07-計算題-江蘇省南通市10年(2013-2022)中考物理真題按題

型分層分類匯編

1.(2013?南通)我國“遼寧”號航空母艦滿載時的排水量m=6.8Xl()7kg,它以54km∕h的

速度勻速航行，受到的阻力f=1.0Xl()7N,取海水密度p=1.0Xlθ3kg∕π√,g=10N∕kg,

求：

(1)航行2h通過的路程；

(2)航母受到的浮力和排開海水的體積；

(3)航母航行2h推進(jìn)力做的功。

【答案】(1)航母航行2h通過的路程為1.08Xl()5m;

(2)航母滿載時受到的浮力為6.8X1()8N;

航母滿載時排開海水的體積為6.8×104m3;

(3)推進(jìn)力做的功為1.08X10∣2J?

733

【解析】已知：v=54km∕h,t=2h,mflf=6.8×10kg,p=1.0×10kg∕mg=10NZkg,f

=1.0×IO7N

求：(I)s=?(2)F浮=?Vtt=?(3)W=?

解：

(1)V=旦

t

則航母航行2h通過的路程為s=vt=54km∕h×2h=108km=1.08×105m；

(2)航母滿載時受到的浮力：

78

F浮=Gj∣t=m排g=6.8X10kg×10N∕kg=6.8×ION;

由P=皿可知：

V

航母滿載時排開海水的體積：

7

V_m排―6.8×10kg-,sym4m3

P1.0×103kg∕m3

(3)推進(jìn)力做的功:

7512

W=Fs=1.0×1ON×1.08×10m=1.08×IOJO

2.(2018?南通)一艘在海上“絲綢之路”航行的集裝箱貨船,滿載時的總質(zhì)量m=6.7×107kg,

它在2h內(nèi)勻速航行36km,推進(jìn)力的功率P=6.0Xl(fw,海水密度取LOXK^kg/nP,g

取ION∕kg求：

(1)滿載時貨船的總重力；

(2)滿載時貨船排開海水的體積；

(3)貨船勻速航行時受到的阻力。

【答案】

(1)滿載時貨船的總重力為6.7X1O8N;

43

(2)滿載時貨船排開海水的體積為6.7×10mi

(3)貨船勻速航行時受到的阻力為1.2X1()7N0

【解析】解：

(1)滿載時貨船的總重力為：

G=mg=6.7×107kg×10N∕kg=6.7×IO8N:

(2)滿教時貨船受到海水的浮力

F浮=G=6.7X1O8N;

根據(jù)阿基米德原理：F律=G排=mng=ρ?gV撞得：

V排=&=_______θ?L2iiθ?_______=6,7×ιoVi

P水g1.0×103kg∕m3×10N∕kg

(3)貨船勻速航行的速度為：

V=旦=以巫?=18km∕h=5m∕s;

t2h

根據(jù)P=H=工亙=FV可知，

tt

貨船行駛時的牽引力：

7

F=P=6,0X10^12X107N;

V5m∕s

因為貨船勻速航行，所以受到的阻力為：

f=F=1.2×107N,

3.(2015?南通)2015年，南通建造的世界首座海洋生活平臺“希望7號”出海試航。若試

航中平臺的排水量為2.5X10%,以5m∕s的速度勻速直線航行5km,所受阻力是平臺重的

0.016倍。Wg=IONZkg,q??=4×107J∕kg.求：

(1)平臺航行5km所用時間；

(2)平臺受到的浮力；

(3)平臺所受牽引力的功率；

(4)若平臺燃油機(jī)動力系統(tǒng)效率為40%,該試航過程至少需要燃燒的燃油質(zhì)量。

【答案】⑴平臺航行5km所用時間為IXlO3s；

(2)平臺受到的浮力2.5X1()8N:

(3)平臺所受牽引力的功率2X1()7W;

(4)若平臺燃油機(jī)動力系統(tǒng)效率為40%,該試航過程至少需要燃燒的燃油質(zhì)量為1.25

×103kgo

【解析】解：(1)平臺航行的路程s=5km=5Xl(pm,

由V=且得，平臺航行5km所用時間：

t

t=旦=5X103m∕5m∕s=1X103s；

V

(2)平臺的排水量為：

47

mj∣f=2.5×IOt=2.5×10kg,

根據(jù)阿基米德原理可知，平臺受到的浮力

8

F浮=G徘=m排g=2.5XlO,kgX]0N∕kg=2.5×IONi

8

(3)平臺漂浮時，G=F；?=2.5XION,

平臺所受的阻力f=nG=0.016X2.5X1()8N=4XIO6N,

根據(jù)二力平衡條件，平臺所受的牽引力：

F牽=f=4Xl()6N,

牽引力做的功W=Fs=4×106N×5×103m=2×IO10J,

則平臺所受牽引力的功率：

P=W∕t=2X10l0J∕l×103S=2×IO7W;

(4)燃油燃燒放出的熱量：

l10

QSt=JL=2X10°J∕0.4=5XIOJ,

Tl

燃油質(zhì)量：

73

m=Q,?∕q燃油=5X10∣°J∕4XIOJZkg=1.25×10kgo

4.(2022?南通)氫能源汽車具有零排放的環(huán)保優(yōu)勢，某款氫能源汽車總質(zhì)量為1.5Xl()3kg,

在水平公路上以70km∕h的速度勻速行駛時受到的阻力為1.2X1()3N,行駛O.5h消耗氫

0.6kg,已知?dú)涞臒嶂禐?.4Xlθ8j∕kg,g取ION/kg。求汽車：

(1)受到的重力和牽引大的大??；

(2)行駛的距離和牽引力做的功；

(3)利用氫能的效率。

【答案】(1)汽車受到的重力為1.5X1()4N,汽車受到的牽引力為1.2XIO3N:

(2)汽車行駛的距離為3?5Xlθ4nι,牽引力做的功為4.2Xl()7j;

(3)汽車?yán)脷淠艿男蕿?0%。

【解析】解：(1)①汽車受到的重力:G=mg=L5×103kg×IONZkg=1.5×IO4N

②因為勻速行駛，根據(jù)二力平衡原理，汽車受到的牽引力：F?=f=l?2×103N

(2)①汽車行駛的距離為：dJvl4^s=vt=70km∕hX0?5h=35km=3.5Xl()4m

347

②牽引力做的功為：W=Fφs=1.2×IONX3.5×10m=4.2×IOJ

(3)氫完全燃燒所產(chǎn)生的熱量：Q=mq=0.6kg×L4×IO8J∕kg=8.4×IO7J

7

汽車?yán)脷淠艿男剩?l=

η??2×?θJ=50%

Q8.4×IO7J

5.(2021?南通)如圖為南通“濠河國際龍舟邀請賽”的比賽場景，50Om直線賽項目的冠軍

隊所使用龍舟的質(zhì)量為300kg,運(yùn)動員總質(zhì)量為150Okg,比賽用時2min30s。假設(shè)比賽中

龍舟做勻速直線運(yùn)動，且龍舟受到的阻力是龍舟和運(yùn)動員總重力的0.1倍，g取ION/kg。

求：

(1)龍舟的重力；

(2)運(yùn)動員坐上龍舟后龍舟排開水的體積；

(3)比賽過程中龍舟獲得的動力做功的功率。

【答案】⑴龍舟的重力為3000N；

(2)運(yùn)動員坐上龍舟后龍舟排開水的體積為1.8m3；

(3)比賽過程中龍舟獲得的動力做功的功率為6000W.,

【解析】解：⑴龍舟的重力G舟=m舟g=300kg)10N∕kg=3000N;

(2)運(yùn)動員坐上龍舟后龍舟所受浮力F浮=G總=m總g=(300kg+1500kg)×10N∕kg=

18000N,

F號

根據(jù)阿基米德原理可知運(yùn)動員坐上龍舟后龍舟排開水的體積V排=—J=

P水g

______18≡N_______=L8∏Λ

103kg∕m3×10N∕kg

(3)比賽過程中龍舟處于平衡狀態(tài)，所受動力F=f=0.1G總=0.1X18000N=1800N,

動力做的功W=FS=I800NX500m=9XIO5J,

所用時間t=2min30s=150s,

5

動力做功的功率P=I.=9×1°J=6000W.

t150s

6.(2019?南通)一新型無人駕駛電動汽車的質(zhì)量為1.6Xlθ3kg.性能測試時，汽車在平直

的公路上勻速行駛6.0X103m用時300s,共消耗電能1.2X1()7J,測得電機(jī)輸出的機(jī)械功

率為3.2X1()4W,g取IoN/kg。求:

(1)汽車的重力；

(2)汽車電機(jī)的效率；

(3)汽車受到的阻力。

【答案】(1)汽車的重力為1.6X1()4N;

(2)汽車電機(jī)的效率為80%；

(3)汽車受到的阻力為1600No

【解析】解：

(1)汽車的重力：

G=mg=1.6×10?×lON/kg=1.6×IO4N;

(2)汽車做的機(jī)械功：

46

Wtll=Pt=3.2×IOW×300s=9.6×IOJ,

汽車的效率：

η=2?='G'l06jX100%=go%.

W電1.2×IO7J

(3)汽車的速度:

V=旦=§。。Om=20m∕s,

t300s

由P=*=F亙=FV得牽引力：

tt

F=E=3?2X104W=∣6OON,

V20m∕s

因為汽車勻速行駛，汽車受到的牽引力和阻力是一對平衡力，大小相等，則汽車受到的

阻力：

f=F=1600N.

7.(2020?南通)如圖，塔式起重機(jī)上的滑輪組將重為1.2X1()4N的重物勻速吊起2m時，，

滑輪組的機(jī)械效率為80%,g取IONZkg.

(1)求提升重物做的有用功；

(2)求繩端的拉力；

(3)若動滑輪的質(zhì)量為40kg,求克服摩擦和鋼絲繩重所做的功.

【答案】(1)提升重物做的有用功為2.4Xl()4j;

(2)繩端的拉力為5000N：

(3)克服摩擦和鋼絲繩重所做的功為5200J.

【解析】解:

(1)提升重物做的有用功：

44

Wfj?ffl=Gh=1.2×10N×2m=2.4×10J；

W有用

(2)由巴=80%可得拉力做的總功：

WH=Ig曳=2?4Xlθ4j=3χi04j;

80%80%

由圖可知，承擔(dān)物重繩子股數(shù)n=3,繩子自由端移動的距離：s=3h=3X2m=6m;

由Wa,=Fs可得拉力：

F=W總.=3*104j,=5()0()N;

s6m

(3)對動滑輪、克服摩擦和鋼絲繩重所做的額外功：

W襁=W?-W有用=3XIO4J-2.4×104J=6000J,

提升動滑輪做的額外功：

Wsii=G.?h=m動gh=40kgX1ON/kgX2m=800J,

克服摩擦和鋼絲繩重所做的額外功：

W額2=W額-WsIl=600OJ-800J=5200J.

8.(2017?南通)工人用如圖所示的裝置在IOS內(nèi)將質(zhì)量為45kg的貨物勻速提升2m,此過

程中拉力的功率為120W。

(1)求有用功；

(2)求滑輪組的機(jī)械效率；

(3)若工人用此裝置勻速提升其他貨物，測得拉力大小為300N,額外功占總功的20%,

試計算工人提升貨物的重力。

【答案】(1)有用功為900J；

(2)滑輪組的機(jī)械效率為75%；

(3)工人提升貨物的重力為720N。

【解析】解:

(1)貨物的重力：G=mg=45kg×ION∕kg=45ON;

有用功：W打川=Gh=450NX2m=900J;

(2)拉力做的總功：W,δ=Pt=120W×IOs=1200J；

滑輪組的機(jī)械效率：η=??曳X100%=900J×100%=75%;

W總1200.T

(3)Ih圖可知n=3,

已知額外功占總功的20%,則此時的機(jī)械效率η'=I-20%=80%;

此時的機(jī)械效率：η,=]?曳=型=?=￡_,

W總FsFnhnF

所以提升物體的重力：G=rfnF=80%X3X300N=720N0

9.(2014?南通)如圖所示，塔式起重機(jī)上的滑輪組將重為9.0X1(PN的重物勻速吊起IOm、

3

作用在繩端的拉力為4.0×IONo

(1)求提升重物做的有用功。

(2)求滑輪組的機(jī)械效率。

(3)若克服摩擦和鋼絲繩重所做的功為有用功的0.3倍，求動滑輪的重。

【答案】(1)提升重物做的有用功為9.0X1()4J0

(2)滑輪組的機(jī)械效率為75%。

(3)動滑輪的重為300N。

34

【解析】解：(1)提升重物做的有用功:Wfi=Gh=9.0×IONXIOm=9,O×IOJo

(2)滑輪組的機(jī)械效率：η=???X100%=θh×100%=￡_X100%=,9?,0×?θ?^

W總FS3F3×4.0×IO3N

×100%=75%；

(3)W總=?-=9?°義I。4工=1.2X1()5J,

η75%

克服動滑輪做的功：W動=W總-W?-0.3W?=1.2×IO5J-9.0×IO4J-0.3×9.0×IO4J

=3×IO3J;

由W動=G?h可得，G?=-?=3x103J=300NO

hIOm

10.(2016?南通)一輛氫氣動力試驗汽車的質(zhì)量為1.5Xl()3kg,IOmin內(nèi)汽車在平直路面上

勻速行駛了1.2Xl()4m,消耗了0.15kg的氫氣。此過程汽車發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的牽引力為1.0X

IO3N,行駛時汽車輪胎與地面接觸的總面積為O.ln?(氫氣的熱值取1.4×108J∕kg,g取

10N∕kg).求：

(1)汽車對地面的壓強(qiáng)；

(2)牽引力做功的功率；

(3)汽車發(fā)動機(jī)的效率。

【答案】(1)汽車對地面的壓強(qiáng)為L5Xlθ5pa;

(2)牽引力做功的功率為2X∣()4W;

(3)汽車發(fā)動機(jī)的效率為57.1%。

【解析】解：(1)汽車對水平地面的壓力：

F=G=mg=1.5×103kg×IONZkg=1.5×IO4N,

對水平地面的壓強(qiáng)：

P=E=?kl2LU?L=1.5XIO5Pa;

S0.Im2

(2)牽引力所做的功：

347

W=F≠s=1.0×10N×1.2×10m=1.2×IOJi

牽引力做功的功率：

7

p?1,2×10J^2xιo4wi

t10×60s

(3)氫氣完全燃燒放出的熱量：

87

Qa=mq=0.15kg×1.4×10J∕kg=2.1XIOJ,

汽車發(fā)動機(jī)的效率：

η=?JL=L2X107JXIOO%?57.1%,,

Q放2.1×IO7J

11.(2021?南通)如圖，電路中電源電壓恒定，小燈泡L的額定電壓為6V,滑動變阻器RI

標(biāo)有“200Q1A”，電壓表量程為0?5V。只閉合開關(guān)S2,當(dāng)Rl的滑片P移至最左端時,

小燈泡恰好正常發(fā)光，此時電流表示數(shù)為0.5A；再閉合S”電流表的示數(shù)變?yōu)?.8A。求:

(1)燈泡的額定功率；

(2)電阻R2的阻值；

(3)只閉合S”當(dāng)電路總功率最小時Rl接入電路的阻值。

【答案】（I）燈泡的額定功率為3W；

（2）電阻R2的阻值為20。：

（3）只閉合Si,當(dāng)電路總功率最小時RI接入電路的阻值為100Q。

【解析】解:

（1）只閉合開關(guān)S2,當(dāng)變阻器RI的滑片P移至最左端時，只有燈泡L連入電路，電流

表測燈泡的電流，

由于燈泡正常發(fā)光，則電源電壓：U=U施=6V,

燈泡的額定功率：PS?=PL=UIL=6VX0.5A=3W;

（2）保持滑片P的位置不變，再閉合Si時，定值電阻R2與燈泡L并聯(lián)，電流表測量干

路電流，

根據(jù)并聯(lián)電路各支路互不影響的特點(diǎn)可知：通過燈泡的電流不變；

根據(jù)并聯(lián)電路中的干路電流等于各支路電流之和可知：

通過R2的電流為：I2=I-IL=0.8A-0.5A=0.3A,

根據(jù)I=旦可得：R2=衛(wèi)-=0_=20。；

RI20.3A

（3）根據(jù)歐姆定律求出,只閉合Si,滑動變阻器Rl與R2串聯(lián);

已知電壓表量程為0?5V,則當(dāng)電壓表示數(shù)最大為5V時，滑動變阻器接入電路的阻值最

大，此時電路中的電流最小，總功率最小；

此時R2兩端電壓：U2=U-Ui大=6V-5V=1V,

電路的最小電流：I-j'=?=??=0.05A,

R220Ω

則Ri接入電路的阻值：Ri大=士卞=二5L=IO0Q<200Q°

I小0.05A

所以，Rl接入電路的阻值為100。。

12.（2020?南通）如圖，電源電壓為12V,燈泡L的規(guī)格為“6V3W”，滑動變阻器Rl上標(biāo)

有“20。1A"，R2≈1OΩ,電流表量程為0TA.將開關(guān)S閉合，SHS2斷開，調(diào)節(jié)變阻

器使燈泡正常發(fā)光。

（1）求燈泡正常發(fā)光時的電阻；

（2）求滑動變阻器IOs內(nèi)消耗的電能；

（3）將開關(guān)S、Si、S2都閉合，移動滑片P且電路安全，求RI與R2功率之比的最大值。

【答案】（1）燈泡正常發(fā)光時的電阻為12∩;

（2）滑動變阻器IOS內(nèi)消耗的電能為30J；

（3）將開關(guān)S、Si、S2都閉合，移動滑片P且電路安全，Rl與R2功率之比的最大值為

5：6?

【解析】解：（I）燈泡正常發(fā)光時的電阻：

2

RL=?-=l?l=12∩;

P額3W

（2）由題圖，當(dāng)開關(guān)S閉合，SHS2斷開時，燈泡L與滑動變阻器Rl串聯(lián)。

滑動變阻器兩端的電壓：

Ui=U-U額=12V-6V=6V,

通過的電流：

I=IL=??;?5l=0?5A,

U額θV

則滑動變阻器IOS消耗的電能：W=UιIt=6V×0.5A×10s=30J;

（3）當(dāng)開關(guān)S、Si、S2都閉合時，燈泡L短路，Rl與R2并聯(lián)。

R2消耗的功率：

P2=止=（12V）2=∣44w.

R210Ω

由題意，當(dāng)RI支路的最大電流：IiK=3A-」型=I.8A>1A,故Rl支路的實(shí)際最大電

10Ω

流1［大'=IA,

則滑動變阻器消耗的最大功率：PlK=UIlj=12V×IA=12W,

所以當(dāng)RI消耗的最大功率時，RI與R2功率之比的是最大值，即最大值：

PI大=⑵=5

P214.4W6^

13.（2016?南通）如圖，電源電壓恒定，RBR2是定值電阻，R∣=10∩,滑動變阻器R3標(biāo)

有“20。0.5A”字樣。只閉合開關(guān)Si,電流表的示數(shù)為0.9A；再閉合開關(guān)S2、S3,電流

表的示數(shù)變?yōu)?.5A,求：

（1）電源電壓；

（2）開關(guān)Si、S2、S3都閉合時，R2在IOS內(nèi)產(chǎn)生的熱量；

（3）只閉合開關(guān)S3,移動變阻器滑片時，Rl的電功率變化范圍。

【答案】（1）電源電壓為9V；

（2）開關(guān)Si、S2、S3都閉合時，R2在IOS內(nèi)產(chǎn)生的熱量為54J；

（3）只閉合開關(guān)S3,移動變阻器滑片時，Rl的電功率變化范圍0.9W?2.5W。

【解析】解：

（1）由電路圖知，只閉合開關(guān)Sl時，只有Rl連入電路，山歐姆定律可得電源電壓：

U=IARI=0.9A×10∩=9V;

（2）由電路圖知，開關(guān)Si、S2、S3都閉合時，Rl與R2并聯(lián)，電流表測干路電流，

因為并聯(lián)電路支路間互不影響，所以通過Ri的電流不變，

則R2通過的電流：

,

I2=IA-Iι=1.5A-0.9A=0.6A,

且U=Ul=U2=9V,

在IOs內(nèi)R2產(chǎn)生的熱量：

Q2=W2=U∣2t=9V×0.6A×10s=54J;

（3）由圖可知，只閉合開關(guān)S3,RBR3串聯(lián)，

當(dāng)滑片在右端時，只有Rl連入電路，此時其功率最大，此時電路中電流0.9A,由變阻器

規(guī)格知允許通過最大電流0.5A,

串聯(lián)電路中電流處處相等，所以電路中的最大電流為0.5A,：

22

Pl=Ia*Rj=(0.5A)×10∩=2.5W

滑片在左端時，變阻器連入阻值最大，此時Rl的功率最小，

此時電路中電流：

Ii=I=―??—=-----典--------=O.3A,

R1+R310Ω+20Ω

所以Pι'=II2RI=(O.3A)2×10∩=0.9W,

所以RI電功率變化范圍為：0.9W?2.5W。

14.(2015?南通)圖示電路中，滑動變阻器銘牌上標(biāo)有“50Q1A”字樣，電壓表量程0?15V.閉

合開關(guān)Si、S2,斷開開關(guān)S3,調(diào)節(jié)變阻器滑片P至某位置，電壓表示數(shù)為6OV,電流表

示數(shù)為0.50A,燈泡正常發(fā)光；再閉合開關(guān)S3，電流表示數(shù)變?yōu)?.75A。

(1)求變阻器接入電路的阻值；

(2)求燈泡的額定功率：

(3)只閉合開關(guān)Si、S2,改變電源電壓并移動滑片P，使電路安全工作，求電路IOS消

【答案】(1)變阻器接入電路的阻值為12∩;

(2)燈泡的額定功率為1.5W；

(3)只閉合開關(guān)Si、S2,改變電源電壓并移動滑片P，使電路安全工作，電路IOS消耗

的最大電能為90J。

【解析】解:

(1)由題，開關(guān)Si、S2閉合，斷開開關(guān)S3,L與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測滑動變阻

器兩端電壓，電流表測電路中電流，

根據(jù)I=旦得變阻器接入電路的阻值：Rm=U=-6V-=∣2∩s

RI0.5A

(2)三個開關(guān)都閉合時，L短路，只有滑動變阻器連入電路中，

貝∣J:Uj6=Uitt=I'Rfft=O.75AX12O=9V,

開關(guān)Si、S2閉合，斷開開關(guān)S3時，燈泡恰好正常發(fā)光，

UL=U源-U=9V-6V=3V,

燈泡的額定功率：P=ULl=3VX(λ5A=L5W;

(3)只閉合開關(guān)Si、S2,改變電源電壓并移動滑片P,使電路安全工作，

由電壓表量程可知滑動變阻器兩端電壓最大：U/=I5V,

調(diào)節(jié)滑片燈泡正常發(fā)光，此時電路中電流最大，

此時變阻器連入阻值R滑,=?—=J史=30fi<500,在變阻器調(diào)節(jié)范圍之內(nèi)，

IL0.5A

所以此時的電源電壓：U/=U/+UL=I5V+3V=I8V,

電路IOS消耗的最大電能:W=UrTLt=I8VX0?5AX10s=90J.

15.(2022?南通)如圖所示，電源電壓恒定，Ro是定值電阻，小燈泡L標(biāo)有“6V3W”，滑

動變阻器Rl的最大阻值為20Q。三個開關(guān)均閉合時，小燈泡恰好正常發(fā)光，電流表示數(shù)

為1.5Ao

(1)求小燈泡的額定電流；

(2)求電阻Ro的阻值；

(3)閉合S,斷開Sl和S2,移動變阻器的滑片P,求電路總功率的最小值和最大值。

【答案】(1)小燈泡的額定電流為0.5A；

(2)電阻RO的阻值為6Q；

(3)閉合S,斷開Sl和S2,移動變阻器的滑片P,電路總功率的最小值和最大值分別為

1.4W、6W。

P

【解析】解：(1)根據(jù)P=Ul可知小燈泡的額定電流IL=-L=W2=0.5A;

UL6V

(2)三個開關(guān)均閉合時，燈泡和定值電阻并聯(lián)，小燈泡恰好正常發(fā)光,

根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知電源電壓U=UL=6V,

電流表示數(shù)為1.5A,根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知通過定值電阻的電流Io=I-IL=1.5A

-O.5A=1A,

根據(jù)歐姆定律可知電阻Ro的阻值Ro=JL=史=60；

IoIA

（3）閉合S,斷開Si和S2.定值電阻和滑動變阻器串聯(lián)，滑動變阻器接入電路的阻值

最大時，總電阻最大，電源電壓不變，根據(jù)P=比可知電路的總功率最?。夯瑒幼冏杵?/p>

R

接入電路的阻值為OC時，總電阻最小，電源電壓不變，根據(jù)P=U-可知電路的總功率

R

最大。

22

電路總功率的最小值Pi=U—

R1+Ro20Ω+6Ω

2、2

電路總功率的最大值P2=L=＜嬰一=6W。

R06Ω

16.（2019?南通）圖示電路中，電源電壓恒定，定值電阻電阻Ro=IOQ,滑動變阻器R標(biāo)

有“50CI.0A"。把滑片P移至某一位置，閉合S∣,當(dāng)S2分別斷開和接“1”時，電流表

示數(shù)分別為0.4A和0.6Ao

（1）求電源電壓；

（2）求開關(guān)S2接“1”時，滑動變阻器IOS內(nèi)消耗的電能；

（3）用量程為0?3V的電壓表替換電流表，S2改接“2”，閉合S∣,移動滑片P,求RO

（2）開關(guān)S2接“1”時,滑動變阻器IoS內(nèi)消耗的電能為8J；

（3）用量程為。?3V的電壓表替換電流表，$2改接“2"，閉合Si,移動滑片P,Ro的

電功率的最小值為0.1W。

【解析】解：（1）閉合Si,S2斷開，電路為Ro的簡單電路，

根據(jù)I=旦得電源電壓：

R

U=IRo=O.4A×10∩=4V;

(2)閉合Si,S2接“1”時，RO和R是并聯(lián)電路，

根據(jù)串聯(lián)電路電流的規(guī)律知，

變阻器的電流為：I.=I-Io=0.6A-0.4A=0.2A,

滑動變阻器IoS內(nèi)消耗的電能為：W=Ulmt=4V×0.2A×IOs=8Ji

(3)電壓表替換電流表，S2接"2"時，Ro和R是串聯(lián)電路，電壓表測量變阻器兩端的

電壓，電壓表最大值為3V,電路中的電流為最小，

根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律知，

RO兩端的電壓：UO=U-U滑大=4V-3V=IV,

電路的最小電流為：Imin=曳=IV=0.1A,

R0IOQ

則Ro的電功率最小值為：Pomin=τ2RO=(0.1A)2×10∩=0.1Wo

min

17.(2018?南通)如圖電路中，電源電壓恒定，小燈泡L標(biāo)有“6V4.8W,電阻Rl的阻值

為10"滑動變阻器R2標(biāo)有“20Q0.5A”。當(dāng)Rz的滑片P置于最左端時，只閉合Si,燈

泡正常發(fā)光。

(1)求小燈泡的額定電流；

(2)滑片P置于最左端，閉合Si、S2,求IOS內(nèi)電路消耗的總電能；

(3)滑片P置于最右端，只閉合S2,移動滑片P,使R2的電功率占電路總功率的比值

最小，則R2的電功率多大？

【答案】(1)求小燈泡的額定電流為0.8A；

(2)滑片P置于最左端，閉合Si、S2,IOs內(nèi)電路消耗的總電能為84J；

(3)滑片P置于最右端，只閉合S2,移動滑片P,使R2的電功率占電路總功率的比值

最小，則R2的電功率0.5W。

【解析】解：（1）根據(jù)P=Ul得小燈泡正常發(fā)光的電流:

（2）當(dāng)R2的滑片P置于最左端時，只閉合S∣,電路為只有燈泡L工作的電路，燈泡正

常發(fā)光，說明燈泡兩端的電壓為電源電壓，故U電源=U濃=6V；

滑片P置于最左端，閉合Si、S2.電路為燈泡L和電阻Rl并聯(lián)的電路，

通過電阻RI的電流為：l∣=?l=θV=Q.6A,

R1IOQ

干路的電流為：I=I領(lǐng)+L=0.8A+0.6A=1.4A,

IOs內(nèi)電路消耗的總電能：W=UIt=6V×1.4A×10s=84Ji

（3）滑片P置于最右端，只閉合S2，電路為電阻Rl的和R2串聯(lián)的電路，

滑動變阻器R2消耗的電功率為P2=U2I,

電路消耗的總功率為P總=U也I,

R2的電功率與電路總功率的比值：

1

P2^u2i-IR2R2

+

P總U總II(R1÷R2)Rl^2包1

R2

R

要想使這個比值最小，則一L+l要最大，滑動變阻器R2接入電路的電阻最小，同時電流

R2

不能超過0.5A,即ImaX=O.5A,

此時電路的總電阻為：R總=??-=_=12Q,

Imax0?5A

R2的最小電阻為：R2小=R總-Rl=I2C-IOC=2Q；

當(dāng)R2為2Q時R2的電功率占電路總功率的比值最小，

則R2的電功率：

2

P2=T2R2=（0.5A）×2∩=0.5WO

max

18.（2017?南通）如圖，電源電壓恒定，小燈泡L標(biāo)有“6V3W”字樣，定值電阻R2的阻

值為10∩,Ri為滑動變阻器，開關(guān)SBS2都閉合時，L恰好正常發(fā)光，電流表示數(shù)為

1.IA.求：

（1）小燈泡正常發(fā)光時的電阻;

（2）SHS2都閉合時，Rl在IOmin內(nèi)消耗的電能；

（3）SBS2都斷開，調(diào)節(jié)滑片使R2的電功率為Rl電功率的2倍時，R2的電功率。

【答案】（1）小燈泡正常發(fā)光時的電阻為12。；

（2）Si、S2都閉合時,Rl在IOmin內(nèi)消耗的電能為2160J；

（3）Si'S2都斷開，調(diào)節(jié)滑片使R2的電功率為Rl電功率的2倍時，R2的電功率為1.6W0

【解析】解：（1）小燈泡L標(biāo)有“6V3W”字樣，表示燈的額定電壓為6V,額定功率為

3W,根據(jù)P=Ul=比，故燈的電阻：

R

（2）SBS2都閉合時，R2短路，燈與變阻器并聯(lián)，電流表測電路的總電流，因L恰好

正常發(fā)光，故電源電壓為U=6V,燈LE常發(fā)光時的電流：

IL=包=匣=0.5A

UL6V

電流表示數(shù)即為干路的總電流，I=LlA,

根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律，通過變阻器的電流:

II=I-IL=LIA-0.5A=0.6A,

Ri在IOmin內(nèi)消耗的電能:

W=UIlt=6VX0.6AX10×60s=2160J;

（3）SBS2都斷開，Rl與R2串聯(lián)，調(diào)節(jié)滑片使Rz的電功率為Rl電功率的2倍，根據(jù)

串聯(lián)電路電流的規(guī)律，結(jié)合P=Ul=I2R,電功率與對應(yīng)的電阻成正比，故一2=2,

RI1

故Rl=工XR2=工XIoQ=50,根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律，電路的電流：

22

Γ=——y——=----....=0.4A,

R[+R?5Ω+10Ω

R2的電功率：P2=U2I'=I2R2=(0.4A2×10∩=1.6WO

19?(2014?南通)如圖所示，L是標(biāo)有“6V1.2W”字樣的小燈泡，R是定值電阻，斷開開

關(guān)S2,閉合開關(guān)SI和S3,燈泡正常發(fā)光，電流表的示數(shù)為0.50A。

(1)求燈泡正常發(fā)光時，Imin內(nèi)燈泡消耗的電能。

(2)求定值電阻R的阻值。

(3)斷開開關(guān)Sl和S3，閉合開關(guān)S2,改變電源電壓，使燈泡正常發(fā)光