拓展猜押試題

1、拓展猜押試題一電學(xué)綜合計(jì)算題【題型示例第67題】某玻璃廠要研發(fā)一款新型玻璃，要求毎平方米能承受5x105N的 撞擊力？測(cè)試吋，取一小塊玻璃樣品(質(zhì)量可不計(jì))，平放在如圖甲所示電路中的壓力傳感器上，閉合幵關(guān) S,釋放重物，經(jīng)撞擊后玻璃仍完好無(wú)損，屯 流表的示 數(shù)隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示(不考慮 A)時(shí)刻Z后的情況).已知壓力傳感 器的阻值Rw隨壓力F變化的圖像如圖丙所示；玻璃受到最大撞擊 力時(shí)與重物的 接觸面積5o=lxlO_3m2;電源電壓t/=36V,定值電阻心=20玻璃樣品O重物/A1.2t丙Q.則:(1) 從重物開(kāi)始下落到撞擊玻璃樣品前這段時(shí)間內(nèi)，電阻&兩端的電壓是多少？(2)

2、 玻璃樣品受到的最大撞擊力是多少？(3) 請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明該樣品是否滿足設(shè)計(jì)要求？解：(1)由圖乙知,撞擊前，/min = 0.2 A壓由傳感器得，電阻Ro兩端電壓5=厶而/? 0=0.2 Ax20 Q=4 V R(2)由圖乙知，當(dāng)樣品受到最大撞擊力時(shí)/maX=1.2A此吋電阻心兩端電壓t/o-/max/?o=1.2 Ax20 Q=24 V甲此吋?jí)毫鞲衅餍?S=36/-24V = 0Q/max1.2 A由圖丙知，屁=10 Q時(shí)，壓力傳感器受到的最大撞擊力為600 N,即樣詁(3)設(shè)計(jì)要求玻璃能承受的壓強(qiáng) p5x10：N = 5xlO5Palm2樣品受到的最大壓強(qiáng)P=A=max受到的最大撞擊力：

3、Fmax =6OO N. 因?yàn)閜max >p,故樣品滿足設(shè)計(jì)要求.【拓展猜押】1. 小華同學(xué)為探究水流對(duì)不同形狀物體的沖擊力，設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置，如圖甲所示.電源電壓保持3 V不變，電流表量程為0? 1A,電阻不計(jì)，粗細(xì)均勻 的電阻 絲全長(zhǎng)12 cm,總電阻為9 Q,它的阻值與其接入電路的t度成正 比.水平光滑桿AB± 套有彈簧，彈簧彈力與其伸長(zhǎng)量兀的關(guān)系如圖乙所示，彈簧左端固定，右端連接岀物休受到的水流沖擊力大小有滑塊，滑塊與滑片戶、物體 0通過(guò)硬桿相連.滑片與電阻絲始終保持良好接觸 水流沖擊力為零時(shí)，滑片 P剛好與電阻絲左端 相接觸，此時(shí)電流表滿偏.測(cè)量時(shí)，M N?水流方向

4、？滑塊穩(wěn)定后，小華通過(guò)電流表示數(shù)可計(jì)算第1題圖(1) 當(dāng)水流速度增大時(shí)，電流表示數(shù) (選填“變大”、“變小”或“不變”)，彈簧被拉伸，這一過(guò)程中，水流的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈簧的 ?(2) 電阻心的阻值為多少？(3) 當(dāng)電流表讀數(shù)為0.5 A時(shí)，物體所受的沖擊力大小為多少？解：(1)變小彈性勢(shì)能(2)電流表滿偏時(shí)，電流/ = 1 A ,由I =可得-=3Q?R °/ 1A(3)電流為/*=0.5A時(shí)，電阻絲電阻：U3VR=-R=3Q = 6Q 3Q = 3Q,L0.5A因?yàn)榇旨?xì)均勻的電阻絲 MV全長(zhǎng)12 cm,總電阻為9 Q,它的阻值與 其接 入電路的長(zhǎng)度成正比.所以接入電路的長(zhǎng)度為4 cm,

5、由圖乙知：F = kx,k = 4 N/cm,x = 4cm 貝 lj F = 4N/cmx4cm = 16 N2. 冇一種測(cè)量人的體重和身高的屯子秤，其測(cè)體重部分的原理圖如圖中的虛線框所示，它主要由三部分構(gòu)成：踏板和壓力杠桿壓力傳感器7?(電阻值會(huì) 隨所受壓力大小發(fā)生變化的可變電阻)，顯示體重大小的儀表/ (實(shí)質(zhì)是電流 表).其中力0： 50=11： 2,壓力傳感器表面能承受的最大壓強(qiáng)為2xlO6Pa,且已知壓力傳感器 R的電阻與所受壓力的關(guān)系如下表所示.1緬/i (a)第2題圖壓力/7N050100150200250300? ? ?電阻300270240210180150120? ?RG設(shè)

6、踏板和杠桿組件的質(zhì)量可以忽略不計(jì)，接通電源后，壓力傳感器兩端的電壓恒為 4.5 V.(1) 若把壓桿對(duì)/點(diǎn)的支持力看成動(dòng)力，則杠桿是一個(gè) (選填“省 力”、“費(fèi)力”或“等臂”)杠桿(2) 如果某人站在該秤踏板上，電流表刻度盤的示數(shù)為20 mA,此人的質(zhì)量是 多 少？(3) 若壓桿與壓力傳感器之間的接觸面積是 2 cm2,則該秤的最大稱量值是多 少？ 解：(1)省力(2)當(dāng)電流為2。魚吋，壓力傳感器的電阻杯子韻 =2珈分析表中數(shù)據(jù)，壓力隨電阻的變化是線性的，則鬥=110NF2 _150300-234 _ 300-210根據(jù)杠桿平衡條件得：F2 AO = G)cBOF AO1 |G 丿二-=110

7、Nx= 605N、BO2(3)傳感器能承受的最大壓力 F二pS = 2x06 Pax2xl04m2 =400N設(shè)踏板上能稱量的最人重力為 G,由杠桿平衡原理得：F'M)1 1FyAO = GBO,貝 U- = 400Nx= 2 200 NBO2拓展猜押試題電學(xué)綜合題一、根據(jù)近7年真題猜押1?如圖甲是帶烘干功能的滾桶洗衣機(jī)，工作電壓為 220 V.并聯(lián)在電源上的電動(dòng) 機(jī) 和電熱絲是洗衣機(jī)中兩個(gè)重要的能量轉(zhuǎn)換部件，受電腦芯片的控制，它們?cè)谙礈?、脫水、烘干環(huán)節(jié)的電功率是不同的，其具體的工作情況如圖乙所示，英屮電 熱絲只 在烘干環(huán)節(jié)工作？問(wèn)：(1) 烘干吋電熱絲的電阻是多大？(2) 這次洗衣過(guò)

8、程中，洗衣機(jī)的最大工作電流是多少？(3) 這次洗衣共消耗多少度電？(不計(jì)其他部件耗電)甲【答案】解：(1)因?yàn)楹娓蓵r(shí)的電功率為 P1=1 000 W,所以電熱絲的電阻是R=_(220V) 2-1000W=4&4Q(2)在烘干、烘干轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，電熱絲和電動(dòng)機(jī)同時(shí)工作，此時(shí)的電流最大 由p=( 7/可得：烘干時(shí)的電流：厶=£ J。 W心4 55 A,U 220 V烘干轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程屮的電流：/尸旦=巴巴？ 0.45 A,U 220 V所以此時(shí)的總電流/=/i+Z4=4.55 A+0.45 A=5 A ；(3)洗滌、漂洗的功率和時(shí)間是相同的，所以洗滌、漂洗過(guò)程中消耗的電能：W2=3XP2

9、/2=3 X250 WX10X60 s=4.5X105J;脫水過(guò)程中消耗的電能：必 = 3=500 WX360s=1.8XI () 5j;烘干過(guò)程屮消耗的電能："仁尸山=1000 WX 1800 s=1.8X106J;烘干、轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中消耗的電能：W=P4t4= 100 WX2160 s=2.16X 105 J；所以，這次洗衣共消耗電能：0=01+%+肝+%=1.8 X 106 J+4.5 X 1c5 J+1.8 X 105 J+2.16 X 1CF J=2.646 X 1CF J=0.735kW ? h.2.電壓力鍋是-?種新型家川電器，集高壓鍋與電飯鍋優(yōu)點(diǎn)于一體，既安全乂壞保.圖是

10、某型號(hào) 電壓力鍋工作電路簡(jiǎn)圖，右表是其部分參數(shù).其中川是主加熱器，忌是保壓加熱器？接通電路后，開(kāi)關(guān)S白動(dòng)與觸點(diǎn)a接通，開(kāi)始加熱.當(dāng)鍋內(nèi)溫度達(dá)到105 C時(shí)，開(kāi)關(guān)S H動(dòng)與。斷開(kāi)，并與觸點(diǎn) c接通，開(kāi)始保壓，此吋鍋內(nèi)水溫不變，且未沸騰.現(xiàn)將3L初溫為25 °C的水加入 壓力鍋中，接通電路使其正常工作30 min.B知消耗的電能冇90%被冇效利川，水的比熱容 為4.2X10電壓力鍋在此30 min內(nèi)消耗的電能.J/ (kg ? C).R-JL L TR、S額定電壓/V220主加熱器額定功率/W8()0保壓加熱器額定功率/W200保圧溫度/°105最大容積/L5【答案】解：(1)

11、當(dāng)壓力鍋處于加熱狀態(tài)時(shí)，R、忌并聯(lián)同時(shí)工作，根據(jù)片 得:加熱狀態(tài)時(shí)的電流為/ =處=型空4.5AU 220 V3L水的質(zhì)量：w水吸收的熱量為P r=l.0X 103kg/m3X3X 10-3m3=3 kgQ =cm(t-to) =4.2 X 103 J/ (kg ?° C) X3kgX(105 25 C1.008X 106 J 因?yàn)?0 水吸=90%0總=90%P總"所以鍋內(nèi)水達(dá)到105°C所用時(shí)間為坐半門二120s 0.9f0.9X1000W(3)保壓時(shí)間：800 s-1 120 s=680sW=P2t2 =200 WX680 s=1.36X 105J000 W

12、X1 120 S=1.12X106J保壓消耗電能為加熱消耗電能為 W=P總電壓力鍋在此30 min內(nèi)消耗的電能為W=WaW2=36X IO5 J+1.12X 106J=1.256X 106J3. 學(xué)校宿舍樓里的電熱水器的簡(jiǎn)化電路如圖所示， /為自動(dòng)溫度開(kāi)關(guān)，當(dāng)水的溫 度 達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)自動(dòng)斷開(kāi)電路，低于設(shè)定溫度時(shí)，自動(dòng)接通開(kāi)關(guān) .S是熱水器的 功率 選擇開(kāi)關(guān)？可選擇高、低兩種加熱功率，尺 1、忌都是發(fā)熱電阻器？主要的技術(shù) 指 標(biāo)如下表：額定電壓(V)220發(fā)熱電阻類型電熱管輸入功率一檔(W)2420輸入功率二檔(W)1210溫度范圍(°C)20 ? 80容積(L)20(1) 水加熱的

13、過(guò)程中，內(nèi)能 .電熱水器工作時(shí)把電能轉(zhuǎn)化為 能.(2) 電熱水器小水的質(zhì)量是多少？(3) 當(dāng)S撥至1時(shí)，熱水器正常工作時(shí)電路中的電流是多少？的電阻是多 少？(4) 當(dāng)S撥至2吋，電熱管的實(shí)際總功率只有1 000 W此吋的總電壓是多少？2 minR2產(chǎn)生的熱量是多少？7o1iO( 第3題圖【答案】解：(1)變大內(nèi)(2)因?yàn)?V= 20 L=0.02 m3,所以 m= P1.0X IO3 kg/m3X0.02 m3= 20kg,j2(3)當(dāng)S撥至1吋，電路中只有電阻達(dá)到最小，由公式P =可知，此吋R的功率最大，位于一檔，因?yàn)?U額=220V, P滬2420W,所以pj220 V 11A= 20Q.

14、11 A_ 2420Wy2(3) 當(dāng)s撥至¥2*，電路屮&和&串聯(lián)，電阻達(dá)到最大，由公式p =可知，此時(shí)的功率最小，位于二檔，因?yàn)?U瀕=220 V, P瀕=1210 W,所以U 2(220V)2=40 Q又 P 實(shí)=1000W，所以卩 2二戶實(shí) 7?=1000 WX40 Q =40000 飩 1210WV2,故 C/=200 V.7?總為40 Q,電路屮&與 7?2串聯(lián)，所以R2=R總一7? =40 Q 20 Q=20 Q此吹兩端的電壓為100V,所以產(chǎn)生的熱量小=仝黑音WX105二、根據(jù)2015題型示例猜 押【題型示例第64題】如圖甲所示是某同學(xué)家的水族箱

15、，箱內(nèi)盛水40L,為了讓 熱帶魚有一個(gè)舒適的生活環(huán)境，箱內(nèi)裝有一個(gè)“ 220 V 200 W的電加熱棒給 水加熱，當(dāng)水溫升到設(shè)定值吋加熱棒便自動(dòng)停止工作，待水溫自然冷卻到一淀溫 厚后再次加熱，使箱內(nèi)水溫穩(wěn)定在一定范圍之內(nèi)，水溫隨時(shí)間變化圖像如圖乙所 示.c尸4.2X&J/(kg> ° C求：(1) 水族箱內(nèi)水的質(zhì)量.(2) 正常工作時(shí)，通過(guò)電加熱棒的電流(保留一位小數(shù)).(3) 電加熱棒給水加熱時(shí)的效率.【答案】解：(1)水的體積爐40L=0.04n?,由p = #可得 水族箱內(nèi)水的質(zhì)量 m二P r=1.0X 103 kg/m3X0.04 m3 = 40 kg甲乙(2)

16、由宀W可得，止常工作時(shí)，通過(guò)電加熱棒的電流/ = A = 200W aq9aU 220V(3)由圖可知，加熱過(guò)程中溫度由22°C加熱到28°C,加熱時(shí)間為100 min水吸 收的熱量QA=cm (Mo) =4.2X10 3J/ (kg ?X4CkgX (28 C-22 °C) =1.008X106J由 p =可得，消耗的電能 W=Pt=200WX 100X60s= 1.2X 106J電加熱棒給水加熱時(shí)的效率 =逐 x 100% =W男需 x】00% =4%1?如圖是商店里銷售的一款“迷你型”門動(dòng)上水電熱水器？上面標(biāo)示的銘牌如卜?表 所示？若熱水壺內(nèi)裝滿水，在額定電

17、壓下工作（外界大氣壓強(qiáng)為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）型號(hào) DSP 19B 電源 220V 50HzTT 加熱時(shí)1200W功率 保溫時(shí)40W 容量1.5L求:第1題圖（1） 加滿水時(shí)電熱水器中水的質(zhì)量是多少,水在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的沸點(diǎn)是 C（2）保溫時(shí)電熱水器的電阻多大？(3)若瓶?jī)?nèi)20°C的水加熱min TE好燒開(kāi)，貝U加熱時(shí)電熱水瓶的熱效率是多少？ 解：(1)瓶?jī)?nèi)水的質(zhì)量 w = P K= 1.0X IO3kg/m3X 1.5X W3m3=1.5 kg水在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的沸點(diǎn)是 100 °(2) 由P上得,保溫時(shí)電熱水器的電阻=(220Vr =1210Q;RP2 40W(3) 瓶?jī)?nèi)水吸熱

18、Q =cm(t-t°)=4.2X103kg/m3X 1.5 kgX (100 C-20 °C)= 5.04X 105J熱水瓶效率"魯X100% =5.0 4xI05J 5 X100% = 87.5%5.76X105J消耗的電能 W=P2t= 1 200 WX 8X60 s=5.76X IO5 J2. 如圖所示為某品牌蒸汽掛燙機(jī)，為了便于移動(dòng)，它底部裝冇四個(gè)輪子 .其工作 原 理是：底部的儲(chǔ)水箱注滿水后，水通過(guò)進(jìn)水閥門流到發(fā)熱體迅速沸騰，并變成灼熱的水蒸氣，不斷噴向衣物，軟化衣物纖維 ？下表是這種蒸汽掛燙機(jī)的部分參發(fā)熱功率額定電壓儲(chǔ)水箱注滿水量掛燙機(jī)凈重輪了與地面接

19、觸的總面枳數(shù).c 水=4.2 X103J/ (kg - C),取 g = 10N/kg )880 W220 V2 kg4 kg12 cm2第2題圖（1） 儲(chǔ)水箱注滿水后掛燙機(jī)對(duì)水平地而的壓強(qiáng)是多少？（2） 該蒸汽掛燙機(jī)正常工作時(shí)通過(guò)發(fā)熱體的電流是多少？（3） 如 果發(fā)熱體每分鐘 能把25 g水由20OC加熱至100 °，在這一過(guò)程中水 吸收了多少熱量？發(fā)熱體產(chǎn)生多少熱量 ？解：(1)儲(chǔ)水箱注滿水后的總質(zhì)量加=2 kg+ 4 kg = 6 kg對(duì)水平地面的壓力為F = G =60 N 2 = 5xl04 Pa1.2xl0_3m2加g = 6 kgxlON/kg = 60N四個(gè)輪子與地面

20、接觸的總面積 5 = 12 cm2 = 1.2x10-3m2 F儲(chǔ)水箱注滿水后掛燙機(jī)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)=4Ap=s該蒸汽掛燙機(jī)止常工作時(shí)通過(guò)發(fā)熱體的電流是/ =:400 J(3)發(fā)熱體把25g水rtl20 C加熱至100°C,在這一過(guò)程中水吸收的熱量. =C 水 wA/ = 4.2x103 J/(kg ? C)x 25 x 10 心 kg x (100 C - 20 C)= 發(fā)熱體產(chǎn)生熱量為 0 = W = Pt = 880Wx60s = 52 800J【題型示例第67題】某玻璃廠要研發(fā)一款新型玻璃， 要求毎平方米能承受5X105 N 的撞擊力測(cè)試吋，取一小塊玻璃樣詁(質(zhì)量可不計(jì))，平

21、放在如圖甲所示電路中的壓力傳感器上，閉合幵關(guān) S,釋放重物，經(jīng)撞擊后玻璃仍完好無(wú)損，電流 表的示數(shù)隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示(不考慮巾時(shí)刻Z后的情況).已知壓力 傳感器的阻值隨壓力F變化的圖像如圖丙所示；玻璃受到最大撞擊力時(shí)與重物的接觸面積 5A1X10 3m2；電源電壓 *36 V,丄：Oi (物玻璃樣陽(yáng)壓力傳懣器j rIMQ.aS tE1°1iFfT乙丙(1) 從重物開(kāi)始下落到撞擊玻璃樣品前這段時(shí)間內(nèi)，電阻Ro兩端的電壓是多少？(2) 玻璃樣品受到的最大撞擊力是多少？(3) 請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明該樣甜是否滿足設(shè)計(jì)要求？【答案】解：(1)由圖乙知，撞擊前，/泅=0.2A由/=得，電阻心兩端電壓 Uo =Imin R() =0.2 A X 20 Q M VR(2)曲圖乙知，當(dāng)樣品受到最大撞擊力時(shí)Imax = 2此時(shí)電阻心兩端電壓=/加敗人尸1.2AX20Q=24V此時(shí)壓力傳感器駕尹=噸出圖丙知，7?N=10Q吋，壓力傳感器受到的最人撞擊力為600N,即樣品受