初中物理专题训练——力电综合计算题及解析

R2'ຫໍສະໝຸດ R2总LL L
30Ω
6cm 4cm 6cm
10Ω
则电流表的读数为 I
U总 R1 R2'
6V 10Ω 10Ω
0.3A
（3）要保证电路安全，则电路中的最大电流不能超过 0.5A，即当电流为 0.5A 时，拉环上的拉力最大，则
电路中的最小电阻为： Rmin
U总 I max
6V 12Ω 0.5 A
6.机械功：W=Fs；
7.功率：P=W/t
8.机械效率公式：η= W 有/W 总
9.电功公式：W=UIt
注意：公式 W=UIt，适用于任何电路，而公式的变形式 W=I 2 Rt 和W U 2 t 只适用于纯电阻电路，即将电 R
能全部转化为热能的电路。 10.电功率公式： （1）定义式 P=W/t （2）计算式：P=UI
物块 A 对地面最小的压力 F G Fmax 150kg 10N / kg 560N 940N
【例题 2】（2021 贵州黔东南二模）某同学设计了一个利用如图 1 所示的电路来测量海水的深度，其中 R1＝ 2Ω是一个定值电阻，R2 是一个压敏电阻，它的阻值随所受液体压力 F 的变化关系如图 2 所示，电源电压保 持 6V 不变，将此压敏电阻用绝缘薄膜包好后放在一个硬质凹形绝缘盒中，放入海水中保持受力面水平，且 只有一个面积为 0.02m2 的面承受海水压力。（设海水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g 取 10N/kg） （1）当电流表示数为 0.2A 时，求压敏电阻 R2 的阻值； （2）如图 2 所示，当压敏电阻 R2 的阻值为 20Ω时，求此时压敏电阻 R2 所在深度处的海水压强； （3）若电流的最大测量值为 0.6A，则使用此方法能测出海水的最大深度是多少？
7.焦耳定律：Q=I 2 Rt
中考典型例题解析
【例题 1】（2021 四川成都一模）某班科技小组的同学设计了一种简易的电子拉力计，图甲是其原理图。放 在水平地面上的物体 A 通过硬质弹簧与拉环相连。弹簧上端和金属滑片 P 固定在一起（弹簧的电阻不计， 滑片 P 与 R2 接触良好且不计摩擦）。已知物体 A 的质量为 150 kg，底面积为 80cm2，定值电阻 R1＝10 Ω，R2 是一根长为 6cm 的均匀电阻线（阻值与其长度成正比），标有“30Ω 0.5A”字样。电源电压为 6 V，电流 表的量程为 0～0.6A。当不拉拉环时，金属滑片 P 刚好处于 a 端。已知该弹簧伸长的长度 L 与所受竖直向 上的拉力 F 间的关系如图乙所示，试问： (1)闭合开关，当电流表示数为 0.4 A 时，R2 接入电路中的电阻为多少？ (2)当拉力 F＝400N 时，电流表的读数为多少？ (3)在保证电路安全的条件下，物块 A 对地面的压力范围是多少？
【答案】（1）当电流表示数为 0.2A 时，压敏电阻 R2 的阻值为 28Ω； （2）当压敏电阻 R2 的阻值为 20Ω时，压敏电阻 R2 所在深度处的海水压强为 2×106Pa； （3）若电流的最大测量值为 0.6A，则使用此方法能测出海水的最大深度是 500m。 【解析】（1）由 I＝ 可得，当电流表示数为 0.2A 时电路的总电阻：
（3）推导式: P I 2 R U 2 . R
二、解决力电综合计算题一般涉及到的物理规律 1.二力平衡条件：作用在同一物体上的两个力，大小相等、方向相反，两个力在同一套直线上。 拓展：同一物体水平向左的力之和等于水平向右的力之和；竖直向上的力之和等于竖直向下的力之和。
2.液体压强规律：P=ρgh
R 总＝ ＝
＝30Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，压敏电阻 R2 的阻值： R2＝R 总﹣R2＝30Ω﹣2Ω＝28Ω； （2）当压敏电阻 R2 的阻值为 20Ω时，由图 2 可知，压敏电阻受到的压力 F＝4×104N， 此时压敏电阻 R2 所在深度处的海水压强：
p＝ ＝
＝2×106Pa；
【答案】(1) 5Ω；(2) 0.3A；(3) 940 ~ 1500N。
【解析】(1)当
I=0.4A
时，电路的总电阻是
R总
U总 I
6V 0.4A
15Ω
R2 接入电路中的电阻为 R2 R总 R1 15Ω 10Ω 5Ω
(2)由图乙可知，当 F=400N 时， ΔL 4cm ，此时 R2 接入电路的电阻值
（3）当电流表的示数 I′＝0.6A 时，使用此方法能测出海水的深度最大， 此时电路的总电阻：
滑动变阻器 R2 接入电路的最小电阻为 R2min Rmin R1 12Ω 10Ω 2Ω
弹簧的伸长量为 ΔL' L L 6cm 2Ω 5.6cm 5Ω / cm
由乙图知，此时拉环拉力为 Fmax
F ΔL' L
600N 5.6cm 6cm
560N
物块 A 对地面最大的压力 F G mg 150kg10N / kg 1500N
3.阿基米德原理： F浮 液gV排
4.杠杆平衡条件：F1L1=F2L2
5.串并联电路电流、电压特点： 串联电路： （1）串联电路中各处电流相等，即 I=I1=I2=……=In； （2）串联电路两端的电压等于各支路电压之和,即:U=U1+U2+……+Un； （3）串联电路的总电阻等于各串联电阻阻值之和，即 R=R1+R2+……+Rn。 并联电路： （1）并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，即 I=I1+I2+……+In； （2）各并联支路两端电压相等，即：U=U1=U2=……=Un； （3）并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的阻值倒数之和，即 1/R=1/R1+1/R2+……+1/Rn。 6.欧姆定律：I=U/R
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专题 24 力电综合计算题对策
解决专题问题策略
一、解决力电综合计算题一般涉及到的物理公式 1.速度公式：v=s/t
2.密度公式：ρ=m/V
3.重力公式：G=mg 4.压强公式：P=F/S 5.浮力公式： （1）浮力产生的原因：F 浮=F 向上–F 向下 （2）弹簧秤法：F 浮=G–F （3）阿基米的原理法即公式法： F 浮=G 排=m 排 g F 浮=ρ水 gV 排 （4）物体在液体里漂浮或者悬浮：F 浮=G