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1、第1讲力学计算题型之一压强、浮力的综合计算【题型特点】该题型往往会把速度、密度、重力、压强、浮力交织在一起，情景复杂，解题应用知识多，平衡力和阿基米德原理基本贯穿这类题(物体受平衡力作用往往是解决这类问题的纽带)【常用公式】速度：v密度：重力：Gmg压强：p液体压强：pgh浮力：(1)压力差法：F浮F向上F向下；(2)称重法：F浮GF示(3)漂浮、悬浮：F浮G；(4)阿基米德原理：F浮G排m排g 液gV排(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，底面积S200 cm2，高度h20 cm，如图甲所示；另有一个实心匀质圆柱体，密度0.8103 kg/m3，底面积S
2、1120 cm2，高度与容器高相同，如图乙所示(水1.0103 kg/m3，g取10 N/kg)(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？phg0.8103 kg/m30.2 m10 N/kg1.6103 Pa思路点拨放在水平支持面的物体对支持面的压力等于重力：FGmgShg推导出圆柱体放在水平面上时压强的计算式：ph(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的重力各是多少？圆柱体的重力是多少？GmgS1hg0.8103 kg/m3120104 m20.2 m10 N/kg19.2 N当圆柱体对容器底部的压力刚好为零时
3、：圆柱体受到的浮力是多少？F浮G19.2 N圆柱体浸入水中的体积为多少？由F浮液gV排得物体排开水的体积：V排1.92103 m3圆柱体浸入水中的高度是多少？h浸0.16 m水对容器底部的压强是多少？p水gh浸1.0103 kg/m310 N/kg0.16 m1.6103 Pa注入的水的体积是多少？V注水VV排Sh浸V排200104 m20.16 m1.92103 m31.28103 m3注入的水的重力是多少？G水m水g水gV注水1.0103 kg/m310 N/kg1.28103 m312.8 N分析：逐渐向容器内缓缓注水，圆柱体受到的支持力_减小_；圆柱体受到_3_个力作用，它们的关系满足
4、_GF支F浮_，当支持力为0时，_GF浮_水的重力与体积的关系：Gmg水V注水g求注入的水的体积：V注水VV排根据液体的压强公式求压强：phg根据体积公式变形式求浸入水中的高度：h浸根据阿基米德原理F浮液gV排求圆柱体浸入水中的体积：V排最后圆柱体处于静止：F浮G根据重力与体积的关系求圆柱体重力：GmgVgS1gh1(2019安徽)将底面积S3103 m2，高h0.1 m的铝制圆柱体，轻轻放入水槽中，使它静止于水槽底部，如图所示(圆柱体的底部与水槽的底部不密合)，此槽中水深h10.05 m已知铝2.7103 kg/m3，水1.0103 kg/m3，g取10 N/kg.求：(1)水对圆柱体底部的
5、压强p1.(2)圆柱体受到的浮力F浮(3)圆柱体对水槽底部的压强p2.解：(1)水对圆柱体底部的压强：p1水gh11.0103 kg/m310 N/kg0.05 m500 Pa(2)圆柱体受到的浮力：F浮F向上p1S500 Pa3103 m21.5 N(3)圆柱体受到的重力：Gmg铝Vg铝Shg 2.7103 kg/m33103 m20.1 m10 N/kg8.1 N圆柱体受到的支持力：F支 GF浮8.1 N1.5 N6.6 N圆柱体对水槽底部的压力：FF支6.6 N圆柱体对水槽底部的压强：p22.2103 Pa2(2019聊城)如图所示，一容器放在水平桌面上，容器内装有0.2 m深的水(水1
6、.0103 kg/m3，g取10 N/kg)求：(1)水对容器底的压强(2)如果将体积为200 cm3，密度为0.8103 kg/m3的木块放入水中，待木块静止后，浸在水中的体积有多大？(3)取出木块，再将体积为100 cm3，重1.8 N的一块固体放入水中，当固体浸没在水中静止时，容器底部对它的支持力有多大？解：(1)水对容器底部的压强：p水gh1.0103 kg/m310 N/kg0.2 m2103 Pa(2)木块的质量：m木木V木0.8103 kg/m3200106 m30.16 kg木块受到的重力：G木m木g0.16 kg10 N/kg1.6 N因为0.8103 kg/m31.0103
7、 kg/m3所以木块静止时漂浮在水面上，木块所受的浮力：F浮G木 1.6 N由浮力公式F浮水gV排得，木块浸在水中的体积：V排1.6104 m3(3)由浮力公式F浮水gV排得，固体浸没在水中时受到的浮力：F浮水gV排1.0103 kg/m310 N/kg100106 m31 N因为1 N1.8 N所以固体在水中静止时，会沉入容器底部，则容器底部对它的支持力：F支 G固 F浮1.8 N1 N0.8 N3(2019咸宁)有A、B两个密度分别为A、B的实心正方体，它们的边长之比为12，其中正方体A的质量mA为1 kg.如图甲所示，将它们叠放在水平桌面上时，A对B的压强与B对桌面的压强之比为45.将A
8、和B叠放在一起放入水平桌面上盛水的容器中，如图乙所示，水面静止时，正方体B有的体积露出水面，已知水1.0103 kg/m3.求：(1)正方体B的质量mB是多少？(2)AB是多少？(3)正方体B的密度B是多少？解：(1)A、B的底面积之比：SASBll14由题意知： pApB 联立得GB4GA，即mB4mA4 kg(2)A、B体积之比：VAVBll18AB21(3)由题意可知AB整体漂浮在水面上，F浮G总即F浮水g (1)VB GAGBGB GBGB即 水gVBBgVB所以 B水0.6103 kg/m34(2019重庆B卷)如图甲所示，将底面积为100 cm2、高为10 cm的圆柱形容器M置于电
9、子秤上，逐渐倒入某液体至3 cm深；再将系有细绳的圆柱体A缓缓向下浸入液体中，液体未溢出，圆柱体不吸收液体，整个过程中电子秤示数m随液体的深度h变化关系图象如图乙所示若圆柱体A的质量为216 g，密度为0.9 g/cm3，底面积为40 cm2，g取10 N/kg.求：(1)容器所受的重力(2)液体的密度(3)在圆柱体浸入液体的过程中，当电子秤示数不再变化时，液体对容器底的压强比圆柱体浸入液体前增加了多少？解：(1)由图乙可知，未倒入液体时电子秤示数为100 g，即容器M的质量：m容100 g0.1 kg故容器受到的重力：Gm容g0.1 kg10 N/kg1 N(2)由图乙可知，当液体深度h3
10、cm时，电子秤示数为400 g，即容器和液体的总质量为400 g，此时液体质量：m液m总m容400 g100 g300 g液体体积：V液 Sh100 cm2 3 cm300 cm3液体密度：液 1 g/cm3 1103 kg/m3(3)当A下降到容器底时，液面高度：h 5 cm相比A浸入前，液面上升的高度：hhh5 cm3 cm2 cm此时：V排SA h40 cm2 5 cm200 cm3 2104 m3 A受到的浮力：F浮 液 gV排 1103 kg/m3 10 N/kg2104 m3 2 NGA mAg0.216 kg10 N/kg2.16 N因为F浮GA，所以A最终会沉入容器底部故液体对
11、容器底相比A浸入液体前增加的压强：p液gh1103 kg/m310 N/kg0.02 m200 Pa题型之二功、功率、简单机械的综合计算【题型特点】该题型常以杠杆和滑轮、滑轮组为载体，考查平衡力、浮力、杠杆的平衡条件、滑轮受力、滑轮组省力情况、功和功率以及机械效率的知识【常用公式】功：WFs功率：PFv杠杆平衡条件：F1l1F2l2滑轮组：snh、F机械效率：滑轮组机械效率：，(2018荆州)如图所示是蒙华铁路荆州段长江大桥施工现场，工程师用起吊装置在江中起吊工件已知工件重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
12、声波，经过0.02 s后收到回波(不计绳重和摩擦，g取10 N/kg，水1.0103 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？svt1 500 m/s0.02 s30 m工件在水下的深度是多少？hs30 m15 m水对工件产生的压强是多少？p水gh1.0103 kg/m310 N/kg15 m1.5105 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，求工件的体积工件受到的浮力是多少？F(G物G轮F浮)F浮G物G轮nF4 000 N500 N3500 N3 000 N工件的体积是多少？V物V排0.3
13、 m3当工件在水面下匀速上升时，工件受到_3_个力作用，它们的关系满足_F拉G物F浮_，其中滑轮组绳子自由端的拉力F与浮力的关系满足：_F(G物G轮F浮)_V物V排F(G物G轮F浮)(4)不计动滑轮体积，求工件在水下匀速上升时滑轮组的机械效率(计算结果精确到0.1%)整个滑轮组对工件的拉力是多少？F拉4 000 N3 000 N1 000 N滑轮组对工件做的有用功是多少？W有用F拉h1 000 Nh总功是多少？W总F3h500 N3h工件在水下匀速上升时滑轮组的机械效率是多少？66.7%有用功即滑轮组对工件的拉力做的功：W有用_F拉h_额外功就是克服动滑轮重力所做的功：W额外_G动h_总功是绳
14、子自由端拉力F做的功：W总_F3h_1(2019潍坊)一辆质量为1.5103 kg的汽车陷入泥泞路段，司机师傅利用滑轮组和周围条件，组装成了如图所示的拖车装置已知汽车通过泥泞路段需移动8 m距离，汽车在泥泞路段受到的阻力为车重的0.1倍，滑轮组的机械效率为80%，g取10 N/kg.在将车匀速拖离泥泞路段的过程中，求：(1)拖车装置做的有用功(2)作用在绳子自由端的拉力解：(1)汽车所受阻力：f0.1mg0.11.5103 kg10 N/kg1.5103 N将车匀速拖离，由二力平衡条件得，牵引力：F牵f1.5103 N拖车装置所做的有用功：W有F牵s车1.5103 N8 m1.2104 J(2
15、)绳子自由端移动的距离s绳3s车38 m24 m由得，W总1.5104 J由W总Fs绳得，作用在绳子自由端的拉力：F625 N2(2019三黔)如图是某科技小组设计的在岸边打捞水中金属块的装置示意图，每个滑轮重为100 N，均匀实心金属块的密度为8103 kg/m3，金属块的质量为80 kg.绳重和摩擦、滑轮与轴及杠杆支点处的摩擦、水对金属块的阻力均忽略不计，金属块一直匀速上升水的密度取水1.0103 kg/m3，g取10 N/kg.(1)在金属块还未露出水面时，求金属块所受到的浮力(2)在金属块未露出水面时，求人的拉力F.(3)若金属块在水中匀速上升2 m，且金属块未露出水面，求人的拉力所做
16、的功解：(1)金属块的体积：V102 m3V排V102 m3，则金属块所受浮力： F浮水gV排1103 kg/m310 N/kg102 m3100 N(2)金属块的重力：Gmg80 kg10 N/kg800 N金属块对动滑轮的拉力：F1G F浮800 N100 N700 N人的拉力：F(F1G动)(700 N100 N)400 N(3)拉力移动的距离：s2h22 m4 m人拉力做的功：WFs400 N4 m1 600 J3(2019 常德)如图甲所示，柳叶湖大桥让常德市区交通变得便捷的同时也成为了一道亮丽的风景小洋暑假里在常德欢乐水世界游玩后乘小汽车返回市区，需要从平直的道路驶上柳叶湖大桥已知
17、小汽车(含乘客)总质量为2.5103 kg，以18 m/s的速度在大桥引桥上匀速行驶，如图乙所示，此过程中小汽车的功率为36 kW，可以将引桥近似看成一个倾角较小的斜面，此斜面的长度为400 m，高度为12 m(g取10 N/kg)(1)如果小汽车与地面的接触面积为0.05 m2，它静止在水平路面上对地面的压强为多大？(2)大桥引桥的机械效率为多大？(3)小汽车在引桥上行驶时所受路面的摩擦力(空气阻力忽略不计)为多大？ 甲乙解：(1)水平路面上，小汽车对地面的压力等于小汽车(含乘客)的重力：FGmg2.5103 kg10 N/kg2.5104 N小汽车对地面的压强：p5105 Pa(2)汽车从
18、引桥底部行驶到引桥顶部时做的有用功：W有mgh2.5103 kg10 N/kg12 m3105 J由PFv有F2103 N则该过程中的总功：W总Fs2103 N400 m8105 J大桥引桥的机械效率100%100%37.5%(3)小汽车在引桥上行驶时克服路面摩擦力做功：W摩W总W有8105 J3105 J5105 J由W摩fs知小汽车在引桥上行驶时所受路面的摩擦力：f1.25103 N4(2019菏泽)如图所示，一个质量600 kg、体积0.2 m3的箱子沉入5 m深的水底，水面距离地面2 m，若利用滑轮组和电动机组成的打捞机械，以0.5 m/s的速度将箱子从水里匀速提到地面，每个滑轮重10
19、0 N(不计绳重、摩擦和水的阻力，水1.0103 kg/m3，g取10 N/kg)求：(1)箱子在水底时，箱子下表面受到水的压强(2)箱子全部浸没在水中时，箱子受到的浮力(3)物体完全露出水面后继续上升到地面的过程中，滑轮组的机械效率(4)整个打捞过程中，请你分析哪个阶段电动机的输出功率最大，并计算出这个最大值解：(1)箱子在水底时，箱子下表面所受水的压强：p水gh1.0103 kg/m310 N/kg5 m5104 Pa(2)箱子浸没在水中时有V排V箱0.2 m3箱子受到的浮力：F浮水gV排1.0103 kg/ m310 N/kg0.2 m32103 N(3)箱子所受重力：G箱m箱g600
20、kg10 N/kg6103 N滑轮组所做的有用功：W有用Gh6103 N2 m1.2104 J电动机一端的拉力：F(G箱G动)(6103 N100 N) 3 050 N电动机一端绳子移动的距离：s2h22 m4 m滑轮组所做的总功：W总Fs3 050 N4 m1.22104 J滑轮组的机械效率：100%100%98.4%(4)当箱子完全露出水面后，就不再受浮力的作用，此时拉力F最大，电动机的输出功率最大从箱子完全露出水面到被提到地面用时：t4 s电动机的最大输出功率：P3.05103 W5(2019武汉)上海洋山港是全球最大的智能集装箱码头，图甲是将我国自行研制的大型桥吊从运输船上转运到正在建
21、设中的洋山港码头时的情景桥吊是码头上进行货物装卸的起重机，其简化示意图如图甲所示，它由控制室、水平横梁AB以及两个竖直的支架CD和EF组成运输船中不同位置有数个密封的水舱，向这些水舱加水或减水，能保证牵引车将桥吊从运输船转运到码头的过程中，运输船的甲板始终保持水平且与码头的地面相平(1)牵引车将桥吊缓缓向右拖向码头时，支架CD和EF下的轮子会沿顺时针方向转动，请在图乙中画出支架CD下的轮子对运输船甲板摩擦力的示意图(2)若牵引车拖行桥吊的功率是50 kW，9 s内将桥吊沿水平方向匀速拖行了3 m，则这段时间内牵引车对钢缆的拉力是多少牛？(3)已知桥吊的总质量是2 200 t，支架CD和EF的高
22、度均是50 m，C点到横梁A端的距离是60 m，E点到横梁B端的距离是18 m，桥吊的重心O到横梁A端和B端的距离分别是72 m和28 m试求牵引车将桥吊从图甲所示的位置拖到图丙所示的位置时，运输船的水舱中增加了多少立方米的水？解： (1)轮子对运输船甲板摩擦力的示意图如图所示：(2)牵引车拖行桥吊时做的功：WPt50103 W9 s4.5105 J牵引车对钢缆的拉力：F1.5105 N(3)将桥吊看着杠杆，支点为D，动力为甲板对支架EF的支持力，阻力为桥吊的重力，则甲板对支架EF的支持力：FEFm桥吊g2 200103 kg10 N/kg1.2107 N桥吊被拖到图丙所示的位置时，运输船减少
23、的载重：GFEF1.2107 N由题可知，运输船的排水量没有改变，即运输船受到的浮力没有改变，又因运输船是漂浮的，所以运输船的“总重”也没有改变因此运输船的水舱中增加的水的重力：G水GFEF1.2107 N水舱中增加的水的体积：V水1.2103 m36(2019西宁)同学们在研究杠杆平衡时，首先将装有某液体的圆柱形容器放在水平放置的电子台秤上(容器底面积S容0.02 m2)，台秤的示数为8 kg.然后人站在水平地面上通过可绕O点转动的杠杆BC和轻绳将长方体A逐渐缓慢放入该液体中，直到A的上表面与液面相平，液体未溢出，此时杠杆在水平位置保持平衡，如图甲所示，已知：A的底面积为SA0.01 m2，
24、重力GA50 N，人的重力G人518 N，鞋与地面的总接触面积S鞋500 cm2.当A从接触液面到恰好浸没的过程中，A的下表面受到的液体压强随浸入液体深度的变化图象如图乙所示(g取10 N/kg，杠杆、轻绳质量均不计，轻绳始终竖直)求：(1)长方体A未放入液体中时，容器对台秤的压强(2)容器中液体的密度(3)杠杆在水平位置平衡时，杠杆B端轻绳对长方体A的拉力(4)杠杆在水平位置平衡时，人双脚站立对地面的压强为p1104 Pa，则OB与OC的长度之比为多少？解：(1)容器对台秤的压力：FGmg8 kg10 N/kg80 N容器对台秤的压强：p4 000 Pa(2)由图象可知：h20 cm0.2
25、m时，p液2 000 Pa则液1.0103 kg/m3(3)由图象可知，物体A的高度h20 cm0.2 m则VASAh0.01 m20.2 m2103 m3物体A受到的浮力：F浮液gV排液gVA1.0103 kg/m310 N/kg2103 m320 N杠杆B端轻绳对A的拉力：F拉BGAF浮50 N20 N30 N(4)人对地面的压力：F压pS鞋1104 Pa500104 m2500 NF拉CG人F支G人F压518 N500 N18 N因为F拉BOBF拉COC所以第2讲电学计算【题型特点】电学综合题一般分为纯欧姆定律，串并联电路电压、电流、电阻及电功率相关计算和生活中电功、电功率及电热相关计算
26、所选试题一般以特定的电路图为基础，在分析电路的基础上解答【常用公式】欧姆定律：I电功：WUIt、WI2Rtt电功率：PUI、PI2R电热：QI2Rt，电热功率：P热I2R电热器的高温挡与低温挡模型一：串联型如图甲所示，当开关S1闭合、S2断开时，R1与R2串联；当开关S1、S2同时闭合时，R1单独接入电路由于R串_R1，由Qt可知，R1与R2串联时为_低温_挡，R1单独接入时为_高温_挡模型二：并联型如图乙所示，当开关S1、S2同时闭合时，R1与R2并联；当开关S1闭合、S2断开时，R2单独接入电路由于R并_R2，由Qt可知，R1与R2并联时为_高温_挡，R2单独接入时为_低温_挡题型之一欧姆
27、定律的综合计算1(2019鄂州)某同学利用如图甲所示的电路进行探究，电源电压恒为9 V，更换5个定值电阻Rx，得到如图乙所示的图象则：(1)该同学探究的是_电流与电阻_的关系(2)五次记录的实验数据中，电压表的示数为多少？滑动变阻器阻值变化范围是多少？解：在探究电流与电阻的关系时，要控制电压一定，所以五次实验中电压表的示数相同由图乙可知，当Rx5 时，I1.0 A因此五次实验中，电压表示数： UIRx1.0 A5 5 V当电流为I1.0 A时，电路中的总电阻：R总9 此时滑动变阻器接入电路的阻值：R变R总Rx9 5 4 由图乙可知，当Rx25 ，I0.2 A时电路中总电阻：R总45 此时滑动变
28、阻器接入电路的阻值：R变R总Rx45 25 20 所以滑动变阻器阻值变化范围是420 2(2019福建)空气质量指数是环境监测的重要指标，下表的空气质量等级是按照空气质量指数A划分的某兴趣小组自制的空气质量监测仪，用电压表显示空气质量指数，工作原理电路图如图已知电源电压U18 V，电压表量程为015 V，定值电阻R0的阻值为100 ，气敏电阻阻值R与A的关系为R103 .空气质量指数A05051100101150151200201300300空气质量等级优良轻度污染中度污染重度污染严重污染(1)通过计算，判断电压表示数为10 V时对应的空气质量等级(2)更换定值电阻R0可改变监测仪的测量范围，
29、若要使电压表满偏时对应的空气质量指数A400，则更换后的定值电阻R0的阻值应为多大？解：(1)R0与R串联，电压表测R0两端电压，因串联电路中各处的电流相等，所以，当电压表示数为10 V时，电路中的电流：I0.1 A因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，气敏电阻R两端的电压：URUU018 V10 V8 V则此时气敏电阻的阻值：R80 此时的空气质量指数：A103 75由表可知，此时空气质量等级为良(2)空气质量指数A400时，气敏电阻的阻值：R103 15 由题意可知，此时电压表的示数U015 V，则气敏电阻两端的电压：URUU018 V15 V3 V此时电路中的电流：I0.2 A则更换
30、后的定值电阻的阻值：R075 3(2018广东)如图1所示，已知定值电阻R1的阻值为30 ，闭合开关时整个电路正常工作，两电流表的指针都在同一位置，示数如图2所示(设电源电压保持不变)，求：(1)电源电压U是多少？(2)通过定值电阻R2的电流是多少？(3)现用一个未知阻值的定值电阻Rx替换电阻R1或R2，替换后只有一个电流表的示数发生了变化，请判断Rx替换的是电阻R1还是R2.(4)若替换后电流表示数减少了0.3 A，求未知电阻Rx的阻值解：(1)由图1知，R1与R2并联，电流表A1测R1的电流I1，电流表A测干路电流I总根据图2得I10.3 A，I总1.5 A则R1两端的电压：U1I1R10
31、.3 A30 9 V由于并联电路支路电压等于电源电压，所以电源电压UU19 V(2)根据并联电路的电流规律有I总I1I2，所以通过R2的电流：I2I总I11.5 A0.3 A1.2 A(3)如果A1的示数发生变化，则A的示数也一定变化，这显然不符合题意，可见，示数发生变化的一定是电流表A，而电流表A1的示数不变，由此推断未知电阻Rx替换的是R2(4)当Rx替换R2后，设此时总电流为I总，据题意得I总I总0.3 A1.5 A0.3 A1.2 A则此时通过Rx的电流：IxI总I11.2 A0.3 A0.9 A根据欧姆定律可得：Rx10 4(2018兰州)如图甲所示，电阻R1的阻值为20 ，滑动变阻
32、器R2上标有“50 2 A”的字样，当滑动变阻器的滑片P移至a端时，闭合开关S，电流表的示数为0.3 A.(1)求电源电压U.(2)若将一只电压表并联接入该电路(A和B)、(B和C)或(A和C)中的某一部分电路两端，调节滑动变阻器R2的滑片P，使电压表的指针指在图乙所示的位置，请指出电压表所有可能连接的位置，并求出滑动变阻器R2对应的电阻值解：(1)当变阻器的滑片P移至a端时，变阻器连入电路的电阻为0，电路中只有R1，闭合开关S后，电流表A的示数为0.3 A，即通过R1的电流I10.3 A，由欧姆定律得，R1两端的电压(即电源电压)：UU1I1R10.3 A20 6 V(2)电源电压为6 V，
33、所以电压表示数应为2 V；则电压表不能接在电源两端，即不能接在AC间当电压表并联在AB两端时，此时电压表测R1两端的电压，即U12 V，此时滑动变阻器两端的电压：U滑UU16 V2 V4 V根据串联分压规律可得：，即解得：R滑40 当电压表并联在BC两端时，此时电压表测R2两端的电压，即U滑2 V，此时R1两端的电压：U1UU滑6 V2 V4 V根据串联分压规律可得：，即：，解得：R滑10 综上可知，电压表可能接在AB间，对应的变阻器连入电路中的电阻为40 ；电压表也可能接在BC间，对应的变阻器连入电路中的电阻为10 .题型之二电功和电功率的综合计算(2018枣庄)如图甲所示的电路，电源电压保
34、持不变小灯泡L标有“2.5 V0.25 A”字样，滑动变阻器R1的最大阻值为30 ，定值电阻R230 ，电流表的量程为00.6 A，电压表的量程为03 V求：(1)小灯泡的额定功率是多少？小灯泡的额定电压为_2.5_V.小灯泡的额定电流为_0.25_A.小灯泡的额定功率是多少？PLULIL2.5 V0.25 A0.625 W小灯泡L标有“2.5 V0.25 A”字样(2)只闭合S、S2和S3，将变阻器R1的滑片P调到中点时，电流表示数为0.45 A，则电源电压是多少？只闭合S、S2和S3，画出简化电路图：电路的总电阻是多少？变阻器连入电路的阻值：R1Rmax30 15 电路总电阻：R总10 电
35、源电压是多少？UIR总0.45 A10 4.5 V(3)只闭合开关S、S1，移动变阻器的滑片P，小灯泡L的IU图象如图乙所示在保证各元件安全的情况下，滑动变阻器R1允许的取值范围是多少？只闭合开关S、S1，画出简化电路图：求滑动变阻器R1允许的最小值电路的最大电流是多少？灯泡的额定电流IL0.25 A电流表允许通过的最大电流IA0.6 A则电路的最大电流Imax0.25 A电路的最小总电阻是多少？电路最小总电阻：R总18 滑动变阻器R1允许的最小值是多少？灯泡的电阻：RL10 R1minR总RL18 10 8 求滑动变阻器R1允许的最大值变阻器两端的最大电压是多少？变阻器两端最大电压即为电压表
36、能测的最大电压UV3 V此时通过电路的电流是多少？小灯泡两端的电压：ULUUV4.5 V3 V1.5 V由图乙可知此时通过小灯泡的电流IL0.2 A即电路电流IIL0.2 A滑动变阻器R1允许的最大值是多少？R1max15 滑动变阻器R1允许的取值范围是_815_类型1纯电路图类1(2019乐山)如图所示，L为标有“2.5 V0.625 W”字样的小灯泡，滑动变阻器R2的最大电阻为15 ，电源电压保持恒定闭合开关S1、S2，且R2接入电路的阻值为0时，灯泡L正常发光，电流表读数I0.75 A(不考虑灯泡电阻变化)求：(1)电源电压U.(2)电阻R1的阻值(3)电路接通时的最小功率解：(1)S1
37、、S2闭合，R20时，L与R1并联，L正常发光，则电源电压UUL2.5 V (2)灯泡正常发光时的电流：IL0.25 A由并联电路电流特点知，此时通过R1的电流：I1IIL0.75 A0.25 A0.5 A电阻R1的阻值：R15 (3)灯泡L的电阻：RL10 RLR1 ，所以当R215 且与L串联时，电路中电阻最大，电功率最小，最小功率：P小0.25 W2(2019菏泽)如图所示，将标有“2.5 V0.625 W”字样的小灯泡接入电源电压为4.5 V(电压保持不变)的电路中为调节灯泡亮度，在电路中串联一个滑动变阻器两个电压表的量程都是03 V.(1)移动滑动变阻器滑片，使小灯泡正常发光，灯泡正
38、常发光时的电阻是多大？(2)在小灯泡正常发光的情况下，通电5 min，滑动变阻器消耗的电能是多少？(3)为保证两个电压表两端的电压不超过3 V，小灯泡两端的电压不超过额定电压，滑动变阻器允许的取值范围是多少？(假设灯丝电阻保持不变)解：(1)由小灯泡铭牌“2.5 V0.625 W”可得灯泡正常发光时的电阻：RL10 (2)由图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，根据串联电路的电压、电流关系可得：URUU额4.5 V2.5 V2 VIRI额0.25 A通电5分钟，滑动变阻器消耗的电能：WURIRt2 V0.25 A300 s150 J(3)电源电压是4.5 V，为保证两个电压表两端的电压不超过3 V
39、，小灯泡两端的电压不超过额定电压，则小灯泡两端的电压范围是1.52.5 V，同时滑动变阻器两端的对应电压范围是：32 V根据串联电路的电流关系及欧姆定律可得，当小灯泡两端的电压最小为1.5 V时，电路中的电流：IIL0.15 A 滑动变阻器最大阻值：R最大20 当小灯泡两端的电压最大为2.5 V时，电路中的电流：IIL0.25 A 滑动变阻器最小阻值：R最小8 综上所述，滑动变阻器允许的取值范围是820 3(2019荆州)如图所示，电源电压恒为4.5 V，灯泡L上标有“3 V1.5 W”字样，滑动变阻器R2上标有“15 1 A”字样，定值电阻R1的阻值为10 ，电流表量程为03 A，电压表量程
40、为03 V不计温度对灯丝电阻的影响求：(1)灯泡正常工作时的电阻有多大？(2)当开关S、S1、S2闭合，S3断开时，电路最小功率为多大？(3)当开关S、S3闭合，S1、S2断开时，在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器R2的取值范围解：(1)灯泡正常工作时的电阻： RL6 (2)当开关S、S1、S2闭合，S3断开时，灯泡L被短路，定值电阻R1与滑动变阻器R2并联当滑动变阻器阻值R2最大为15 时，电路总电流最小，总功率最小此时通过R1的电流： I10.45 A通过滑动变阻器R2的电流：I20.3 A则电路最小功率：P最小U(I1I2)4.5 V(0.45 A0.3 A)3.375 W(3)当开
41、关S、S3闭合，S1、S2断开时，R1断路，灯泡L与滑动变阻器R2串联，电压表测滑动变阻器R2两端电压灯泡的额定电流： I额0.5 A因为灯泡额定电流I额0.5 A，电流表量程为03 A，滑动变阻器标有“15 1 A”字样，所以在确保电路元件安全的情况下，电路中的最大电流为I最大0.5 A，此时滑动变阻器R2阻值最小电路最小总电阻：R最小9 滑动变阻器R2的最小阻值： R2最小 R最小RL9 6 3 因为电压表量程为03 V，所以在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器两端最大电压为U23 V，此时滑动变阻器R2阻值最大此时电路中电流最小：I最小0.25 A滑动变阻器R2最大阻值：R2最大12
42、综上所述，滑动变阻器的取值范围为312 4(2019聊城)如图所示，电源电压恒为12 V，小灯泡上标有“6 V3.6 W”字样，且灯丝电阻保持不变当只闭合S、S1时，小灯泡正常发光；当所有开关都闭合，滑动变阻器的滑片滑到最右端时，电流表A的示数是1.8 A求：(1)定值电阻R1的阻值(2)滑动变阻R2的最大阻值(3)小灯泡通电时消耗的最小功率解：(1)只闭合S、S1时，电阻R1与小灯泡串联，小灯泡正常发光，则此时小灯泡两端的电压UL6 V，通过小灯泡的电流： IL0.6 A由串联电路中电压、电流的特点得，电阻R1两端电压：U1UUL12 V6 V6 V通过电阻R1的电流：I1IL0.6 A定值电阻R1的阻值：R11
