如图甲所示是某款水位自动测控仪的测量原理图，电源电压U恒为12V，定值电阻R0=10Ω，R1为一竖直固定光滑金属棒，总长30cm，阻值为15Ω，其接入电路的阻值与长度成正比。弹簧上端固定，滑片P固定在弹簧下端且与R1接触良好，滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体M通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端，重60N，高50cm，底面积为80cm2。当水位处于最高位置A时，M刚好浸没在水中，此时滑片P恰在R1最上

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21690. （2021•交大附中•三模）如图甲所示是某款水位自动测控仪的测量原理图，电源电压U恒为12V，定值电阻R₀=10Ω，R₁为一竖直固定光滑金属棒，总长30cm，阻值为15Ω，其接入电路的阻值与长度成正比。弹簧上端固定，滑片P固定在弹簧下端且与R₁接触良好，滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体M通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端，重60N，高50cm，底面积为80cm²。当水位处于最高位置A时，M刚好浸没在水中，此时滑片P恰在R₁最上端；当水位降至最低位置B时，M的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力F与其伸长量△L的关系如图乙所示。闭合开关S，求：（已知ρ_水=1.0×10³kg/m³，g取10N/kg）
$德优题库$
（1）电路中R₀的作用是；
（2）当水位处于位置A时，电压表的示数；
（3）当水位处于位置A时，此时弹簧的伸长量；
（4）水位降至B时，此时电路消耗的电功率。

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[考点]

欧姆定律的应用电功率的计算

[答案]

（1）保护电路；
（2）当水位处于位置A时，电压表的示数为7.2V；
（3）当水位处于位置A时，此时弹簧的伸长量为10cm；
（4）水位降至B时，此时电路消耗的电功率为9.6W。

[解析]

解：由电路图可知，闭合开关S，定值电阻R₀与滑动变阻器R₁串联，电压表测R₁两端的电压。
（1）若去掉定值电阻R₀，当R的电阻为零时，会造成电源短路，所以电路中串联电阻R₀能起到保护电路的作用；
（2）当水位处于位置A时，滑片P恰在R₁最上端，变阻器接入电路中的电阻R₁=15Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：I=

R总

R0+R1

12V

10Ω+15Ω

=0.48A，
电压表的示数：U₁=IR₁=0.48A×15Ω=7.2V；
（3）当水位处于最高位置A时，M刚好浸没在水中，
此时M排开水的体积：V_排=Sh=80cm²×50cm=4000cm³=4×10^-3m³，
圆柱体M受到的浮力：F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×4×10^-3m³=40N，
由F_浮=G-F_拉可得，弹簧所受拉力：F=G-F_浮=60N-40N=20N，
由图乙可知，弹簧的伸长量△L=10cm；
（4）水位降至B时，M的下表面刚好离开水面，弹簧所受拉力：F′=G=60N，
由图乙可知，弹簧的伸长量△L′=30cm，
则滑片下移的距离：L=△L′-△L=30cm-10cm=20cm，
此时变阻器接入电路中的电阻：R₁′=

30cm−20cm

30cm

×15Ω=5Ω，
此时电路消耗的电功率：P=

R总′

R0+R1′

(12V)2

10Ω+5Ω

=9.6W。
答：（1）保护电路；
（2）当水位处于位置A时，电压表的示数为7.2V；
（3）当水位处于位置A时，此时弹簧的伸长量为10cm；
（4）水位降至B时，此时电路消耗的电功率为9.6W。

[点评]

本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、称重法求浮力公式、阿基米德原理的综合应用，正确得出最后一问中滑动变阻器接入电路中的电阻是关键。

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相似题 全部同步专题复习模拟真题联考专练月考周考期中期末单元寒假暑假副题

16440. （2017•漳州双语实验学校•模拟） “光强”是表示光的强弱程度的科学量。照射光越强，光强越大。光强符号用E表示，国际单位为坎德拉（cd）。如图甲为光敏电阻的实物和元件符号，图乙为某种光敏电阻的阻值R与光强E间的关系图，图丙为小金利用这种光敏电阻所设计的电路。已知电源电压为6V，小灯泡L标有“6V6W”字样，灯丝的电阻随温度的变化而变化。

（1）分析上述资料，可以看出这种光敏电阻的阻值随光强的增大而　　（选填“增大”或“减小”）。
（2）求小灯泡正常发光时的电流。
（3）光敏电阻接收光强为3坎德拉的光照射时，闭合开关，测得电路中的电流为0.6A，求此时小灯泡的电阻。
（4）某次实验中测得小灯泡两端电压为1.5V，光敏电阻消耗的功率为2.25W，求此时光敏电阻接收到光的光强。

共享时间:2017-08-28 难度:4 相似度:2

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19409. （2016•陕西省•真题）如图1为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机，它的正常工作电压为220V，水箱装水最多0.3kg，加热功率有大小两个档位，设计师最初设计的内部电路有如图2甲、乙两种接法，其中电热丝R₁=56Ω，R₂=44Ω。

（1）高温水蒸气熨烫衣服时，水蒸气遇到衣服迅速　　成小水珠，放出热量，将衣服熨平（填物态变化名称）；
（2）如果选择甲电路，电路中最大电流为　　A，如果选择乙电路，电路中最大电流为　　A，由于两个电路中所选熔断器里的熔丝允许通过的最大电流为8.2A，故设计师最终选择了甲电路；（计算结果保留一位小数）
（3）请分别计算这款挂烫机两个档位的额定功率；
（4）若将水箱中0.22kg的水从25℃加热到100℃，挂烫机至少需要加热多长时间？[水的比热容c=4.2×10³J/（kg•℃）]。

共享时间:2016-08-18 难度:5 相似度:2

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16420. （2017•石狮市石光中学•模拟）学校食堂每天利用电热蒸饭柜（如图甲所示）给我们提供香喷喷的米饭，其额定电压为220V，电热蒸饭柜分别为加热和保温两个挡位，其简化电路图如图乙所示，R₁电阻为45Ω，加热时的功率为4840W，求：
（1）当开关S　　时，电热蒸饭柜为加热状态；
（2）R₂的电阻；
（3）该电热蒸饭柜保温时的电功率；
（4）食堂还会用一台小风扇来换气送风，风扇用的电动机线圈电阻为0.6Ω，接在12V的电源上，工作时通过线圈的电流为0.5A，电动机会把一部分电能转化为热能，试求电动机发热的功率是多少？

共享时间:2017-08-18 难度:5 相似度:1.5

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19897. （2021•陕西省•真题）某型号煎烤机有上下两个加热盘，由两个开关控制其工作状态。R₁为下盘电热丝，R₂为上盘电热丝，两电热丝阻值相等，煎烤机的最大额定功率为2200W。如图为煎烤机的内部简化电路图（不考虑温度对电热丝阻值的影响）。

（1）按照安全用电的要求，将a、b两点接入家庭电路，完成连线。
（2）煎烤机正常工作时电路中的最大电流是多少？以最大额定功率工作时，1min消耗多少电能？
（3）电热丝R₁的阻值是多大？

共享时间:2021-07-12 难度:4 相似度:1.5

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21226. （2020•交大附中•二模）如图，是一款各位奶爸奶妈的必备电器--暖奶器，其铭牌如下表，它有着高温消毒中温加热和低挡保温的功能。其等效电路结构如下图，已知：电源电压为36V，R₁和R₂为发热电阻，R₃是规格为“20Ω 5A“的滑动变阻器。S闭合，S₁，S₂均断开时，电器处于低温挡，移动滑片，可以手动调节低温挡的加热功率；S、S₁闭合，R₃均没有接入电路时，通过控制S₂的通断，可以使电器处于高温挡或中温挡。
$德优题库$

产品名称	暖奶器
额定电压	36V
额定容量	两个奶瓶
额定功率	高温挡	280W
	中温挡	180W
	低温挡	？

求：（1）当S、S₁、S₂闭合时，该暖奶器选用挡工作（选填“高温”、“中温“或“低温”）。
（2）电器以中温挡工作了5min，求此时电路中的电流大小？以及发热电阻产生的热量？
（3）R₂的电阻大小？
（4）电压表的量程为“0～24V”，电流表量程为“0～3A”，在不损坏电路元件的前提下，低温挡手动调节时R₁的加热功率范围？

共享时间:2020-08-03 难度:4 相似度:1.5

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21594. （2021•铁一中学•二模）小明研究了家里的智能电热马桶（马桶盖如图甲），设计出如图乙所示的便座加热电路，通过开关S₁和S₂的不同接法组合，实现“高温挡、中温挡、低温挡”三种加热功能（见表）。图丙是坐便器的结构示意图，求：

S₁	断开	断开	闭合	闭合
S₂	接b	接a	接a	接b
功率	P₀=0	P_x	P₁=44W	P₂=132W

$德优题库$
（1）当排水阀处于30cm深处时，它受到水的压强为多大？
（2）求出R₂的阻值和表中的“P_x”。
（3）老年人在冬天坐上冰冷的马桶是很难受的，假设小洋想让马桶圈的温度升高6℃，则用“高温挡”加热的方式需要多长时间。[设马桶圈吸热效率为60%，马桶圈的质量m=600g，马桶圈材料的比热容c=0.44×10³J/（kg•℃）]。
（4）小明在不添加任何器材的基础上，对上述电路图进行改造，可以实现四个挡位的加热功能，请画出一种符合要求的电路图。

共享时间:2021-07-30 难度:2 相似度:1.5

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19388. （2017•陕西省•真题）如图1所示为某型号室内电加热器，有高温和低温两个挡位，额定电压为220V，高温挡和低温挡功率分别为2200W和1000W，简化电路如图2所示。

（1）使用电加热器时，要插入三孔插座，是为了将金属外壳与　　相连，当开关S₁闭合、S₂断开时，电加热器处于　　温挡。
（2）请计算电阻丝R₁的阻值和通过电阻丝R₂的电流。（结果保留一位小数）
（3）在额定电压下，使用高温挡工作3小时，电加热器产生的热量是多少焦耳？

共享时间:2017-07-20 难度:4 相似度:1

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19497. （2012•陕西省•真题）图示为一款有高、低温两档的蒸汽电熨斗电路原理图。R₁、R₂为电热丝，其中R₂=242Ω，水升温并汽化成水蒸气，从而熨烫衣服。
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（2）电熨斗处于低温档时，正常工作功率为1100W．求：通过电路的电流是多大？R₁的电阻是多大？通电3min产生的热量是多少？
（3）若将该款电熨斗进行改造，使其正常工作时高温挡功率为1000W．要求只改变其中一个电热丝的阻值，请你通过分析和计算，求出该电热丝改变后的阻值应为多少？

共享时间:2013-08-20 难度:5 相似度:1

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dywl2020

2021-07-22

初中物理 | 计算题

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2021年陕西省西安市交大附中中考物理三模试卷

更新:2021-07-22 08:03浏览量:608

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