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文档简介
挑战21计算题(内能和电磁学综合30题)
比热容的相关计算(共3小题)
二.热机的效率公式与计算(共6小题)
三.热值的简单计算(共4小题)
四.欧姆定律的应用(共13小题)
五.电磁继电器的相关计算(共4小题)
而他题型制依
比热容的相关计算(共3小题)
1.(2024・上海・中考真题)质量为2千克的水温度升高50。配求水吸收的热量。刎匕次=4.2x103
焦/(千克•℃)]
【答案】4.2x105焦
【详解】解:水吸收的热量
*123*5
。吸=c水用水加=4.2xlOJ/(kg.℃)x2kgx50℃=4.2xlOJ
答:水吸收的热量4.2x105焦。
2.(2024•山东临沂•中考真题)水暖电热毯以其温润环保的加热方式成为部分人群冬天御寒
的新宠。图甲是一款具有高、低两档加热功能的水暖电热毯,其简化电路如图乙所示,
其中两个加热电阻的阻值相同。该款电热毯低温档的额定电流为0.25A;高温档正常工
作20min可将毯内1.1kg的水从15冤加热到40℃.已知水的比热容为4.2、1()3"(检.。(3),
求该款电热毯:
(1)加热电阻的阻值。
(2)高温档正常工作时的加热效率。
【答案】(1)880Q;(2)87.5%
【详解】解:(1)加热电阻的阻值
「U220V
R——―----=-880。
/低025A
(2)水暖电热毯高温档的额定电流
/高=2/低=2xO.25A=O.5A
水暖电热毯高温档正常工作20min,电流做功
W=Ul^t=220Vx0.5Ax20x60s=1.32x1()5j
水暖电热毯内的水吸收的热量
3s
=cw(f2-?1)=4.2xlOJ/(^g.℃)xl.lAgx(40℃-15℃)=1.155x10J
水暖电热毯高温档正常工作时的加热效率
〃=纹xlOO%=".Xi?」x100%=87.5%
W1.32X105J
答:(1)加热电阻的阻值为88OQ;
(2)高温档正常工作时的加热效率为87.5%。
3.(2023,江苏苏州,中考真题)正午,小明对水面获取太阳的能量情况进行研究,他将装有
400g水的盘子放在室外平台上,经阳光照射lOmin,水温升高了2.5。&不计水的蒸发
(水的比热容是4.2xl03j/(kg.℃))0
(1)该过程水吸收的热量是多少?
(2)若照射到盘中水面上太阳能的功率为25W,水获取太阳能的效率是多大?
然太阳
•I\
77777-
【答案】(1)4.2xlO3J;(2)28%
【详解】解:(1)由。=。加加可得,该过程水吸收的热量为
。吸=4.2x103j/(kg-℃)x0.4kgx2.5℃=4.2xl03J
(2)由泠Pf可得,照射到水面上的太阳能为
少=尸/=25WxlOx60s=1.5x104j
故水获取太阳能的效率为
77=-^-xlOO%=4.2xlQ3J
x100%=28%
W1.5xl04J
答:(1)该过程水吸收的热量是4.2xl03j;
(2)水获取太阳能的效率是28%。
二.热机的效率公式与计算(共6小题)
4.(2024•山东潍坊•中考真题)某建筑工地上,起重机在10s内将质量为2.15t的重物沿竖直
方向匀速提升6m,此过程起重机消耗柴油0.01kg。柴油的热值q=4.3x107J/kg,g取
10N/kgo
⑴求重物上升的速度;
(2)求起重机提升重物的功率;
⑶若将起重机提升重物做的功与消耗的柴油完全燃烧释放的热量之比定义为其提升效
率,用字母〃表示,求起重机的提升效率。
【答案】⑴。6ms
(2)1.29X104W
(3)30%
【详解】(1)重物上升的速度为
s6m
v=—=---=0.6m/s
t10s
(2)起重机在10s内将质量为2.15t的重物沿竖直方向匀速提升6m,重物处于平衡状
态,起重机对重物的拉力厂等于重物的重力,起重机提升重物的功率为
=Fs=Gs=mgs2.15xl()3kgxlON/kgx6mL29:]04、丫
'tttt10s
(3)起重机的提升效率为
Fs=G物s=加物gs=Z.lSxlO'gxlON/kgxGmx^^^Mso%
0放叫油q柴油柱油每油加柴油q柴油0.01kgX4.3xio7j/kg
5.(2024・天津•中考真题)使用厨房中的电热水器将质量为5kg的水从20℃加热到50℃,该
热水器消耗了O2kW-h的电能。已知c水=4.2xl03j/(kgP),求:
(1)水吸收的热量;
(2)该热水器的热效率。
【答案】(1)6.3X105J;(2)87.5%
【详解】解:(1)水吸收的热量为
。吸=C水加(/-九)=4.2X1J/(恰。c)x5kgx(50℃-20℃)=6.3xlO5J
(2)该热水器的热效率为
。吸=6.3xl()5j
=87.5%
W~0.2X3.6X106J
答:(1)水吸收的热量为6.3xl05j;
(2)该热水器的热效率为87.5%。
6.(2024•山西•中考真题)山西拥有丰富的历史文化遗产。暑假期间小明一家从平遥古城自
驾前往五台山,进行古建筑研学旅行。平遥古城到五台山全程约360km,驾车前往大约
需要4h。(汽油的热值g取4.5xl07j/kg,汽油的密度取0.8xl03kg/m3)
(1)求汽车的平均速度。
(2)汽车全程消耗汽油25L,求汽油完全燃烧放出的热量。。
(3)若汽车发动机全程的平均功率为25kW,求汽车发动机的效率。
【答案】(1390km/h;(2)9xlO8J;(3)40%
【详解】解:(1)汽车的平均速度
(2)全程消耗汽油的体积为
■=25L=0.025m3
汽油的质量为
m=pK=0.8xl03kg/m3x0.025m3=20kg
汽油完全燃烧放出的热量
2-w^=20kgx4.5xl07J/kg=9xl08J
(3)汽车全程所做的有用功为
芯=P/=25X103WX4X3600S=3.6X108J
则汽车发动机的效率
〃=/陋%=获猾幻°°%=4。%
答:(1)汽车的平均速度为90km/h;
(2)汽汽油完全燃烧放出的热量为9xl08j;
(3)汽车发动机的效率为40%。
7.(2024•江苏苏州,中考真题)如图所示为某折叠卡式炉,采用丁烷气体作为燃料。水壶装
入2L初温为25汽的水,用卡式炉加热至100。。消耗了25g丁烷气体(水的比热容为
4.2xlO3J/(kg-℃),丁烷的热值为4.8x107j/kg)。求:
(1)壶中水的质量;
(2)水吸收的热量;
(3)卡式炉的加热效率。
【答案】(1)2kg;(2)6.3X105J;(3)52.5%
【详解】解:(1)壶中水的质量为
33-33
机水=夕水曝=1.0xl0kg/mx2xl0m=2kg
(2)水吸收的热量为
0水=c水加水取水=4.2xl()3j/(kg.℃)x2kgx(100-25)℃=6.3xl0Sj
(3)丁烷放出的热量
。丁烷=加丁烷q丁烷=2.5x1。-2kgx4.8xIO,"kg=1.2xIO,J
卡式炉的加热效率为
77=^^xlOO%=6,3X10Jx100%=
52.5%
6
。丁烷1.2xlOJ
(1)壶中水的质量为2kg;
(2)水吸收的热量为6.3xl05j;
(3)卡式炉的加热效率为52.5%。
8.(2024•江苏常州•中考真题)中国工程师利用焦炉气中的氢气与工业尾气中的二氧化碳,
合成液态燃料,作为第19届亚洲运动会主火炬的燃料.工程师在科普馆用如图所示的装
置为同学们演示模拟实验,测量该燃料的热值.
①在空酒精灯内加入适量该液态燃料,得到“燃料灯";
②在空烧杯内加入1kg水,测得水的初温为31汽,点燃"燃料灯”开始加热;
③当水恰好沸腾时,立即熄灭"燃料灯",测得"燃料灯"消耗燃料30g。
已知实验时气压为1标准大气压,c水=4.2xl03j/(kg『C),用该装置加热水的效率为
42%.求:
(1)此过程中,烧杯内水吸收的热量;
(2)该液态燃料的热值。
K
【答案】(1)2.898xlO5J(2)2.3xlO7J/kg
【详解】解:(1)烧杯内水吸收的热量为
0吸=c水加水(^-%)=4.2xIO?J/(kg-℃)x1kgx(100℃-31℃)=2.898xlO5J
(2)该液态燃料完全燃烧放出的热量为
2.898x10"
=6.9X105J
42%
该液态燃料的热值为
6.9xlO5J
q=2.3xlO7J/kg
m0.03kg
答:(1)此过程中,烧杯内水吸收的热量为2.898xl05j;
(2)该液态燃料的热值为2.3xl07j/kg。
9.(2024•山东东营•中考真题)休渔政策有利于海洋渔业持续、稳定、高质量发展。5月1
日起,我市开始进入海洋伏季休渔期;9月1日休渔期结束后,各渔港码头"千帆竞发”,
渔船可出海进行捕捞作业。如图为某型号渔船,其部分参数如表。(g取10N/kg)
总长度(m)34.2
宽度(m)6
排水量(t)200
最大吃水深度(m)2.1
发动机额定动力输出功率(kW)280
鱼舱容量(n^)147
⑴该渔船满载时,求它受到的浮力;
⑵满载时,求船底受到海水的压强;(夕海水取lxlO3kg/m3)
⑶为方便保鲜,现需要将质量为3x103kg、温度为19冤的海水降低到4。&求此过程放出
的热量;匕题(取4.2xl03j/(kg「C)]
⑷若发动机以额定动力输出功率运行讣,消耗燃油60kg,求内能转化为机械能的效率。
(q迪4.2xl07j/kg)
【答案】⑴2xl()6N
(2)2.1xlO4Pa
(3)1.89X108J
(4)40%
【详解】(工)渔船满载时排开水的质量
加排=200t=2xl05kg
因渔船漂浮,渔船满载时受到的浮力
%=3排=/^Eg=2xl()5kgxlON/kg=2xlO6N
(2)满载时,船底受到海水的压强
P=Pi^kg〃=lxl03kg/m3*10N/kg*2.1m=2.1*104pa
(3)此过程放出的热量
。放=,海水比海水(/。一麋)=4.2xl03j/(kg:C)x3xl03kgx(19°C-4°C)=L89xl08j
(4)发动机输出的机械能,即动力所做的功
PF=P/1=280kWxlh=280kWh=1.008xl09J
消耗燃油60kg产生的内能,即完全燃烧燃油释放的热量
Q=加油q油=60kgx4.2xl07J/kg=2.52xlO9J
内能转化为机械能的效率
W1.008xl09J
〃=x100%=40%
Q2.52X109J
三.热值的简单计算(共4小题)
10.(2024・陕西•中考真题)氢能因其低碳、高热值、来源广泛等特点,在新能源领域备受青
睐.某款氢内燃机汽车的总质量为1.83车轮与地面的总接触面积为0.1m,某次测试
中,该车匀速直线行驶6km用时5min,牵引力做功的功率恒为36kW,发动机的效率
为60%。(g取10N/kg,氢燃料的热值为1.4xl()8j/kg,假设氢燃料完全燃烧)
(1)该车静止在水平地面上时,对地面的压强是多少?
(2)本次测试中,该车行驶的速度是多少?受到的牵引力是多少?
(3)本次测试中,消耗氢燃料的质量是多少?(计算结果保留两位小数)
【答案】⑴1.8xl()5pa
(2)20m/s,1800N
(3)0.13kg
【详解】(1)该车静止在水平地面上时,对地面的压力和自身的重力相等,即
F=G=wg=1.8xlO3AgxlON/Ag=1.8xlO4N
受力面积为0.1m2,则对地面的压强
F1.8X104N
p=—=1.8xl05Pt?
S0.1m2
(2)该车行驶的行驶的速度
s6x103m
v=—=-=--2--0-m---/s
t5x60s
由尸=网可得,受到的牵引力
36x10,W500N
v20m/s
(3)牵引力做的功
PF=P/=36X103WX5X60S=1.08X107J
W
由〃=7/可得,氢燃料完全燃烧释放的热量
Y放
口1.08xl()7j
=1.8X107J
~n~-60%
由0放=m4可得,消耗氢燃料的质量
氢
mq1.4xlO8J/^g
11.(2024•山东泰安・中考真题)某地利用地热资源建立温泉浴池。某温泉池注入了6xl()3kg
的水,初始水温为42。&一段时间后水温降至30。口放出的热量为。,已知
373
c7X=4.2xlOJ/(kg.℃),^m=3.2xl0J/mo求:
(1)。的大小;
(2)完全燃烧多少立方米的天然气放出的热量与Q的大小相等。
【答案】(1)3.024X108J
(2)9.45m3
【详解】(1)放出的热量
338
g=c^nz(Mo)=4.2xlOJ/(kg℃)x6xlOkgx(42℃-3O℃)=3.O24xlOJ
(2)天然气放出的热量
。而0=3.O24xlO8j
天然气的体积
/。放3.024x10"
=9.45m3
q天燃气3.2xlO7J/m3
12.(2024•山东聊城•中考真题)随着新能源政策的引导及风力发电、并网等技术的发展,我
国风力发电开发走在了世界前列,装机容量居全球第一。某地有一风力发电站,其中一
台风力发电机1s内提供的电能约为1.8xlO4J,1年内提供的电能约为4.8X10UJ。求:
(1)若该风力发电机1S内提供的电能全部转化为内能,并有70%被水吸收,可以使100g
常温下的水升高多少摄氏度;[c犷4.2x1034(kg,℃)]
(2)若该风力发电机1年内提供的电能改由火力发电机来提供,且火力发电机工作时煤
炭燃烧产生的热量约40%转化为电能,则需要完全燃烧多少千克煤炭=(煤炭的
热值q约3.0xl07J/kg)
【答案】⑴30K
(2)4xl04kg
【详解】(1)若该风力发电机1s内提供的电能全部转化为内能,并有70%被水吸收,
水吸收能量为
44
Qg=7^=70%xl.8xl0J=1.26xl0J
升高的温度为
1.26X104J
=30℃
cm100xl03kgx4.2xl03J/(kg-℃)
(2)火力发电机工作时煤炭燃烧产生的热量约40%转化为电能,则煤炭完全燃烧释放
的能量为
需要煤炭的质量为
"二旦1竺=4xl()4kg
q3xlO7J/kg
13.(2024•黑龙江齐齐哈尔・中考真题)如图所示为我国研制的四座氢燃料内燃机飞机验证机。
该飞机使用氢为燃料,高压储氢罐可储氢4kg,最大起飞质量可达1.2xl()3kg。已知飞
机静止在水平地面上时,轮胎与地面的总接触面积为OZm?;在空中以180km/h的速度
匀速直线巡航时,前置螺旋桨为飞机提供的牵引力为2X103N。已知氢的热值为
1.4xlO8J/kg„求:
(1)发动机未工作前,飞机静止在水平地面上,达到最大起飞质量时对地面的压强为
多少?
(2)高压储氢罐内4kg的氢完全燃烧放出的热量为多少?
(3)飞机以180km/h的速度匀速直线巡航0.5h,前置螺旋桨为飞机提供的牵引力做的
功为多少?
【答案】(1)6xlO4Pa;(2)5.6X108J;(3)1.8xlO8J
【详解】解:(1)飞机静止在水平地面上时的压力
F=G=mg=1.2xl03kgxl0N/kg=1.2xl04N
飞机静止时对水平地面的压强
黑=6xlO*a
(2)氢完全燃烧放出的热量
。放=加氢q=4kgx1.4xIO'J/kg=5.6xlO8J
(3)由v=-可得,飞机匀速巡航的路程
s=vt-180km/hx0.5h=90km=9xl04m
牵引力做的功
^=^s=2xl03Nx9xl04m=1.8xl08J
答:(1)达到最大起飞质量时对地面的压强为6xlC)4pa;
(2)高压储氢罐内4kg的氢完全燃烧放出的热量为5.6xlO8J;
(3)前置螺旋桨为飞机提供的牵引力做的功为1.8xlO8J»
四.欧姆定律的应用(共13小题)
14.(2024•内蒙古呼和浩特•中考真题)如图甲所示,是51_2两个灯泡的/-。图像,请根
据图像所给信息进行计算:
II
⑴若两灯泡串联在电路中(如图乙所示),此时电流表的示数为0.3A。求此时两灯泡的
电阻;
(2)保持电源电压不变,将两灯泡的连接方式改为并联(如图丙所示),求此时电流表的
示数。
【答案】⑴6。,14。
(2)0.85A
【详解】(1)若两灯泡串联在电路中,电路中电流为0.3A,由图甲可知,此时Li两端
的电压为1.8V,则Li的阻值为
凡=七=亶=6。
I0.3A
L2两端的电压为4.2V,则L2的阻值为
2I0.3A
(2)串联电路电源电压等于各用电器电压之和,所以电源电压为
U=U,+U2=1.8V+4.2V=6V
并联电路支路电压等于电源电压,由图可知,当电压为6V时,Li的电流为0.5A,经过
L2的电流为0.35A,电流表测量干路电路,故电流表的示数为
I'=I}+I2=O.5A+O.35A=O.85A
15.(2024•江苏宿迁•中考真题)新房装修时,工人经常用普通量角器测量一些角度,不方便
读数。小明根据所学的知识设计了电子量角器,电路如图所示,电流表的量程为0〜0.6A,
电压表的量程为。〜3V,。为半圆弧电阻AGV的圆心,金属滑片。尸为半径,与半圆弧
接触良好,接入电路的电阻右彼与指针旋转角度e成正比,电源电压恒为6V,凡为电
阻箱。将滑片。尸旋转至M处,调节《的阻值,使电路中电流为0.6A。
⑴求电阻箱接入电路的阻值;
(2)调节。为90。时,电流表示数为0.3A,求此时电压表示数;
⑶为能满足测量。〜180。的要求,重新调节电阻箱求满足要求的&的最小阻值。
【答案】⑴10Q
(2)3V
(3)200
【详解】(1)将滑片OP旋转至M处,调节人的阻值,电路为凡的简单电路,电路中
电流为0.6A,由欧姆定律可知电阻箱接入电路的阻值为
(2)调节。为90。时,圆弧电阻的二分之一电阻值R必连入电路中与电阻箱串联,电压
表测变阻器的电压,电流表测电路的电流,电流表示数为0.3A,由欧姆定律可知电阻
箱的电压为
仿="凡=0.3Axl0Q=3V
由串联电路电压的规律,此时电压表示数
Uy=U-U2=6V-3V=3V
(3)由欧姆定律可知
调节6为180。时圆弧电阻的最大电阻为
R滑ma/2R^2xl0Q=20Q
根据已知条件可知,电压表的量程为。〜3V,即变阻器的最大电压为3V,此时电阻箱
的电压最小,电阻箱的阻值最小(此时电路中的电流为
A=-^=-^-=0.15A<0.6A
全盘max200
根据串联电阻电压的规律电阻箱的电压为
。航6V-3V=3V
根据分压原理有
3V_3V
满足要求的&的最小阻值
16.(2024•江苏常州•中考真题)如图所示的电路中,电源电压恒定,小灯泡L标有
“6V3.6W"字样(忽略温度变化对灯丝电阻的影响),滑动变阻器邑标有"200Q1.25A"
字样,定值电阻凡阻值为20Q,电流表的量程为0~3A,电压表的量程为0~15V,求:
(1)小灯泡的额定电流
(2)小灯泡的电阻
(3)只闭合开关S、S-小灯泡恰好正常发光,求电源电压
只闭合开关、在保证电路元件安全的前提下,求滑动变阻器接入电路的电
(4)SS2,
阻范围
尺七4
【答案】(1)0.6A;(2)10Q;(3)18V;(4)20Q-50Q
【详解】解:(1)根据电功率的公式尸=〃,可以得到小灯泡的额定电流为
(2)小灯泡的电阻
(3)当只闭合开关S、S1时,小灯泡L与定值电阻色串联。由于小灯泡恰好正常发光,
所以此时电路中的电流等于小灯泡的额定电流,此时定值电阻Ro两端的电压为
U%=11Ko=0.6Ax20Q=12V
根据串联电路的电压特点,电源电压等于各用电器两端电压之和,即电源电压为
U=/+U%=6V+12V=18V
(4)当只闭合开关S、S2时,滑动变阻器Rx与小灯泡串联。由于电流表的量程为
0〜3A,电压表的量程为0~15V,滑动变阻器允许通过的最大电流为1.25A,小灯泡的电
流不能超过0.6A。所以电路中的最大电流为0.6A,此时小灯泡的电压为6V,滑动变阻
器接入电路的电阻最小,则滑动变阻器两端的电压为
U澹=U-UL=18V-6V=12V
滑动变阻器接入电路的电阻
又因为电压表的量程为。〜15V,所以滑动变阻器两端的最大电压不能超过15V。此时
电路中的电流最小,根据欧姆定律和串联电路的电压特点,此时小灯泡两端的电压为
UL滑=18V-15V=3V
此时电路中的电流为
所以滑动变阻器接入电路的电阻最大为
&大
答:(1)小灯泡的额定电流为0.6A;
(2)小灯泡的电阻是10Q;
(3)电源电压是18V;
(4)滑动变阻器接入电路的电阻范围是20Q〜50Q。
17.(2024•甘肃兰州•中考真题)小明家所在的小区要修建一个景观池,景观池的造型是一个
底面积大小为百=20m2的长方体水槽,图甲是小明为小区景观池设计的自动补水系统
示意图,其中控制电路的电源电压恒为9V,以为保护电阻,R是一个固定于景观池底
部的压敏电阻,它在水中的有效受力面积为$2=4cm?。在最高、最低水位设计深度变
化范围内,压敏电阻R的阻值与其所受压力的大小变化关系如图乙所示。当控制电路
中的电流/VO.3A时,弹簧将衔铁拉起,工作电路接通,水泵开始为景观池供水;当控
制电路中的电流/N0.6A时,电磁铁将衔铁吸合,工作电路断开,水泵停止为景观池供
水,(计算时不考虑电磁铁线圈的阻值和压敏电阻的厚度,夕水=1.0'10*8/1113)求:
(1)保护电阻&的阻值?
(2)景观池最低水位设计深度?
(3)景观池每次补水的最大质量?
s.
Z
.S5
7
J.0
1.55
1.
1.z0
n.o5
.Z0
.5.05
z.
.5
乙
3
【答案】(1)10。:(2)0.2m:(3)6xiokg
【详解】解:(1)由题可知,当水位最局时,工作电路断开,水泵停止为景观池供水,
此时压敏电阻受到的压力最大,电阻最小,为5Q,此时控制电路中的电流应等于0.6A,
则有
9V
------------=0.6A
R压敏+区。
可解得
9V
R°=----------%敏=150—50=10。
00.6A压敏
(2)由图得水位最低时,压敏电阻受到的压力为0.8N,则压敏电阻受到的压强为
0二?/Pl=2xlO'Pa
由液体压强公式可知最低水位设计深度为
2xl03Pa
h==0.2m
pg1.0xl03kg/m3xION/kg
(3)当水位最高时,压敏电阻受到的压力为2.0N,则压敏电阻受到的压强为
由液体压强公式可知最高水位设计深度为
5xlO3Pa
h==0.5m
pg1.0xl03kg/m3xION/kg
从最低水位到最高水位,补水的体积为
V=51(〃最高一//最低)=201112*(0.5111—0.2111)=6m3
每次补水的最大质量为
m=pV=1.0xl03kg/m3x6m3=6xl03kg
答:(1)保护电阻舄的电阻为10Q:
(2)景观池最低水位设计深度为0.2m;
(3)景观池每次补水的最大质量为6xl0'kg。
18.(2024•广西•中考真题)公路部门往往通过地磅检测汽车载重情况。图甲是跨学科学习团
队设计的可视化地磅的电路原理图,主要由踏板(重力不计)、压力传感器尺、显示承
重的仪表(实质为电流表,量程0~0.6A)等组成,R的阻值与所受压力厂大小关系如
图乙所示。电源电压为12V,定值电阻扁的阻值为5Q。求:
(1)当R的阻值为35Q时,电路的电流;
(2)当通过电路的电流为0.4A时,地磅的测量值;
(3)为了增加地磅的最大测量值,请你写出一种可行的方案,并列出关系式进行说明。
234f/xl04N
乙
【答案】(1)0.3A;(2)1000kg;(3)需要增大凡的阻值
【详解】解:(1)由图可知:压力传感器尺和定值电阻凡串联,电流表测量电路中的
电流,当尺的阻值为35。时,电路的电流
(2)当通过电路的电流为0.4A时,电路的总电阻
4途U=公12V=30。R的阻值
R'=R,^o=3OQ-5Q=25Q
由图乙可知压力是1X104N,地磅的测量值
(3)电流表的示数最大为0.6A,电源电压不变,电路的总电阻为
为了增加地磅的最大测量值,即压力增大,R的阻值减小,而我的阻值为
R=2OQ-Ro
所以需要增大凡的阻值。
答:(1)当R的阻值为35Q时,电路的电流是0.3A;
(2)当通过电路的电流为0.4A时,地磅的测量值是:LOOOkg;
(3)为了增加地磅的最大测量值,需要增大凡的阻值。
19.(2024•江西•中考真题)如图所示,电源两端电压为24V,电阻R为20Q。
(1)只闭合开关S,求通过电阻R的电流;
(2)同时闭合开关S、S,,若通过干路的电流为1.6A,求通过电阻4的电流和电阻4
的阻值。
【答案】(1)1.2A;(2)0.4A,60Q
【详解】解:(1)只闭合开关S,只有电阻R接入电路中,根据欧姆定律可知,通过电
阻火的电流为
,U24V…
1=—=-----=1.2A
R20Q
(2)同时闭合开关S、瓦,电阻R和R2并联接入电路中,根据并联电路的电流规律可
知,通过电阻A的电流为
IAR]—I—KIR=1.6A—1.2A=0.4A
电阻4的阻值为
答:(1)只闭合开关S,通过电阻尺的电流为1.2A;
(2)同时闭合开关S、S1;若通过干路的电流为1.6A,通过电阻A的电流为0.4A和电
阻4的阻值为60Q。
20.(2024•四川南充•中考真题)科创小组设计利用电流表测量质量的装置如图。现截取适当
长度的电阻片及(它的阻值随长度Z的变化图像如图乙)作为滑动变阻器接入电路,如
图甲所示。如图甲中,电源电压6V恒定不变,电流表量程为0〜0.6A。当滑片P在最
下端时,电流表示数为0.6A。装置中托盘与圆柱形实心塑料浮筒M通过硬质绝缘细杆
固定连接,整体漂浮在装有足够深水的柱形薄壁容器中,且只能竖直移动。托盘的质量
为0.27kg;M高22cm,底面积为300cm质量为0.33kg;容器的底面积为400CH?,
托盘通过滑杆带动滑片P上下移动。托盘中未放物体时,调节水量,使滑片P正好位于
R最上端。托盘中放入物体A时,M刚好浸没,滑片P正好位于&最下端(g取
10N/kg、^=1.0xl03kg/m\不计滑片、滑杆、细杆的质量,忽略摩擦阻力,工作
中水不溢出)。求:
(1)品的阻值;
(2)物体A的质量;
(3)
乙
【答案】(1)10Q;(2)6kg;(3)0.1A
【详解】解:(1)当滑片P位于下端时,滑动变阻器接入的阻值为0,电流表示数为
0.6A,则心的阻值
6V
=10。
(2)物体M的体积
33
VM=$筒/=300cm2x22cm=6600cn?=6.6xl0~m
物体M浸没时受到的浮力
%="水/g=L0*103kg/m3x6.6xl0-3m3xl0N/kg=66N
由沉浮条件可知,物体M漂浮时
耳孚=GM+G盘+GA
则物体A的重力
GA=耳学-(GM+G盘)=66N-(0.33kg+0.27kg)xION/kg=60N
物体A的质量
GA60N
m==---=--6-kg
gION/kg
(3)没放物体A时,浮筒受到的浮力
耳浮=6盘+6乂=(0.27+0.33kg)xION/kg=6N
浮筒排开水的体积
耳浮6N
除“==6xl0-4m3
p^glxlO3kg/m3xION/kg
浮筒浸入的深度
_^=6xl0^n?=0()2m
"S„3xl0^m-
放入物体A后增加的浮力为A的重力
F浮z=GA=60N
增加的排开水的体积
60N
除F2=6x10一3m3
2kglxlO3kg/m3xION/kg
液面升高的距离
V,6x10一3m3
h=生==0.15m
2S容4xl0-2m2
滑片夕移动的距离
人3=〃—(4+〃2)=0.22m-(0.02m+0.15m)=0.05m=5cm
由图乙可知,灭的阻值为50Q,托盘中未放物体时,电流表的示数
U
6V=O.1A
0-R+&—50Q+10Q
答:(1)凡的阻值为10Q;
(2)物体A的质量为6kg;
(3)托盘中未放物体时,电流表的示数为0.1A。
21.(2024・重庆•中考真题)将阻值为100的电阻4与另一电阻&接入电源电压恒定的电路,
如图所示。闭合开关S,电流表A1的示数为0.45A,电流表Az的示数为0.3A。求:
(1)通过&的电流;
(2)电源电压。
【答案】(1)0.15A;(2)3V
【详解】解:(1)如图所示,电阻处和&并联,电流表飞测干路电流,电流表A?测
处的电流通过鼻的电流,通过心的电流为
12=/-/]=0.45A-0.3A=0.15A
(2)电源电压等于必两端电压
U=5=IR=O.3AxlOQ=3V
答:(1)通过&2的电流为0.15A;
(2)电源电压为3V。
22.(2024•内蒙古•中考真题)某同学设计了如图甲所示的船只升降实验模型。模型中的船厢
A和所盛水的总重为4N,圆柱形浮筒B底面积为100cm2,重为18N。电路中电源电压
恒定,凡为定值电阻,压敏电阻心(表面绝缘,厚度不计)固定于容器C底部,尺上
表面面积为50cm2,&阻值随所受水的压力变化关系如图乙所示。关闭排水阀,向C中
注入适量水后关闭进水阀,装置静止时,测得C中水深为10cm,B浸入水中的深度为
8cm(未浸没),闭合开关S,此时电流表示数,=20mA;再次打开进水阀,向C中缓慢
注入一定质量的水,浮筒B上升,使A下降60cm,稳定后,B浸入水中的深度仍为
8cm,电流表示数/2=12mA。不计绳重和摩擦,水的密度p/l.OxlcPkg/mS,g取
求:
10N/kgo
(1)B浸入水中的深度为8cm时所受的浮力;
⑵动滑轮的重力;
(3)C中水深为10cm时&所受水的压力;
⑷匹的阻值。
【答案】(1)8N
(2)2N
⑶5N
(4)600
【详解】(1)当B浸入水中的深度为8cm时,浸入水中的体积
喉=/水下=%生水下=100xl0^m2x8xl0-2m=8xl0"tm3
B浸入水中的深度为8cm时所受的浮力
333
OB==1.0x10kg/mxlON/kgxSxlO^m=8N
(2)模型中的船厢A和所盛水的总重为4N,由图甲可知滑轮组绳子有效段数〃=3,绳
子自由端的拉力为
%=:&+G动-F浮B)=1(18N+G动-8N)=4N
解得
G动=2N
(3)当水深为:LOcm时,水对容器C底部压强为
33_23
Pc=pghc=1.0xl0kg/mxlON/kgxlOx10m=lxlOPa
容器底部受到的压力
3-42
Fc=^>C5C=lxl0Pax50xl0m=5N
(4)当浮筒B浸入水中的深度仍为8cm时,在容器C中再注入一定质量的水,浮筒B
将上升,使船厢A下降60cm,浮筒B浸入水中的深度不变,此时水面上升高度
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