【正文】 電路圖如圖 3 所示：因?yàn)殡妷罕砹砍虨?0 ～ 3V ， 當(dāng)電壓表的示數(shù) U 1 ＝ 3V 時(shí) ， R 3 接入電路中的電阻最小 ，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和 ， 所以 R 3 兩端的電壓 U 3 ″ ＝ U ′ － U 1 ＝ 6V －3V ＝ 3V因串聯(lián)電路中各處的電流相等 ， 所以電路中的電流 I 4 ＝U 1R 1＝U3″R 3小， 即3V10 Ω＝3VR 3小，解得 R 3?。?10 Ω當(dāng)滑動(dòng)變阻器 R 3 的滑片調(diào)至最右端 ， R 3 的阻值最大 ， 此時(shí) R 3 ＝ 30 Ω此時(shí)電路中的總電流 I總′ ＝U ′R1＋ R3＝6V10 Ω ＋ 30 Ω＝ 0. 15A此時(shí) R 1 兩端的電壓 U 1 ＝ I總′ R 1 ＝ 0. 15A 10 Ω ＝ 1. 5V電流表與電壓表均符合規(guī)定量程．綜上所述： R 3 的阻值變化范圍是 10 ～ 30 Ω .4． [2022 h( 2) S 閉合 、 S 1 斷開時(shí) ， 電飯鍋處于低溫燜飯擋 ， 此時(shí)電路中只有電阻 R 0 ，則燜飯的額定功率 P 2 ＝U 2R 0＝? 220V ? 21210 Ω＝ 40W( 3) 電阻絲 R 的功率 P R ＝ P 1 － P 2 ＝ 840W － 40W ＝ 800W則電阻絲 R 的阻值 R ＝U2P R＝? 220V ?2800W＝ 60 . 5 Ω5． [2022臨沂中考 ]現(xiàn)代城市人口密度越來越大，交通越來越擁堵．易步車 (如圖甲 )以其體積小巧，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔和驅(qū)動(dòng)安全等優(yōu)點(diǎn)，成為短途出行的理想交通工具．某品牌易步車的部分參數(shù)如下表所示．質(zhì)量為 60kg的雯雯從家騎行該品牌易步車上學(xué) (如圖乙 )，以最大速度勻速行駛 10min到達(dá)學(xué)校，行駛中易步車所受阻力為人和車總重的 ，設(shè)該過程中電機(jī)始終以額定功率工作． (取 g＝ 10N/kg)．求： 電池 4Ah鋰電池 電機(jī)額定功率 500W 最大速度 18km/h 單輪胎觸地面積 25cm2 輪胎個(gè)數(shù) 2 車身自重 20kg (1)雯雯的家到學(xué)校的距離． (2)雯雯在水平路面上騎易步車時(shí)，車對(duì)地面的壓強(qiáng)． (3)雯雯上學(xué)過程中，易步車電機(jī)的效率． 解： ( 1) 由表格數(shù)據(jù)可知 ， 易步車的最大速度 v ＝ 18 km / h ＝ 5m / s雯雯的家到學(xué)校的距離 s ＝ v t ＝ 5m / s 10 60s ＝ 3000m( 2) 車和雯雯的總重力 G ＝ ( m人＋ m車) g ＝ ( 60 kg ＋ 20kg) 10 N / kg ＝ 800N雯雯在水平路面上騎易步車時(shí) ， 因水平面上物體的壓力和自身的重力相等 ，故車對(duì)地面的壓強(qiáng) p ＝FS＝GS＝800N2 25 10－4m2＝ 1. 6 105Pa( 3) 因易步車勻速行駛時(shí)受到的牽引力和阻力是一對(duì)平衡力 ，故牽引力做的功 W ＝ F ′ s ＝ fs ＝ 0. 1 Gs ＝ 0. 1 800N 3000m ＝ 2. 4 105J消耗的電能 W電＝ Pt ＝ 500W 10 60s ＝ 3 105J易步車電機(jī)的效率 η ＝WW電＝2. 4 105J3 105J＝ 80%考點(diǎn) 2 電熱綜合 【例 6】 [2022℃ )]． 請(qǐng)問： (1)當(dāng) S閉合時(shí)，飲水機(jī)處于 (選填 “ 加熱 ” 或 “ 保溫 ” )狀態(tài)，此時(shí)電路中的電流是多大？ (2)電熱絲 R1的電阻是多大？ (3)飲水機(jī)加熱工作時(shí)，將 20℃ 的水加熱到97℃ ，需要多長(zhǎng)時(shí)間？ (假設(shè)電能全部轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能 ) 加熱 解： ( 1) 此時(shí)電路中電流 I熱＝P熱U＝1100W220V＝ 5A( 2) 因?yàn)楫?dāng)加熱時(shí)只有 R2工作 ， 故電熱絲 R2的電阻 R2＝UI熱＝220V5A＝ 44 Ω當(dāng)飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)時(shí) ， 電路的總電阻 R總＝U2P保溫＝? 220V ?244W＝ 1100 Ω電熱絲 R 1 的電阻 R 1 ＝ R總－ R 2 ＝ 1100 Ω － 44 Ω ＝ 1056 Ω( 3) 水吸收的熱量 Q ＝ c水m Δ t ＝ 4. 2 103J / ( kg 西寧中考 ]如圖所示是太陽能熱水器內(nèi)部水箱的結(jié)構(gòu)示意圖． A、 B是水箱中兩個(gè)相同的實(shí)心圓柱體，密度為2 103kg/m3，懸掛在水箱頂部的壓力傳感開關(guān) S上．當(dāng) S受到豎直向下的拉力達(dá)到一定值時(shí)閉合，電動(dòng)水泵 M開始向水箱注水；當(dāng)拉力等于 10N時(shí)， S斷開，電動(dòng)水泵 M停止注水，此時(shí)水箱水位最高為 10N/： (1)若水箱內(nèi)有 100kg的水，該太陽能熱水器將水從 20℃ 加熱到50℃ 時(shí)水吸收的熱量． [c水 ＝ 103J/(kg ℃ ) 100kg ( 50 ℃ － 20 ℃ ) ＝1. 26 107J( 2) 水箱底部受到水的壓強(qiáng) p ＝ ρ gh ＝ 1 103kg / m3 10 N / kg 1. 2m ＝ 1. 2 104Pa( 3) A 、 B 受到的總重力 G總＝ m總g ＝ ρ V總g ＝ ρ ( V A ＋ V B ) g ＝ 2 103kg / m3(4 10－ 4m3＋ 4 10－ 4m3) 10 N / kg ＝ 16N( 3) 正常情況下 ， 當(dāng)水位最高時(shí) ， 繩子受到的拉力最小 ， 此時(shí) A 、 B 受到的總浮力F總浮＝ G總－ F ＝ 16N － 10N ＝ 6NB 受到的浮力 F B?。?ρ gV B ＝ 1. 0 103kg / m3 4 10－ 4m3 10 N / kg ＝ 4NA 受到的浮力 F A?。?F總?。?F B浮＝ 6N － 4N ＝ 2N1．力電綜合 一般通過表格提供信息，如拉、壓力與電阻的關(guān)系、彈力與彈簧長(zhǎng)度的關(guān)系，電動(dòng)自行車、汽車的參數(shù)、電動(dòng)機(jī)的銘牌，求解電流、電壓、電阻、電功、電功率、壓力、壓強(qiáng)、能量轉(zhuǎn)化效率等．解題時(shí)要認(rèn)真閱讀圖表，獲取有用信息，弄清楚電路的連接方式，運(yùn)用電學(xué)、力學(xué)中的規(guī)律和公式進(jìn)行解答． 2 ．電熱綜合( 1 ) 涉及的公式密度公式： m ＝ ρ V (已知水的體積可以求出水的質(zhì)量 ) ；熱學(xué)公式： Q 吸 ＝ cm ( t － t 0 ) ， Q 放＝ cm ( t 0 － t ) ， Q 放 ＝ mq ， η ＝Q 吸Q 放；電學(xué)公式： W ＝ U I t ＝ Pt ， P ＝ UI ， Q ＝ I 2 Rt .( 2 ) 單位換算： 1L ＝ 10－ 3m 3 .3．力熱綜合 力熱綜合題主要以汽車為研究對(duì)象，針對(duì)車輛行駛、使用中的一些現(xiàn)象提出問題，涉及壓強(qiáng)、速度、牽引力、功、功率 、 機(jī)械效率、燃料熱值、燃燒放熱和機(jī)械能與內(nèi)能的轉(zhuǎn)化等知識(shí)，掌握并熟記相應(yīng)的計(jì)算公式是解答此類題的關(guān)鍵． 押題訓(xùn)練 1． [2022℃ )， 求： (1)電磁爐在 5min內(nèi)消耗的電能； (2)假設(shè)電磁爐工作時(shí)產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，那么鍋內(nèi)水的質(zhì)量是多少？ 解： ( 1) 已知 P ＝ 2100W ， t ＝ 5m i n ＝ 300s ，由 P ＝Wt可得 ， 電磁爐在 5m i n 內(nèi)消耗的電能 W ＝ Pt ＝ 2100W 300s ＝ 6. 3 10 5 J( 2) 已知 η ＝ 84% ， 由 η ＝Q 吸W可得 ，水吸收的熱量 Q 吸 ＝ W 84% ＝ 6. 3 10 5 J 84% ＝ 5. 29 2 10 5 J由 Q 吸 ＝ cm Δ t 可得 ， 鍋內(nèi)水的質(zhì)量 m ＝Q 吸c(diǎn) 水 Δ t＝5. 29 2 105J4. 2 103J/ ? kg 遵義中考 ]有一種掛式電熱水器內(nèi)部簡(jiǎn)化電路如圖所示，該熱水器設(shè)有高、中、低三擋，已知電熱絲 R1＝ 55Ω， 高擋加熱功率為1100W， 電熱轉(zhuǎn)化效率為 80%， 水的比熱容為 103J/(kg ℃ ) 2kg ( 75 ℃ － 20 ℃ ) ＝4. 62 105J( 2) 由 η ＝Q吸W 100% 可得 ， 消耗的電能 W ＝Q吸η＝4. 62 105J80%＝ 5. 775 105J由 P ＝Wt可得 ， 需要的加熱時(shí)間 t ′ ＝WP＝5. 775 105J1100W＝ 525s( 3) 由電路圖可知 ， 閉合 S 、 S 1 、 S 2 時(shí) ， R 1 與 R 2 并聯(lián) ， 電路的總電阻最小 ， 電路的總功率最大 ， 熱水器處于高擋 ，此時(shí)電熱絲 R 1 的功率 P 1 ＝U2R 1＝? 220V ?255 Ω＝ 880W因電路的總功率等于各用電器功率之和 ，所以 ， 電熱絲 R 2 的功率 P 2 ＝ P高－ P 1 ＝ 1100W － 880W ＝ 220W只閉合 S 、 S 2 時(shí) ， 電路為 R 2 的簡(jiǎn)單電路 ，因并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作 、 互不影響 ，所以 ， 電熱水器的電功率為 220 W .3． [2022h 電動(dòng)機(jī)額定電壓 48V 電動(dòng)機(jī)額定功率 350W (1)圖中小景的質(zhì)量為 40kg， 輪胎與地面的總接觸面積為， 求地面受到的壓強(qiáng) (g取 10N/kg)； (2)若電動(dòng)機(jī)以額定功率工作 ， 求鋰電池充足一次電最多可騎行的時(shí)間 (精確到 )； (3)鋰電池充足電后 ， 電動(dòng)車在平直的公路上勻速行駛 ， 受到的平均阻力為 96N， 最多能連續(xù)行駛 ， 求電動(dòng)車工作的效率． 解： ( 1) 小景騎車時(shí)對(duì)地面的壓力 F ＝ G總＝ ( m車＋ m人) g ＝ ( 20 kg ＋ 40kg) 10 N / kg ＝ 600N地面受到的壓強(qiáng) p ＝FS＝600N0. 01 m2＝ 6 104Pa( 2) 鋰電池充足一次電儲(chǔ)存的電能 W電＝ U I t ＝ 48V 12A 3600s ＝ 2. 07 36 106J由電功率公式 P ＝Wt變形可得 ， 最多可騎行的時(shí)間 t ′ ＝W電P M＝2. 07 36 106J350W≈ 59 24 . 6s( 3) 電動(dòng)車在平直的公路上勻速行駛處于平衡狀態(tài) ， 受到的牽引力和阻力是一對(duì)平衡力 ，則牽引力 F ＝ f ＝ 96N牽引力做的功 W ＝ Fs ＝ 96N 17 . 28 103m ＝ 1. 65 88 8 106J電動(dòng)車工作的效率 η ＝WW電 100% ＝1. 65 88 8 106J2. 07 36 106J 100% ＝ 80