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专题五　综合应用专题
类型速度、压强、浮力、功、功率综合应用题(10年10考)
1．随着5G网络的快速发展，5G无人配送车已应用于实际生活中。图1是一辆在水平路面上匀速直线行驶的四轮5G无人配送车，该配送车空载时的质量为600 kg。已知该配送车每个轮胎与地面的接触面积均为100 cm2，在水平路面上受到的阻力始终为车辆总重力的，g取10 N/kg。求：
图1
(1)配送车空载时所受重力的大小；
(2)配送车空载在水平路面上匀速直线行驶时受到的牵引力；
(3)配送车空载在水平路面上匀速直线行驶1 km的过程中牵引力所做的功；
(4)配送车对水平地面的压强为3×105 Pa时，所装货物的质量。
2．(2025方城一模)中欧班列是连接中国与欧洲的重要物流通道，河南郑州作为重要的枢纽站，承担着大量集装箱的装卸工作。某规格集装箱的相关参数如下表所示，g取10 N/kg，试问：
长度/m 宽度/m 高度/m 空箱质量/kg 最大载货质量/kg
10 3 1 3 500 26 500
图2
(1)若该集装箱箱体所用材料的密度为3.5×103 kg/m3，则该集装箱箱体所用材料的体积为多少？
(2)图2甲是三个并排放置在水平地面上的满载集装箱，一个满载集装箱对地面的压强为多少？
(3)吊机在1 min内把地面上另外两个满载集装箱叠放在其中一个满载集装箱上方，如图乙，请计算吊机在叠放这两个满载集装箱的过程中，克服满载集装箱重力做功的平均功率是多少？
3．小红家果园的苹果丰收了，小红对苹果进行了以下专题研究。
(1)苹果成熟
丰收时节，果园里弥漫着苹果的香味，这是因为分子在不停地做______________；熟透的苹果向下掉落的过程中，不考虑空气阻力，苹果的机械能________。
(2)运输苹果
一辆苹果运输车以72 km/h的速度在平直公路上匀速行驶12 km到达仓库，行驶过程中发动机做机械功的功率恒为40 kW，则该过程中发动机做了多少机械功？该车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力为多少？
(3)苹果的密度
小红想知道苹果的密度。她先将装有适量水的烧杯放到已调零的电子秤上，如图3甲所示，电子秤的示数m1＝300 g；然后将苹果放入水中，如图乙所示，苹果静止后，电子秤的示数m2＝570 g；最后用细针(质量、体积忽略不计)下压使苹果浸没在水中，且不接触烧杯，如图丙所示，苹果静止后，电子秤的示数m3＝600 g。已知ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg，求：
①图乙中苹果受到的浮力；②苹果的密度。
图3
类型效率类综合应用题(10年6考)
一、机械效率
方法指导　机械效率的理解与计算
(1)竖直滑轮组(不计绳重、摩擦)　
η＝＝＝＝＝
(2)斜面
η＝＝＝＝
1．工人师傅要将质量为80 kg的木箱搬到1.5 m高的装载平台上，他将一块5 m长的木板搭在地面与装载平台之间构成斜面，然后站在车上用300 N的拉力在20 s内将木箱沿着斜面从底端匀速拉到装载平台上，如图1所示，(g取10 N/kg)试问：
图1
(1)工人做功的功率是多少？
(2)斜面的机械效率是多少？
(3)木箱和斜面之间的摩擦力是多少？
(4)使用斜面拉木箱时有哪些更省力的方法？(写出一种即可)
2．图2甲是一种塔式起重机的简易示意图，该起重机悬吊货物的滑轮组如图乙所示。该起重机匀速吊起重为6 000 N的货物时，货物在10 s内匀速上升了5 m，钢丝绳上的拉力为2 500 N。忽略平衡臂、起重臂(含定滑轮)、钢丝绳重，不计摩擦，g取10 N/kg。
图2
(1)求滑轮组做的有用功及做有用功的功率；
(2)求滑轮组的机械效率；
(3)求动滑轮的重力；
(4)若配重的质量为3 t，平衡臂最长为l1＝5 m，起重臂最长为l2＝15 m，当滑轮组和货物在最右端时，求起重机能吊起货物的最大质量。
二、电热转化效率
方法指导　电热器效率的理解与计算　
η＝
3．(2025洛阳一模)图3是某品牌电热水器，其数字屏幕可显示水温。下表是该品牌不同型号电热水器的说明书(部分)。
图3
型号 TDS－30 TDS－40 TDS－50 TDS－60
额定加 热功率 3 000 W 4 000 W 5 000 W 6 000 W
额定电压 220 V
额定储水量 50 L
热效率 ≥85%
(1)此系列产品配备有遥控器，它通过__________(选填“红外线”或“紫外线”)来控制热水器；电热水器通电后，利用电流的__________对水加热。
(2)在保证电路安全的前提下，洛洛家想购买功率尽量大的电热水器。已知他家为电热水器预留的插座上标有“220 V　20 A”字样，请通过计算确定他家应选购的该品牌电热水器型号。
(3)打开选购的电热水器，屏幕显示水温 20 ℃，洛洛设置出水温为60 ℃，40 min后达到设定温度。请通过计算判断，该电热水器的热效率是否与说明书相符。[ρ水＝1×103 kg/m3，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
4．(2025光山二模改编)图4甲是某公园的便民饮水点及饮水机内部电路简化图，其中R1的阻值为48.4 Ω，R1和R2均为阻值不变的电热丝，该饮水机有加热和保温两挡，正常工作时，保温挡功率为110 W。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
图4
(1)求该饮水机在加热挡正常工作时的功率；
(2)求电热丝R2的阻值；
(3)当只有该饮水机工作时，用其将3 kg水从10 ℃加热到100 ℃，加热前、后公园安装的数字式电能表示数如图乙所示，求该饮水机的加热效率。
5．(2025驻马店模拟改编)图5甲是常用的3D打印笔，它能通过加热，挤出热熔的塑料，然后在空气中迅速冷却，最后凝固成形。此打印笔有快、慢两挡，其内部简化电路如图乙所示，R1、R2是发热电阻，额定电压为220 V，慢挡打印功率为44 W，快挡打印功率为 132 W，加热效率为75%。
甲 乙
图5
(1)该打印笔在快挡打印状态下的工作电流是多少？
(2)发热电阻R1的阻值是多少？
(3)某次使用快挡打印，共将33 g的塑料条从20 ℃加热到220 ℃，完成这次打印所需的时间是多少？[塑料条的比热容为1.5×103 J/(kg·℃)]
三、热力转化效率(即热机效率)
方法指导　热机效率的理解与计算　
η＝
6．我国道路交通安全规定，货车轮胎对地面的压强应控制在7×105 Pa以内。如图6所示，王师傅驾驶空车质量为6 t的货车运输沙子，沙子的质量为24 t，车轮与地面的总接触面积为0.5 m2。王师傅驾驶该货车在平直公路上匀速行驶了30 km，该过程中货车受到的阻力为总重力的，消耗柴油10 kg。g取10 N/kg，柴油的热值取4×107 J/kg。请你解答：
图6
(1)货车装着沙子静止时对水平地面的压强是否符合安全规定？
(2)匀速行驶30 km，货车牵引力所做的功是多少？
(3)上述运输过程中货车发动机的效率是多少？
四、电力转化效率
方法指导　电动机效率的理解与计算　
η＝＝
7．(2025唐河二模)电动汽车是指以车载电源为动力，用电动机驱动车轮行驶的汽车(如图7)。某电动汽车搭载质量为300 kg、能量密度为9×106 J/kg的“麒麟电池”，行驶时的最大功率为100 kW，在一次测试过程中，该车以最大功率在水平地面上匀速直线行驶了8 km，用时6 min。试问：
图7
(1)电动汽车的主要部件是电动机，其工作原理是____________________________；行驶过程中，驾驶员相对于车是________(选填“静止”或“运动”)的。
(2)在这次测试过程中该车牵引力所做的功是多少？
(3)该车受到的阻力为多大？
(4)若电动汽车的能量利用效率为90%，则在满电状态下，可有效利用的能量相当于完全燃烧多少千克汽油放出的热量？(汽油的热值为4.5×107 J/kg)
五、发电类能量转化效率
方法指导　(1)光电转化效率　
η＝
(2)热电转化效率
η＝
(3)力电转化效率
η＝＝
8．随着新能源政策的引导及风力发电、并网等技术的发展，我国风力发电开发走在了世界前列，装机容量居全球第一。
图8
(1)发电原理
风力发电机是利用____________的原理发电的；风能是__________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)发电效率
如图8，某风力发电机正在发电。若某段时间内，风车每秒获得的风能(W风)为8×105 J，发电功率为8×104 W，请计算这段时间内利用此风车发电时风能的利用率(η)。
(3)节约能源
某风力发电站1年提供的电能约为4.8×1013 J，若这些电能改由发电效率为40%的火力发电机来提供，则需要完全燃烧多少千克煤炭？(煤炭的热值q＝3.0×107 J/kg)
9．(2025镇江)如图9所示，某太阳能飞机白天通过太阳能电池板发电供给发动机使用，发出电能的80%转化为飞机推力做的功，可驱动飞机以108 km/h的速度水平匀速直线飞行1 h。已知飞机飞行过程中所受阻力为1 000 N，高空中飞机的太阳能电池板每平方米面积获得太阳能的功率为800 W，太阳能电池板面积为250 m2。
图9
(1)求飞机1 h内飞行的距离；
(2)求飞机匀速飞行过程中推力做功的功率；
(3)求太阳能电池板将光能转化为电能的效率。
类型电学综合应用题(不含效率)(10年5考)
一、滑片移动类
1．肺活量是中学生每年体检的项目之一，它是反映人体生长发育水平的重要机能指标之一。图1是某活动小组设计的肺活量测试仪的原理图，测试者吹气使波纹鼓胀大，进而推动滑片P向右移动。已知定值电阻R0的阻值为5 Ω，R1是一根阻值为20 Ω的均匀电阻丝，电源电压恒为4.5 V，电压表的测量范围为0～3 V。不吹气时，金属滑片P刚好处于a端，电阻丝R1接入电路的阻值与肺活量V的关系如下表所示。
图1
肺活量 V/mL 1 000 2 000 3 000 4 000 5 000
变阻器阻 值R1/Ω 4 6 8 10 12
(1)求闭合开关S后，不吹气时，电路中的电流；
(2)求电压表示数为2 V时，测得的肺活量；
(3)当肺活量为5 000 mL时，电压表的指针超过最大刻度。需要用阻值为多大的定值电阻替换R0，才能使肺活量为5 000 mL时，电压表指针刚好在最大刻度处？
2．某物理创新小组的同学们设计了一个可以直接显示物体重力大小的电子测力计，其内部简化电路如图2甲所示，电源电压恒为12 V，电阻丝R1粗细均匀，总长度为12 cm，阻值为20 Ω。电子测力计所使用弹簧的伸长量与所受拉力的关系如图乙所示，显示物体重力大小的显示器是由电流表改装而成的，电流表的测量范围为“0～0.6 A”。当没有称量物体时，滑片在R1的最上端，电路中的电流为0.48 A(不计弹簧重力及滑片的摩擦)。
图2
(1)定值电阻R0的阻值是多少？
(2)当电压表示数为2.5 V时，电路消耗的总功率是多少？
(3)当所称物体的重力为60 N时，通过计算说明是否超出电子测力计的测量范围？
二、敏感电阻类
3．(RJ素材改编)图3甲是某博物馆的镇馆之宝《晚晴赋》，保存此字画的湿度RH应控制在60%以下。某兴趣小组对此很感兴趣，设计并制作了一台湿度监测仪，其简化电路，图如图乙所示，用电压表作为监测的仪表，其测量范围为“0～3 V”，电源电压恒为6 V，定值电阻R0＝80 Ω，图丙是湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图像。
图3
(1)当湿度RH＝60%时，电路中的电流是多少？
(2)应在电压表多少伏的刻度处标注湿度RH＝60%
(3)湿度监测仪能监测的最大湿度是多少？
(4)若要增大湿度监测仪能监测的最大湿度，可以对电路进行的调整是___________________________________。
4．R是一个阻值随推力F变化而变化的力敏电阻，其阻值与所受推力的关系如下表。现有如图4甲、乙所示的两个电路，R0为定值电阻，阻值为20 Ω，电源电压恒为 6 V，电流表的测量范围为0～0.6 A。
F/N 0 50 100 150 200 250 300 350
R/Ω 40 35 30 25 20 15 10 5
图4
(1)分析上表可知：当推力为25 N时，R的阻值为_________Ω。
(2)求在图甲所示的电路中，当用300 N的推力推R时，R0的电功率。
(3)求在图乙所示的电路中，在电路安全的前提下，推力F的最大值。
(4)在图乙所示的电路中，若将R0换为阻值为30 Ω的定值电阻，则在电路安全的前提下，推力的最大值将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
三、电磁继电器类
5．出于安全考虑，居民楼电梯都设置了超载自动报警系统，其工作原理如图5甲所示，当电梯没有超载时，动触点K与静触点A接触，闭合开关S，电动机正常工作；当电梯超载时，动触点K与静触点B接触，电铃发出报警声，即使闭合开关S，电动机也不工作。已知工作电路电源电压恒为220 V，控制电路电源电压恒为6 V，保护电阻R1的阻值为100 Ω，压力传感器(压敏电阻)R2的阻值随压力F大小变化的关系图像如图乙所示。控制电路中的开关S1始终闭合，当电磁铁线圈中电流达到20 mA时，动触点K刚好接触静触点B，电铃发出报警声。(电磁铁线圈的阻值忽略不计)
图5
(1)若电动机的额定功率为440 W，正常工作时通过它的电流是多少？
(2)某次电梯正常运行时，测得通过电磁铁线圈的电流为10 mA，则此时电梯载重为多少？
(3)当该电梯厢内乘客的总质量为1 000 kg时，通过计算说明电梯是否超载。(g取10 N/kg)
(4)若控制电路的电压有所降低，则电路刚报警时的载重________(选填“变大”或“变小”)。
6．(2024枣庄改编)图6甲是某型号空气炸锅的简化电路，它通过电热丝R1来加热空气，从而加热食物，达到设定加热温度后，开关断开。在控制电路中，电源电压恒定为3 V，用滑动变阻器R3来设定加热温度，热敏电阻R2置于温度监测区域，它的阻值随温度变化的关系图像如图乙所示。
图6
(1)控制电路通电时，电磁铁的上方为_____(选填“N”或“S”)极；当空气炸锅内的温度升高时，电磁铁的磁性________(选填“增强”“减弱”或“不变”)。
(2)在工作电路中，指示灯L上标有“2 V　0.2 A”字样，要使指示灯L正常工作，则保护电阻R0的阻值为多大？若工作电路干路中的电流为5 A，则用空气炸锅加热30 min，工作电路消耗的电能是多少千瓦时？
(3)当设定加热温度为某一温度时，R3的阻值为40 Ω。闭合开关S，工作电路接通，开始加热；当控制电路中的电流I＝0.03 A时，衔铁被释放，停止加热，则设定的加热温度是多少？
(4)若要提高空气炸锅设定的加热温度，则应将R3的滑片向______(选填“左”或“右”)移动。
参考答案
专题五　综合应用专题
类型1　速度、压强、浮力、功、功率综合应用题
1．解：（1）配送车空载时所受的重力
G0＝m0g＝600 kg×10 N/kg＝6 000 N
（2）配送车匀速直线行驶时，所受牵引力和阻力是一对平衡力，则牵引力
F牵＝f＝G0＝×6 000 N＝600 N
（3）牵引力所做的功
W＝F牵s＝600 N×1 000 m＝6×105 J
（4）装上货物后配送车对水平地面的压力
F＝pS＝3×105 Pa×4×100×10-4 m2＝12 000 N
所装货物的重力
G＝G总－G0＝F－G0＝12 000 N－6 000 N＝6 000 N
则所装货物的质量
m＝＝＝600 kg
2．解：（1）该集装箱箱体所用材料的体积
V＝＝＝1 m3
（2）一个满载集装箱的质量
m＝m最大＋m0＝26 500 kg＋3 500 kg＝3×104 kg
一个满载集装箱对水平地面的压力
F＝G＝mg＝3×104 kg×10 N/kg＝3×105 N
一个集装箱与地面的接触面积
S＝ab＝10 m×3 m＝30 m2
一个满载集装箱对水平地面的压强
p＝＝＝1×104 Pa
（3）吊机克服满载集装箱重力做的功W＝Gh＋G×2h＝3×105 N×1 m＋3×105 N×2×1 m＝9×105 J
克服满载集装箱重力做功的平均功率
P＝＝＝1.5×104 W
3．（1）无规则运动　守恒
解：（2）运输车行驶的时间
t＝＝＝ h＝600 s
发动机做的机械功
W＝Pt＝40×103 W×600 s＝2.4×107 J
根据二力平衡可知，该车匀速行驶时受到的阻力
f＝F＝＝＝2×103 N
（3）①由题图甲、乙可知，苹果的质量
m＝m2－m1＝570 g－300 g＝270 g＝0.27 kg
此时苹果处于漂浮状态，则苹果受到的浮力
F浮＝G＝mg＝0.27 kg×10 N/kg＝2.7 N
②苹果浸没在水中，受到水对它向上的浮力，根据力的作用是相互的，苹果会给水一个反作用力，使得水对电子秤的压力增大，所以苹果受到的浮力大小等于电子秤增加的压力。
由题图甲、丙可知，苹果受到的浮力
F浮′＝ΔF＝ΔG＝Δmg＝（m3－m1）g＝（0.6 kg－0.3 kg）×10 N/kg＝3 N
由于苹果浸没，故苹果的体积
V＝V排＝＝＝3×10-4 m3
苹果的密度
ρ＝＝＝0.9×103 kg/m3
类型2　效率类综合应用题
1．解：（1）工人做的总功
W总＝Fs＝300 N×5 m＝1 500 J
工人做功的功率P＝＝＝75 W
（2）工人做的有用功
W有＝Gh＝mgh＝80 kg×10 N/kg×1.5 m＝1 200 J
斜面的机械效率η＝×100%＝×100%＝80%
（3）克服摩擦力所做的额外功
W额＝W总－W有＝1 500 J－1 200 J＝300 J
木箱和斜面之间的摩擦力
f＝＝＝60 N
（4）换用更长（或表面更光滑）的木板。
2．解：（1）滑轮组做的有用功
W有＝Gh＝6 000 N×5 m＝3×104 J
滑轮组做有用功的功率
P＝＝＝3 000 W
（2）钢丝绳自由端移动的距离
s＝nh＝3×5 m＝15 m
钢丝绳的拉力所做的总功
W总＝Fs＝2 500 N×15 m＝3.75×104 J
滑轮组的机械效率
η＝×100%＝×100%＝80%
（3）动滑轮的重力
G动＝nF－G物＝3×2 500 N－6 000 N＝1 500 N
（4）配重的重力
G配＝m配g＝3×103 kg×10 N/kg＝3×104 N
货物和动滑轮的最大总重力
G总＝＝＝1×104 N
货物的最大重力
G货＝G总－G动＝1×104 N－1 500 N＝8 500 N
货物的最大质量
m货＝＝＝850 kg
3．（1）红外线　热效应
解：（2）由题意可知，家庭电路的电压是220 V，为电热水器预留的插座的额定电流是20 A，则所允许使用的用电器的最大功率
P＝UI＝220 V×20 A＝4 400 W
在保证电路安全的前提下，洛洛家想购买功率尽量大的电热水器，故应选购的该品牌电热水器的型号为TDS－40。
（3）电热水器中水的质量m水＝ρ水V水＝1×103 kg/m3×50×10-3 m3＝50 kg
电热水器中的水吸收的热量
Q吸＝c水m水（t－t0）＝4.2×103 J/（kg·℃）×50 kg×（60 ℃－20 ℃）＝8.4×106 J
电热水器消耗的电能
W＝P额t＝4 000 W×40×60 s＝9.6×106 J
该电热水器的热效率
η＝×100%＝×100%＝87.5%>85%，故该电热水器的热效率与说明书相符。
4．解：（1）当开关S、S1均闭合时，只有R1工作，饮水机处于加热挡，该饮水机在加热挡正常工作时的功率
P＝UI＝＝＝1 000 W
（2）当只有开关S闭合时，R1与R2串联，饮水机处于保温挡，此时电路中的总电阻
R＝＝＝440 Ω
电热丝R2的阻值
R2＝R－R1＝440 Ω－48.4 Ω＝391.6 Ω
（3）水吸收的热量
Q吸＝c水mΔt＝4.2×103 J/（kg·℃）×3 kg×（100 ℃－10 ℃）＝1.134×106 J
由题图乙可知，饮水机消耗的电能
W＝1 862.59 kW·h－1 862.24 kW·h＝0.35 kW·h＝1.26×106 J
该饮水机的加热效率
η＝×100%＝×100%＝90%
5．解：（1）该打印笔在快挡打印状态下的工作电流I＝＝＝0.6 A
（2）由题图乙可知，当开关S闭合、S1断开时，只有R1工作，电路的总电阻最大，总功率最小，打印笔处于慢挡打印状态。由P＝UI＝可知，R1的阻值
R1＝＝＝1 100 Ω
（3）塑料条吸收的热量Q吸＝cmΔt＝1.5×103 J/（kg·℃）×33×10-3 kg×（220 ℃－20 ℃）＝9 900 J
打印笔消耗的电能
W＝＝＝1.32×104 J
打印所需的时间t＝＝＝100 s
6．解：（1）装有沙子的货车的总重力
G总＝m总g＝（6×103 kg＋24×103 kg）×10 N/kg＝3×105 N
对水平地面的压力F＝G总＝3×105 N
对水平地面的压强
p＝＝＝6×105 Pa＜7×105 Pa，所以符合安全规定。
（2）货车受到的阻力
f＝G总＝×3×105 N＝6 000 N
货车匀速行驶时，所受牵引力和阻力是一对平衡力，由二力平衡条件可知，货车的牵引力F牵＝f＝6 000 N
该过程中货车牵引力所做的功
W＝F牵s＝6 000 N×30×1 000 m＝1.8×108 J
（3）柴油完全燃烧放出的热量
Q放＝m柴油q＝10 kg×4×107 J/kg＝4×108 J
货车发动机的效率
η＝×100%＝×100%＝45%
7．（1）磁场对通电导线有力的作用　静止
解：（2）牵引力所做的功
W＝Pt＝100×1 000 W×6×60 s＝3.6×107 J
（3）牵引力F＝＝＝4 500 N
汽车匀速直线行驶时，所受牵引力和阻力是一对平衡力，则该车受到的阻力
f＝F＝4 500 N
（4）电池的总能量
E总＝300 kg×9×106 J/kg＝2.7×109 J
可有效利用的能量
E有＝E总η＝2.7×109 J×90%＝2.43×109 J
由题意可知，汽油完全燃烧放出的热量Q＝E有，完全燃烧汽油的质量
m汽油＝＝＝＝54 kg
8．（1）电磁感应　可再生
解：（2）风车获得风能的功率
P风＝＝＝8×105 W
由η＝＝＝得，风能的利用率
η＝×100%＝×100%＝10%
（3）煤炭完全燃烧放出的热量
Q＝＝＝1.2×1014 J
所需完全燃烧煤炭的质量
m＝＝＝4×106 kg
9．解：（1）飞机1 h内飞行的距离
s＝vt＝108 km/h×1 h＝108 km＝1.08×105 m
（2）因为飞机水平匀速直线飞行，所受推力与阻力是一对平衡力，所以飞机受到的推力
F＝f＝1 000 N
推力所做的功
W推＝Fs＝1 000 N×1.08×105 m＝1.08×108 J
推力做功的功率
P＝＝＝3×104 W
（3）太阳能电池板发出的电能
W电＝＝＝1.35×108 J
1 h内太阳能电池板获得的太阳能
E＝P太St＝800 W×250 m2×3 600 s＝7.2×108 J
太阳能电池板将光能转化为电能的效率
η′＝×100%＝×100%＝18.75%
类型3　电学综合应用题（不含效率）
1．解：（1）不吹气时，滑片P刚好处于a端，只有R0接入电路，此时电路中的电流
I＝＝＝0.9 A
（2）R0两端的电压
U0＝U－U1＝4.5 V－2 V＝2.5 V
此时电路中的电流I′＝＝＝0.5 A
R1的阻值R1＝＝＝4 Ω
根据表格可知，测得的肺活量为1 000 mL。
（3）由表格可知，肺活量为5 000 mL时，电阻丝R1接入电路的阻值R1′＝12 Ω，若电压表指针刚好在最大刻度处，则电路中的电流
I″＝＝＝0.25 A
此时电路中需要的总电阻
R总＝＝＝18 Ω
需要新定值电阻的阻值
R0′＝R总－R1′＝18 Ω－12 Ω＝6 Ω
所以需要用6 Ω的定值电阻替换R0。
2．解：（1）当没有称量物体时，滑片在R1的最上端，R1接入电路的阻值最大，电路中的电流最小，为0.48 A，此时电路的总电阻R总＝＝＝25 Ω
定值电阻R0的阻值
R0＝R总－R1＝25 Ω－20 Ω＝5 Ω
（2）当U0＝2.5 V时，电路中的电流
I＝＝＝0.5 A
此时电路消耗的总功率
P＝UI＝12 V×0.5 A＝6 W
（3）由题图乙知，当所称物体的重力为60 N时，弹簧的伸长量ΔL＝3 cm，此时R1接入电路的长度L′＝12 cm－3 cm＝9 cm，则此时R1接入电路的电阻
R1′＝×20 Ω＝15 Ω
此时电路中的电流
I′＝＝＝0.6 A
因为电流表的测量范围为“0～0.6 A”，所以没有超出电子测力计的测量范围。
3．解：（1）当湿度RH＝60%时，由题图丙可知，此时R＝70 Ω，电路的总电阻
R总＝R0＋R＝80 Ω＋70 Ω＝150 Ω
电路中的电流I＝＝＝0.04 A
（2）当湿度RH＝60%时，电压表示数
UR＝IR＝0.04 A×70 Ω＝2.8 V
应在电压表2.8 V刻度处标注湿度RH＝60%。
（3）当电压表示数UR′＝3 V时，能监测的湿度最大，此时R0两端的电压
U0′＝U－UR′＝6 V－3 V＝3 V
电路中的电流I′＝＝＝0.037 5 A
此时湿敏电阻R的阻值
R′＝＝＝80 Ω
由题图丙可知，此时湿度为70%，即该监测仪能监测的最大湿度为70%。
（4）增大R0的阻值（或降低电源电压）
4．（1）37.5
解：（2）由题图甲可知，R和R0串联，由表格可知，当F＝300 N时，R＝10 Ω，此时电路中的电流
I＝＝＝＝0.2 A
R0的电功率
P＝UI＝I2R0＝（0.2 A）2×20 Ω＝0.8 W
（3）由题图乙可知，R和R0并联，通过R0的电流I′＝＝＝0.3 A
当干路电流为0.6 A时，推力最大，此时通过R的电流I″＝0.6 A－0.3 A＝0.3 A
此时R的阻值R′＝＝＝20 Ω
由表格可知，当R＝20 Ω时，推力F＝200 N，即推力F的最大值为200 N。
（4）变大
5．解：（1）正常工作时通过电动机的电流
I1＝＝＝2 A
（2）此时控制电路的总电阻R＝＝＝600 Ω
压敏电阻的阻值
R2＝R－R1＝600 Ω－100 Ω＝500 Ω
由题图乙可知，此时压敏电阻所受的压力F1＝6×103 N，故此时电梯载重为6×103 N。
（3）电梯受到的压力
F2＝mg＝1 000 kg×10 N/kg＝1×104 N
由题图乙可知，当压力F2＝1×104 N时，压敏电阻的阻值
R2′＝100 Ω，则控制电路中的电流
I′＝＝＝0.03 A＝30 mA＞20 mA，故此时电梯超载。
（4）变大
6．（1）S　减弱
解：（2）指示灯L正常工作时通过保护电阻R0的电流I0＝IL＝0.2 A
保护电阻R0两端的电压
U0＝U－UL＝220 V－2 V＝218 V
保护电阻R0的阻值R0＝＝＝1 090 Ω
加热30 min，工作电路消耗的电能
W＝UIt＝220 V×5 A×30×60 s＝1.98×106 J＝0.55 kW·h
（3）当控制电路中的电流I控＝0.03 A时，电路的总电阻R总＝＝＝100 Ω
热敏电阻的阻值
R2＝R总－R3＝100 Ω－40 Ω＝60 Ω
由题图乙可知，设定的加热温度为200 ℃。
（4）右

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