綜合題解題方法與技巧-胡旭東

1、 綜合題解題方法與技巧綜合題解題方法與技巧 一、電學綜合一、電學綜合 1 1、極值和范圍、極值和范圍 這類問題通常是求電流表、電壓表示數(shù)變化范這類問題通常是求電流表、電壓表示數(shù)變化范圍，滑動變阻器阻值變化范圍，電路消耗電功率變圍，滑動變阻器阻值變化范圍，電路消耗電功率變化范圍。電路中，為了保證各元器件的安全，電流化范圍。電路中，為了保證各元器件的安全，電流表、電壓表不得超過它們所選的量程，通過定值電表、電壓表不得超過它們所選的量程，通過定值電阻和滑動變阻器的電流不得超過它們允許通過的最阻和滑動變阻器的電流不得超過它們允許通過的最大電流，加在燈泡兩端的電壓通常不超過額定電壓，大電流，加在燈泡兩端

2、的電壓通常不超過額定電壓，因此電路中的滑動變阻器常常只能在一定范圍內(nèi)移因此電路中的滑動變阻器常常只能在一定范圍內(nèi)移動。解決這類問題的方法通常是先將各元件的安全動。解決這類問題的方法通常是先將各元件的安全值進行比較，確定能保證各元件都安全的最大電壓值進行比較，確定能保證各元件都安全的最大電壓或電流，從而確定滑動變阻器阻值變化范圍，再進或電流，從而確定滑動變阻器阻值變化范圍，再進行電流、電壓、電功率的計算。行電流、電壓、電功率的計算。例例1 1 如圖所示，電源電壓保持如圖所示，電源電壓保持6V 6V 不變，電流表的量程不變，電流表的量程為為0 0 0.6A 0.6A，電壓表的量程為，電壓表的量程為

3、0 0 3V 3V，定值電阻的規(guī)，定值電阻的規(guī)格為格為“10 0.5A”10 0.5A”，滑動變阻器的規(guī)格為，滑動變阻器的規(guī)格為“20 1A”20 1A”。閉合開關，為了保證電路安全，在變阻器滑片移動過程閉合開關，為了保證電路安全，在變阻器滑片移動過程中，求中，求 (1) (1)電流表示數(shù)的變化范圍電流表示數(shù)的變化范圍 (2)(2)變阻器變阻器R R2 2接入電路的阻接入電路的阻值變化范圍值變化范圍 (3)(3)電阻電阻R R1 1消耗功率的變化消耗功率的變化范圍范圍 (4)(4)電路消耗總功率的變化電路消耗總功率的變化范圍范圍分析：分析：首先確定滑動變阻器接入電阻的最大和最小值，它接入電首先

4、確定滑動變阻器接入電阻的最大和最小值，它接入電阻越大，電流表、電壓表示數(shù)越小，各元件越安全，因此滑動變阻越大，電流表、電壓表示數(shù)越小，各元件越安全，因此滑動變阻器的接入電阻可以為最大值阻器的接入電阻可以為最大值2020，如下左圖；它接入電阻越小，如下左圖；它接入電阻越小，則電流表、電壓表示數(shù)越大，此時要將各元件最大安全值進行比則電流表、電壓表示數(shù)越大，此時要將各元件最大安全值進行比較，來確定最大電流，從而確定滑動變阻器的最小接入電阻。電較，來確定最大電流，從而確定滑動變阻器的最小接入電阻。電流表最大電流為流表最大電流為0.6A0.6A，電阻，電阻R R1 1允許通過的最大電流為允許通過的最大電

5、流為0.5A0.5A，但由，但由于電壓表最大電壓為于電壓表最大電壓為3V3V，阻值為，阻值為1010，所以實際電阻，所以實際電阻R R1 1允許通過允許通過的最大電流為的最大電流為0.3A0.3A，滑動變阻器的規(guī)格為，滑動變阻器的規(guī)格為20 1A20 1A，為了保證各元，為了保證各元件的安全，綜合比較，該電路通過最大電流為件的安全，綜合比較，該電路通過最大電流為0.3A0.3A，此時變阻器，此時變阻器R R2 2的接入電阻最小，如下右圖。即分別在下面兩圖中分別進行計的接入電阻最小，如下右圖。即分別在下面兩圖中分別進行計算各量，也就它們的范圍。算各量，也就它們的范圍。解解: (1) 最小電流最小

6、電流I=U/R=6V/(20+ 10)=0.2A 最大電流最大電流I=0.3A 所以電流表示數(shù)變化范圍所以電流表示數(shù)變化范圍0.2A0.3A (2) R2 的最大值為的最大值為20 R2的最小值的最小值R=U/I-R1=6V/0.3A-10=10 所以所以R2的阻值范圍為的阻值范圍為1020 (3) R1的最小功率的最小功率P1=I2 R1=(0.2A)2 10=0.4W R1的最大功率的最大功率P1 =I2 R1 =(0.3A)2 10=0.9W R1的電功率變化范圍為的電功率變化范圍為0.4W0.9W (4)電路消耗的最小功率電路消耗的最小功率P總總=UI=6V 0.2A=1.2W 電路消

7、耗的最大功率電路消耗的最大功率P總總=UI=6V 0.3A=1.8W 所以電路消耗的總功率范圍為所以電路消耗的總功率范圍為1.2W1.8W例例2 “賽龍舟賽龍舟”是端午節(jié)里的傳統(tǒng)節(jié)目。小安同學自制是端午節(jié)里的傳統(tǒng)節(jié)目。小安同學自制了一個卡通龍舟，她想用亮度可調(diào)節(jié)的紅、綠燈做它的了一個卡通龍舟，她想用亮度可調(diào)節(jié)的紅、綠燈做它的眼睛。她選用規(guī)格為眼睛。她選用規(guī)格為“12V 6W”的紅燈和的紅燈和“12V 12W”的的綠燈及綠燈及“24 2A”的滑動變阻器等元件設計了如圖電路。的滑動變阻器等元件設計了如圖電路。當閉合開關當閉合開關S、S1、S2，且滑動變阻器的滑片，且滑動變阻器的滑片P移至移至b端時

8、，端時，兩燈都正常發(fā)光兩燈都正常發(fā)光(電源電壓不變，不考慮燈絲電阻的變電源電壓不變，不考慮燈絲電阻的變化化)。求：。求： （1）兩燈都正常發(fā)光時）兩燈都正常發(fā)光時電流表的示數(shù)為多少電流表的示數(shù)為多少? （2）該電路中最大電功率）該電路中最大電功率和最小電功率分別為多少和最小電功率分別為多少?L紅L綠分析分析:（1）當閉合開關）當閉合開關S、S1、S2，且滑動變阻器的，且滑動變阻器的 滑片滑片P移至移至b端時，兩燈并聯(lián)，它們正常發(fā)光，所以端時，兩燈并聯(lián)，它們正常發(fā)光，所以 電流表示數(shù)就是它們額定電流之和；電流表示數(shù)就是它們額定電流之和； （2）依）依P=U2/R，U一定時，一定時，R總總最大時，

9、最大時，P總總最最 小，小，此時應該燈絲電阻較大的紅燈跟此時應該燈絲電阻較大的紅燈跟R1串聯(lián)，此時串聯(lián)，此時 滑片滑片P應該滑至最左端，求出此應該滑至最左端，求出此時電路的總功率。若時電路的總功率。若R總總最最小時，則小時，則P總總最大，此時應最大，此時應該是紅燈與綠燈并聯(lián)，總該是紅燈與綠燈并聯(lián)，總功率即為它們額定功率之功率即為它們額定功率之和。和。L紅L綠解：解：(1) 由由P=UI可計算兩燈的額定電流可計算兩燈的額定電流 I紅紅=P紅紅/U紅紅=6W/12V=0.5A I綠綠=P綠綠/U綠綠=12W/12V=1A 當閉合開關當閉合開關S、S1、S2，且滑動變阻器的滑片，且滑動變阻器的滑片P

10、移至移至b端時，端時，紅燈和綠燈并聯(lián)且正常發(fā)光紅燈和綠燈并聯(lián)且正常發(fā)光 I= I紅紅+I綠綠=1.5A ， 電源電壓電源電壓U=U額額=12V (2) 由由P=U2/R，R最小時功率最大最小時功率最大 兩燈泡并聯(lián)且滑片兩燈泡并聯(lián)且滑片P在在b端時電路的總電阻最小，此時兩燈端時電路的總電阻最小，此時兩燈正常發(fā)光正常發(fā)光 Pmax= P紅紅+P綠綠=12W+6W=18W R最大時功率最小最大時功率最小 電阻較大的燈泡與滑動變阻器全值串聯(lián)電阻最大，由電阻較大的燈泡與滑動變阻器全值串聯(lián)電阻最大，由R= U2/P知紅燈電阻較大知紅燈電阻較大 R紅紅=U紅紅2/P紅紅=(122V)2/6W=24 當閉合開

11、關當閉合開關S、S1、S2，且滑動變阻器的滑片，且滑動變阻器的滑片P移至移至b端時，端時， Rmax=R紅紅+R1=48 Pmin =U2/Rmax=(122V)2/48=3W 2、電熱器問題、電熱器問題 選擇的載體通常是常見的一些家用電器，如電吹風、電加熱器、選擇的載體通常是常見的一些家用電器，如電吹風、電加熱器、豆?jié){機等等，通過轉(zhuǎn)換開關，實現(xiàn)多個檔位或不同工作狀態(tài)。通豆?jié){機等等，通過轉(zhuǎn)換開關，實現(xiàn)多個檔位或不同工作狀態(tài)。通常是求不同檔位的電功率，消耗的電能，加熱效率等。分析問題常是求不同檔位的電功率，消耗的電能，加熱效率等。分析問題的關鍵就是看懂轉(zhuǎn)換開關在不同位置時的電路。的關鍵就是看懂轉(zhuǎn)

12、換開關在不同位置時的電路。 例例3 (1)下圖是一種調(diào)溫型電熱毯的電路示意圖，下圖是一種調(diào)溫型電熱毯的電路示意圖，R1和和R2是兩根相是兩根相同的電熱絲。圖中虛線框內(nèi)是同的電熱絲。圖中虛線框內(nèi)是“三刀四檔三刀四檔”滑動式調(diào)溫開關，滑動式調(diào)溫開關，“三刀三刀”（即（即AB、CD、EF三個滑片）只能同時并排向左或向右三個滑片）只能同時并排向左或向右滑動，使開關處于滑動，使開關處于“1”、“2”、“3”、“4”檔中的某一檔位上。檔中的某一檔位上。當開關處于當開關處于“4”檔時，電熱毯不發(fā)熱；當開關處于其他三檔中的檔時，電熱毯不發(fā)熱；當開關處于其他三檔中的某一檔位時，電熱毯的最小發(fā)熱功率為某一檔位時，

13、電熱毯的最小發(fā)熱功率為30W。 (1)電熱毯以最小發(fā)熱功率工作時，流過電路中的電流為電熱毯以最小發(fā)熱功率工作時，流過電路中的電流為 A。（結(jié)果保留兩位小數(shù)）（結(jié)果保留兩位小數(shù)） (2)開關分別處于開關分別處于“1”、“2”檔檔時，電熱毯的發(fā)熱功率分別為時，電熱毯的發(fā)熱功率分別為 W、 W。 (3)開關分別處于開關分別處于“3”檔時，電熱檔時，電熱毯工作毯工作30分鐘產(chǎn)生的熱量是多少焦？分鐘產(chǎn)生的熱量是多少焦？分析：分析：分別將開關按到分別將開關按到1、2、3、4位置，用電流的路徑位置，用電流的路徑法分析出法分析出R1、R2的連接方式如圖所示，依的連接方式如圖所示，依P=U2/R來分析來分析電路

14、發(fā)熱功率大小。按電路發(fā)熱功率大小。按1時，時， R1、R2并聯(lián)，此時發(fā)熱功率并聯(lián)，此時發(fā)熱功率最大，即高溫檔；按最大，即高溫檔；按2時，只有時，只有R2接入電路，此時發(fā)熱接入電路，此時發(fā)熱功率較小，即中溫檔；按功率較小，即中溫檔；按3時，時， R1、R2串聯(lián)，此時發(fā)熱功串聯(lián)，此時發(fā)熱功率最小，即低溫檔；按率最小，即低溫檔；按4時，處于停止狀態(tài)。再來進行時，處于停止狀態(tài)。再來進行相關計算。相關計算。解：解：(1) I=P/U=30W/220V=0.14A (2) 按按3時時R1、R2串聯(lián)，又串聯(lián)，又R1=R2 ， P3 =U2/( R1 +R2 )=U2/2R1=30W P1= P2= U2/

15、R1 =60W 按按1時，高溫檔，此時時，高溫檔，此時 R1、R2并聯(lián)，并聯(lián)， P高高= P1 + P2 = 2 60W=120W 按按2時，只有時，只有R2接入，即中溫檔，接入，即中溫檔， P中中= 60W (3) 按按3時，時，Q=W=Pt=30W 30 60s=5.4104J例例4 電壓力鍋是一種新型家用電器，集高壓鍋與電飯鍋優(yōu)點于一電壓力鍋是一種新型家用電器，集高壓鍋與電飯鍋優(yōu)點于一體，既安全又環(huán)保。下圖是某型號電壓力鍋工作電路簡圖，右表體，既安全又環(huán)保。下圖是某型號電壓力鍋工作電路簡圖，右表是其部分參數(shù)。其中是其部分參數(shù)。其中R1是主加熱器，是主加熱器，R2是保壓加熱器。接通電路是保

16、壓加熱器。接通電路后，開關后，開關S自動與觸點自動與觸點a、b接通，開始加熱。當鍋內(nèi)溫度達到接通，開始加熱。當鍋內(nèi)溫度達到105時，開關時，開關S自動與自動與a、b斷開，并與觸點斷開，并與觸點c接通，開始保壓，此接通，開始保壓，此時鍋內(nèi)水溫不變，且未沸騰。現(xiàn)將時鍋內(nèi)水溫不變，且未沸騰?，F(xiàn)將3L初溫為初溫為25的水加入壓力鍋的水加入壓力鍋中，接通電路使其正常工作中，接通電路使其正常工作30min。已知消耗的電能有。已知消耗的電能有90被有被有效利用，水的比熱容為效利用，水的比熱容為42103J(kg)。求：。求： (1)電壓力鍋在加熱狀態(tài)時的電流。電壓力鍋在加熱狀態(tài)時的電流。 (2)電壓力鍋多少

17、秒后開始保壓電壓力鍋多少秒后開始保壓? (3)電壓力鍋在此電壓力鍋在此30min內(nèi)消耗的電能。內(nèi)消耗的電能。 額定電壓（額定電壓（V）220主加熱器額定功率（主加熱器額定功率（W）800保壓加熱器額定功率（保壓加熱器額定功率（W）200保壓溫度（保壓溫度（）105最大容積（最大容積（L）5分析：分析：先分析加熱和保壓狀態(tài)時電路的連接方式，當先分析加熱和保壓狀態(tài)時電路的連接方式，當S按按a、b時，時， R1 、 R2 并聯(lián)，為加熱狀態(tài)；并聯(lián)，為加熱狀態(tài)；S按按c時，只有時，只有R2接入電路，為保壓狀態(tài)，如圖；兩狀態(tài)下接入電路，為保壓狀態(tài)，如圖；兩狀態(tài)下R2的功率不的功率不變，參數(shù)表中保壓加熱器額

18、定功率即為變，參數(shù)表中保壓加熱器額定功率即為R2的功率。因此的功率。因此加熱狀態(tài)時電功率即為加熱狀態(tài)時電功率即為R1 、 R2電功率之和。電功率之和。 加熱時間加熱時間t=W/P總總W=Q吸吸/ Q吸吸=cmt m=V W總總= W加加+ W保保 ， W加加=P加加t加加 ，W保保=P保保t保保 ， t保保= t - t加加 二、力學綜合二、力學綜合 （一）壓強、浮力、簡單機械綜合（一）壓強、浮力、簡單機械綜合 這幾個知識點是力學部分的重點，也是難點，通常選擇生活、這幾個知識點是力學部分的重點，也是難點，通常選擇生活、生產(chǎn)中某裝置、設備、機器等，考察學生分析解決問題能力。解生產(chǎn)中某裝置、設備、

19、機器等，考察學生分析解決問題能力。解決方法是先分析各部分的受力，再找各部分之間的聯(lián)系。決方法是先分析各部分的受力，再找各部分之間的聯(lián)系。 例例5 如圖為某坐便器的結(jié)構(gòu)示意圖。已知浮筒的重力為如圖為某坐便器的結(jié)構(gòu)示意圖。已知浮筒的重力為2N，一般，一般情況下浮筒對進水閥門施加豎直向上為情況下浮筒對進水閥門施加豎直向上為4N的力時進水管就停止向的力時進水管就停止向水箱注水。排水閥上表面呈圓形，面積為水箱注水。排水閥上表面呈圓形，面積為50cm2，通過細線與沖水，通過細線與沖水扳手相連。扳手相連。(g10N/kg) 坐便器具有防臭的優(yōu)點是因為桶身坐便器具有防臭的優(yōu)點是因為桶身和排水管構(gòu)成了一個和排水

20、管構(gòu)成了一個_的緣故。的緣故。 當排水閥處于當排水閥處于30cm深處時，它受到深處時，它受到水的壓力為多少？水的壓力為多少？(請寫出必要的計算過請寫出必要的計算過程程) 進水管停止向水箱注水時，浮筒浸進水管停止向水箱注水時，浮筒浸入水中的體積為多少？入水中的體積為多少？(請寫出必要的計算過程請寫出必要的計算過程)分析：分析：停止注水時停止注水時,對浮筒進行受力分析可知對浮筒進行受力分析可知:它受三個力，為平衡的力它受三個力，為平衡的力 即：即：F浮浮=G+ F水水 V排排= F浮浮/ 水水g即可求得。即可求得。解：解： 連通器連通器 水對閥門的壓力為水對閥門的壓力為 F壓壓pSghS 1.01

21、03kg/m310N/kg0.3m50104m2 15N 浮力至少為浮力至少為 F浮浮G筒筒F2N4N6N 浮筒浸入水中的體積為浮筒浸入水中的體積為 V排排 F浮浮/ 水水g 6N/（1.0103kg/m310N/kg） 6104 m3例例6 平推杠鈴架是一種健身器材，結(jié)構(gòu)如圖所示，其中直桿平推杠鈴架是一種健身器材，結(jié)構(gòu)如圖所示，其中直桿ABCD是質(zhì)量分布均勻的圓柱體狀杠鈴桿。訓練時人平躺在長凳上，雙是質(zhì)量分布均勻的圓柱體狀杠鈴桿。訓練時人平躺在長凳上，雙手將杠鈴桿反復向上推起，起到鍛煉身體的作用。手將杠鈴桿反復向上推起，起到鍛煉身體的作用。 (1)請在圖中畫出杠鈴桿的請在圖中畫出杠鈴桿的重力

22、的示意圖。重力的示意圖。 (2)杠鈴桿兩側(cè)可以裝配杠杠鈴桿兩側(cè)可以裝配杠鈴片，杠鈴片按質(zhì)量可分為鈴片，杠鈴片按質(zhì)量可分為5kg、15kg、 20kg、25kg共共四種型號。往空的杠鈴桿上四種型號。往空的杠鈴桿上安裝杠鈴片時，先將一個杠安裝杠鈴片時，先將一個杠鈴片套在杠鈴桿的一端，再鈴片套在杠鈴桿的一端，再將這個杠鈴片水平向里推到將這個杠鈴片水平向里推到圖示位置，然后在杠鈴桿的圖示位置，然后在杠鈴桿的另一側(cè)安裝一個相同的杠鈴片。試通過計算說明，在上述安裝過另一側(cè)安裝一個相同的杠鈴片。試通過計算說明，在上述安裝過程中，為了不使杠鈴桿翻轉(zhuǎn)，杠鈴桿的質(zhì)量至少應為多大程中，為了不使杠鈴桿翻轉(zhuǎn)，杠鈴桿的質(zhì)

23、量至少應為多大? (3)某人在一次健身時，某人在一次健身時，20s內(nèi)向上推舉了內(nèi)向上推舉了l0次杠鈴桿，已知杠鈴桿次杠鈴桿，已知杠鈴桿和杠鈴片的總質(zhì)量為和杠鈴片的總質(zhì)量為80kg，如果每次推舉時手斜向上移動了，如果每次推舉時手斜向上移動了50cm，杠鈴桿杠鈴桿 上升的高度為上升的高度為40cm，那么他在這次健身時推舉做功的功率，那么他在這次健身時推舉做功的功率約為多少約為多少?分析：分析：將杠鈴片安到一端時，如果杠鈴桿的質(zhì)量過小，將杠鈴片安到一端時，如果杠鈴桿的質(zhì)量過小，則杠鈴桿會繞這端的支架翻轉(zhuǎn)，這就是杠桿模型。依則杠鈴桿會繞這端的支架翻轉(zhuǎn)，這就是杠桿模型。依F杠杠l2= F片片l1 可知，

24、可知， G杠杠= l1/ l2 G片片 ，杠鈴桿最小質(zhì)量應杠鈴桿最小質(zhì)量應該保證將質(zhì)量最大的杠鈴片安到杠的最外端時也不會翻該保證將質(zhì)量最大的杠鈴片安到杠的最外端時也不會翻轉(zhuǎn)，即轉(zhuǎn)，即F片片=250N， l1 =36，即可求出杠鈴杠的最小質(zhì)量。，即可求出杠鈴杠的最小質(zhì)量。 推舉時推力做的功就是克服杠鈴桿升高推舉時推力做的功就是克服杠鈴桿升高40時重力時重力做的功，做的功，50不是重心升不是重心升高的高度。高的高度。 依依P=W/t=mgh/t即可即可求得推力的功率。求得推力的功率。解：解： 杠鈴剛翻轉(zhuǎn)時，杠鈴剛翻轉(zhuǎn)時， G片片l1 = G杠杠l2 即即m片片g l1=m杠杠gl2 得得m杠杠=

25、l1/ l2 m片片=(36/45)25kg=20kg P=W/t=G總總h=m總總gh/t =(80kg10N/kg4010-2 m)/(20s/10) =160W （二）功、功率、效率綜合（二）功、功率、效率綜合 這里的功、功率、效率不僅僅是簡單機械的，只要是有能量這里的功、功率、效率不僅僅是簡單機械的，只要是有能量轉(zhuǎn)化過程都會涉及到，無論是求效率還是根據(jù)效率計算功或功率，轉(zhuǎn)化過程都會涉及到，無論是求效率還是根據(jù)效率計算功或功率，要以效率為突破口，弄清這一過程中有用部分是什么，總的部分要以效率為突破口，弄清這一過程中有用部分是什么，總的部分是什么，再來解決問題。是什么，再來解決問題。例例7

26、 甲圖是密封式自由降落救生艇，在緊急情況下可使船員快速甲圖是密封式自由降落救生艇，在緊急情況下可使船員快速離開事故母船。乙表是其部分參數(shù)。離開事故母船。乙表是其部分參數(shù)。(g取取10N/kg) (1) 救生艇要求滿載靜止時至少有一半體積露出水面，則救生救生艇要求滿載靜止時至少有一半體積露出水面，則救生艇整體體積不能小于多少艇整體體積不能小于多少m3? (2) 在某次演習中，將這艘空載的救生艇從滑道底端勻速拉到在某次演習中，將這艘空載的救生艇從滑道底端勻速拉到 頂端，用時頂端，用時50s。如果滑道的機械效率為。如果滑道的機械效率為90，那么救生艇所受拉，那么救生艇所受拉力的功率為多少力的功率為多

27、少W?空艇質(zhì)量空艇質(zhì)量3103kg滿載質(zhì)量滿載質(zhì)量5 103kg滑道長度滑道長度10m滑道高度滑道高度6m最大乘員數(shù)最大乘員數(shù)25分析分析: 因為艇漂浮，所以因為艇漂浮，所以F浮浮=G艇艇. V排排 F浮浮/ 水水g G艇艇/ 水水g m艇艇/ 水水 滑道的機械效率滑道的機械效率=W有用有用/W總總 , 拉救生艇時拉救生艇時 做的有用功即為克服重力做的功做的有用功即為克服重力做的功 W有有= G艇艇h，所以，所以=W有有/W總總 =Gh/ W總總 。 拉力做的總功拉力做的總功W總總 = G艇艇h/,拉力的功率拉力的功率 P= W總總 /t= G艇艇h/t解解：（1）V排排 F浮浮/ 水水g G

28、艇艇/ 水水g m艇艇/ 水水 5 103kg/1.0103kg/m3=5m3 V艇艇2 V排排 10m3 （2） P = W總總 /t= G艇艇h/t=3103kg10N/kg 6m/90% 50s=4000W例例8 2012年年6月，我國自主設計的載人潛水器月，我國自主設計的載人潛水器“蛟龍?zhí)栻札執(zhí)枴?，實驗下，實驗下潛?000m達到一個新的深度試驗經(jīng)歷了以下主要過程：母船用新達到一個新的深度試驗經(jīng)歷了以下主要過程：母船用新型的吊裝設備將潛水器投放到海中；潛水器緩慢豎直下潛和上升；型的吊裝設備將潛水器投放到海中；潛水器緩慢豎直下潛和上升；吊裝設備將潛水器吊上母船如圖是母船的吊裝設備的示意圖

29、，吊裝設備將潛水器吊上母船如圖是母船的吊裝設備的示意圖，圖中虛線框中是滑輪組（未畫出），電動機拉放滑輪組繩子自由圖中虛線框中是滑輪組（未畫出），電動機拉放滑輪組繩子自由端，掛鉤掛著潛水器吊裝設備緩慢地將潛水器投放到海中，然端，掛鉤掛著潛水器吊裝設備緩慢地將潛水器投放到海中，然后，潛水器下潛用時后，潛水器下潛用時t1=6h，到達，到達7000m出停留出停留t2=0.5h，上升用時，上升用時t3=3.5h潛水器上升到海面后，掛鉤掛著潛水器離開水面后，緩潛水器上升到海面后，掛鉤掛著潛水器離開水面后，緩慢勻速豎直上升高度慢勻速豎直上升高度h=6m，在這個過程中電動機拉滑輪組繩子自，在這個過程中電動機拉

30、滑輪組繩子自由端的拉力由端的拉力F1=5.5104N，滑輪組的機械效率，滑輪組的機械效率=80% 已知潛水器總質(zhì)量（含潛已知潛水器總質(zhì)量（含潛水員）水員）m=2.2104kg，體積，體積V=20m3，水的密度，水的密度1=1.0103kg/m3，海水的密度，海水的密度2=1.03103kg/m3，g取取10N/kg不計繩和掛鉤的質(zhì)量，不考不計繩和掛鉤的質(zhì)量，不考慮空氣阻力，不考慮潛水器慮空氣阻力，不考慮潛水器離開海面后海水對潛水器質(zhì)離開海面后海水對潛水器質(zhì)量的影響求：量的影響求：繩子自由端繩子自由端掛鉤掛鉤海面海面滑輪組滑輪組電動機電動機吊裝設備平臺吊裝設備平臺 （1）吊裝設備將潛水器投放至剛

31、被海水浸沒時，掛鉤）吊裝設備將潛水器投放至剛被海水浸沒時，掛鉤的拉力是多大？的拉力是多大？ （2）潛水器從開始下潛到返回海面的整個過程中，平）潛水器從開始下潛到返回海面的整個過程中，平均速度是多少米均速度是多少米/秒？秒？ （3）滑輪組中，與動滑輪相連的繩子是多少段？）滑輪組中，與動滑輪相連的繩子是多少段？繩子自由端繩子自由端掛鉤掛鉤海面海面滑輪組滑輪組電動機電動機吊裝設備平臺吊裝設備平臺分析：對剛浸沒的潛水器進行受力分析如圖分析：對剛浸沒的潛水器進行受力分析如圖 三力為平衡的力：三力為平衡的力： F拉拉=G F浮浮 F浮浮= 水水gV排排 平均速度平均速度v=s/t，總時間包括停留時間即，總

32、時間包括停留時間即 t = 6h+0.2h+3.8h=10h,總路程總路程S=27000m對于滑輪組，自由端移動距離對于滑輪組，自由端移動距離s跟重物升高的高度跟重物升高的高度h之之間的關系為間的關系為 s = nh,n即為吊著的滑輪組的繩子段數(shù)即為吊著的滑輪組的繩子段數(shù) =W有有/W總總 = Gh/Fs = Gh/Fnh , n=G/F 解解:（1）潛水器的重力）潛水器的重力G=mg=2.2104kg10N/kg=2.2105N， 潛水器受到的浮力潛水器受到的浮力 F浮浮=2gh=1.03103kg/m310N/kg20m3=2.06105N， 潛水器處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得：潛水器處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得：F0+F浮浮=G， 掛鉤拉力掛鉤拉力F0=GF浮浮 =2.2105N2.06105N=1.4104N ； （2）潛水器整個過程的路程）潛水器整個過程的路程s=2h0， 潛水器的速度潛水器的速度v=0.39m/s； （3）有用功）有用功W有有=mgh，總功，總功W總總=F1s=F1nh， 效率效率=100%=100%=100%=100%=80%， 則則n=5；例例9 下圖是八浮子（編號為下圖是八浮子（編號為1-8）波浪發(fā)電機的俯視圖。）波浪發(fā)電機