甲中质量表Ⓜ应该用

（填“电流”“电压”或“电能”）表改装。

（2）称量时，质量越大，压力传感器所受压力越

，R的阻值越

。

（3）该电子秤能称量的最大质量为多少？

（4）在该电子秤的称量范围内，电源的最大功率为多少？电流大小50

kg0.5W9.水平地面上的绝缘平板小车内竖直固定着一个压敏电阻R，与定值电阻R0电流表、电源组成如图15所示电路。压敏电阻旁紧靠一个重物M，重物M可左右移动，压敏电阻R阻值随压力的增大而减小。电源电压保持不变，闭合开关S后，若某一时刻小车向左做减速运动，则(）。

A.电阻R阻值减小，电流表示数增大B.电阻R阻值减小，电流表示数减小

C.电阻R阻值增大，电流表示数增大D.电阻R阻值增大，电流表示数减小A

（1）巴士轮胎表面的花纹是为了

摩擦；轮胎与地面接触的总面积为0.2m2，搭载20名大学生后，巴士对地面的压强约增大

Pa。（设每名大学生重约600N)。

（2）由图16可知，巴士的速度越大，牵引力越

,当牵引力为2.4×103N时，巴士的速度为

m/s。

（3）巴士提供动力的电池电压为500V，总容量为120A•h。行驶过程中电池的放电量不能超过总量的80%，则巴士充满一次电最多能来回跑

趟。6×104增大小5511.如图17甲所示是某身高体重测量仪，当体检者站在台面上时，能自动显示其身高及体重。已知电源电压恒为6V,R1

为力敏电阻，其阻值随压力变化如图17乙所示R2

为粗细均匀的电阻丝，其阻值为30Ω。滑片P与电阻丝良好接触。当一名质量为50kg的同学站在力敏电阻上时，求：。

（1）他受到的重力为

N。（2）电流表示数为

N。

（3）若身高体重测量仪测量身高的范围是1～2m，那么当电压表示数为3.6V时，该同学的身高为

m。5000.31.612.图18甲所示是某工厂的水平传送带上产品运输及计数器的示意图。K为激光光源，能连续发射粗细忽略不计的激光束；R

为光敏电阻，当有光照射时，其阻值较小，无光照射时，其阻值较大。每当水平传送带上的产品和传送带一起匀速通过K与R之间时，射向光敏电阻的激光被产品挡住，通过电压表测出光敏电阻R两端电压随时间变化的规律如图18乙所示。已知计数器的电源电压为3V，保护电阻R0=200Ω。若水平传送带上的产品均是边长α=

0.1m、质量m=2.5kg的实心正方体，g取10N/kg。求：

（1）产品的密度。（2）产品对传送带的压强。

（3）传送带传输产品的速度。

(4）计数器工作1min，光敏电阻R

在有激光照射时消耗的电能。

13.如图19甲所示，电源电压U=6V,S为单刀双掷开关，小灯泡L

的电阻Rt=10Ω,R

为某种压敏电阻，其阻值R

与压力F

成反比关系（如图19乙所示）。R

的正上方装有一个电磁铁P,其线圈电阻不计。

（1）在R

上水平放置质量为1kg的铁制品，开关接a，通过小灯泡的电流为多大？小灯泡两端的电压为多少？

（2）在R

上水平放置质量为2kg的铁制品，开关接b，电压表稳定后的示数为4V，则此时压敏电阻的阻值为多少？电磁铁P对铁制品的吸引力为多少？

14.图20甲是一个电子拉力计原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起（P与R1间的摩擦不计）。电压表量程为0～3V,R1

是一根长为6cm的均匀电阻丝，阻值R1=30Ω，电源电压U=6V。

（1）要保证电压表能正常工作，电路中R0

至少应为

Ω。

（2）当拉环不受拉力时，滑片P处于a端，闭合开关后电压表的读数为

V。

（3）已知该弹簧伸长的长度△L与所受拉力F

间的关系如图20乙所示。若R0=45Ω，通过计算说明，开关S闭合后，当电压表指针指在0.8V处时，作用在拉环上水平向右的拉力为多大，此拉力器的量程为多少。300

15.(2019·天门）江汉平原，雨量充沛。甲地有一小型水电站，每分钟有60m3

的水从高处流下冲击水轮机的叶轮，带动发电机发电，供乙地使用，水轮机与上游水位的落差为20m。甲、乙两地相距20km，两地间沿直线架设了两条输电线，已知每条输电线每千米的电阻为0.2Ω。为预防灾情发生，工作人员用简易无人机（只能水平或竖直飞行）进行实时监测。该机有A、B两个电动机，它们消耗的电能都由惶电池提供。其中A电动机带动顶部的螺旋桨工作，提供升力；B电动机带动尾部的螺旋桨工作，提供水平推力。无人机飞行时的阻力f

与飞行速度v的关系为f=0.2v2。该机的部分参数见下表。

（1）若水的机械能有70%转化为电能，求水电站的发电功率。

（2）现输电线在某处发生短路，为确定短路位置，检修员在甲地利用如图21所示的电路进行测量。当电压表的示数为1.5V时，电流表的示数为0.5A。短路位置离甲地的距离是多少米？

（3）当无人机保持一定高度以最大速度沿直线飞行时，B电动机消耗的功率最大。求此时B电动机的效率。（不计电动机到螺旋桨传动过程中的能量损耗）

（3）当无人机保持一定高度以最大速度沿直线飞行时，B电动机消耗的功率最大。求此时B电动机的效率。（不计电动机到螺旋桨传动过程中的能量损耗）

如图22甲是利用磁悬浮原理浮在空中的盆栽，盆栽底部有磁体，底座内装有电磁铁，电磁铁的原理图如图22乙所示。下列说法正确的是（）。A.盆栽底部磁体的下端一定是N极B.增大电磁铁线圈中的电流，盆栽静止时受到的磁力不变C.增大电磁铁线图中的电流，盆栽静止时受到的磁力增大D.增大电磁铁线圈中的电流，盆栽与底座之间距离不变

一、选择题B如图23所示是水位自动报警器原理图，容器中装有盐水，L1是绿灯，L2是红灯。下列说法中正确的是（）。①液面上升到与金属块B接触时，电磁铁上端为N极②液面上升，金属块A受到的液体压强和浮力都变大③当液面上升到与金属块

B接触时，电磁铁工作，说明盐水是导体④若在电路中M点接入电铃，电铃响表示水位到达警戒线A.只有②③正确B.只有②③正确C.只有①③正确D.只有②④正确C(2020•威海）小明为自己家的养牛场设计了一款补水提示器其工作原理如图24所示，水量减少时滑片上移。下列分析中错误的是（）。A.如果选择电压表，水量增多时电表示数变大B.如果选择电流表，水量减少时电表示数变小C.与电压表相比，选择电流表设计电路更节能D.如果选择电流表，R0可以在水太多时保护电路

C4.为了测定水流速度的大小，小博设计了以下四种电路，图中机翼状探头、连杆和滑动变阻器的滑片P位于滑动变阻器最下端。现要求：闭合开关S,当水流速度改变，电路中电压表示数U与水流速度U

的关系如图25所示。下列电路设计中符合要求的是（）。

C5.现在很多大型商场都安装了如图26甲所示的“聪明的电梯”，无人乘梯和有人乘梯时电梯运行的速度会发生变化。这种电梯的简易控制电路如图

26乙所示，R

是一个压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小。当人走上电梯后，电磁继电器控制电路中的电流

（填“增大”或“减小”），和衔铁相连的动触点与静触点

（填“1”或“2”）接触，电动机的转速变快，使电梯的运行速度加快。二、填空题增大26.课外兴趣小组的同学设计了一个“锅炉压力报警器”（原理如图27所示），当汽缸内气压增大时，推动活塞向右运动，直至锅炉压力增大到一定值时，接通电源，此时灯

（填“L1”或“L2”）亮；使用时发现电磁铁磁性不够强，改进的方法有

（写出一种即可）。L2增大电器电压7.(2020·泸州）某兴趣小组设计了一个力电综合装置，在轻质杠杆的左端点A，用竖直细线通过定滑轮与弹簧测力计相连，杠杆的右端点B，用细线悬挂条形磁铁，在条形磁铁正下方的螺线管与电路相连，如图28所示。开关闭合前，当弹簧测力计的示数为7.5N时，杠杆在水平位置平衡。已知OA:OB=2:3，不计绳重和摩擦，则条形磁铁受到的重力等于

N；闭合开关S后，螺线管上端为

（填“N极”或“S极”)，为了保持杠杆水平平衡，弹簧测力计的示数

（填“增大”“减小”或“不变”）5.0N极增大8.小聪给同学们表演了一个非常有趣的魔术，他将装有水的玻璃杯放在木质暗盒上，杯中放入一个空心铁球，如图29甲所示，小聪操作暗盒上的旋钮，就能看到铁球在水中上下运动。同学们很好奇，于是小聪进行了揭秘：玻璃杯和水总重20N,玻璃杯与暗盒接触面积为100cm2，铁球质量为60g，体积为100cm3，玻璃杯正下方是电磁铁。闭合开关前，铁球漂浮在水面受到的浮力是

N；闭合开关后，电磁铁的上端是极；调节暗盒上的旋钮，减小滑动变阻是

极；调节暗盒上的旋钮，减小滑动变阻器接入阻值，电流增大，电磁0.6S铁磁性

（填“增强”“减弱”或“不变”），小球向下运动。电磁铁中电流I

与电磁铁对小球吸引力F

的关系如图29乙所示（未考虑小球与电磁铁距离远近对吸引力

F的影响）。当电流为

A时，小球刚好浸没于水中，此时暗盒受到杯底的压强是

Pa。（g

取10N／kg，不考虑水的阻力）

增强0.82100

为欢迎来自世界各地的游客，张家界天门国家森林公园建成穿山自动扶梯（如图30所示），整个电梯全在悬崖峭壁的山体隧道内运行。梯级运行总长度为1000m，提升高度400m，拥有6000人／时、客流吞吐量72000人／天的输送能力。下表是一台自动扶梯的一些参数。三、计算应用题

（1）扶梯自始至终匀速运行，扶梯从底端运行到顶端需要多长时间？（2）一名质量为50kg的游客站在扶梯上，双脚与扶梯的接触面积为400cm2，他对扶梯的压强是多少？

（3）为节约电能，自动扶梯只需在白天且有人时才开启。利用红外线自动开关S1（现场有人，S1闭合；现场无人，S1断开）以及可见光自动开关S2（白天，S2闭合；夜间，S2断开）控制电路，可达到目的。请完成图31中的电路连接。提示：开关S1、开关S2与电动扶梯M串联。开关S2连入火线，自动扶梯M连入零线

（4）自动扶梯在额定电压下以19kW的电功率连续运行40min，将一批游客送上山顶，该自动扶梯消耗多少电能？电动机产生多少热量？电动机的效率是多少？

10.如图32所示为某科学兴趣小组同学设计的汽车模型推力检测装置，它主要是由推力接收器F和压力杠杆OCD、压力传感器D和测量电路组成，其中OC:CD=l:5，显示汽车推力的仪表是由量程为3V的电压表改装而戚，D点所受压力与滑动变阻器AP段电阻R

的阻值变化关系如下表所示。若杠杆等推力检测装置的质量均忽略不计，滑动变阻器最大电阻R0为300Ω，电源输出电压恒为3V。200

（1）试根据表格中的数据规律将表格填写完整。

（2）当D

点所受到的压力为18N时，求滑动变阻器AP段电阻R

的阻值。

(3）为了把电压表改装成检测C点推力大小的仪表，当

汽车对C点的推力为30N时，请通过计算得出应标在电压表刻度盘的位置。

(4）当滑片P移到滑动变阻器的中点时，求此时滑动变阻器消耗的电功率。由于滑动变阻器的整个电阻是连入电路的，则电路中的功率P=UI=3V×0.01A=0.03W11.(2020·泰安）小明观察到高速公路进出口处设有测量货车重力的检测装置，他利用学过的物理知识设计了一套测量货车重力的模拟装置，其工作原理如图33甲所示。OAB

为水平杠杆，OB长lm，O

为支点，OA:AB=