2020年中考物理计算题解题方法全攻略：中考力电综合计算题（附答案）

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1、专题4.1初中力电综合计算题知识回顾解决力电综合计算题一般涉及到的物理公式包括速度公式、密度公式、重力公式、压强公式、浮力公式、机械功和功率、机械效率公式、电功公式、做功公式等；涉及到的物理规律有二力平衡条件、液体压强规律、阿基米德原理、杠杆平衡条件、欧姆定律、焦耳定律等。典例突破【例题1】（2018•泰安）某物理兴趣小组设计了一个压力报警装置，工作原理如图所示。ABO为一水平杠杆，OA长120cm，O为支点，AB：OB=5：1；已知报警器R0的阻值恒为10Ω，压力传感器R固定放置，R的阻值随所受压力F变化的关系如表所示。闭合开关S，水平踏板空载时，电压表

2、的示数为2V；当水平踏板所受压力增大，电压表示数达到5V时，报警器R0开始发出报警信号。踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。求：F/N051015202530…R/Ω45342418141210…（1）电源电压为多少？（2）当报警器开始报警时，踏板设定的最大压力值为多少？（3）若电源电压变为14V，为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警，应在杠杆上水平调节踏板触点B的位置。试计算说明触点B应向哪个方向移动多少厘米？【答案】（1）电源电压为11V；（2）当报警器开始报警时，踏板设定的最大压力值为150N；（3）若电源电压变为14V，为保证报警器仍在踏板原

3、设定的最大压力值时报警，应在杠杆上水平调节踏板触点B的位置，触点B应该向左移动8cm。【解析】（1）闭合开关时，压力传感器R和R报警器R0串联，电压表测报警器R0两端的电压，由表格数据可知，当踏板空载时（F=0N），压力传感器的电阻为R=45Ω，已知R0=10Ω，电压表的示数为2V，此时电路中的电流：I=U0/R0=2V/10Ω=0.2A，电源电压为：U=I（R+R0）=0.2A×（10Ω+45Ω）=11V；（2）报警器R0开始发出报警信号时，其电压为U0′=5V，此时电路中的电流：I′=U0′/R0=5V/10Ω=0.5A，传感器两端的电压：U传=U﹣U

4、0′=11V﹣5V=6V，此时传感器的阻值：R′=U传/I′=6V/0.5A=12Ω，由图象可知，当传感器的阻值为12Ω时，对应的压力F压=25N，由题知，ABO为一水平杠杆，O为支点，AB：OB=5：1，则OB=OA/6=1/6×120cm=20cm，根据杠杆平衡条件可得：F压×OA=F踏×OB，即25N×6=F踏×1，解得F踏=150N，即踏板设定的最大压力值为150N；（3）若电源电压增大变为14V时，R0两端分得的电压增大，根据串联电路的分压特点可知，应增大压敏电阻分担的电压，保证R0两端分得的电压不变，此时就应该增大压敏电阻的阻值；因压敏电阻的阻

5、值随所受压力的增大而减小，所以应该减小压杆对传感器的压力，由杠杆平衡条件F压×OA=F踏×OB可知，OA不变，F踏不变，所以F压和OB成正比，要减小压杆对传感器的压力，应减小OB，即把踏板触点B向左移动。若电源电压变为14V，为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警（即电压表示数仍然为5V），电路中的电流仍为0.5A；报警时压力传感器的电阻：R″=(U′-U0)/I=(14V-5V)/0.5A=18Ω；由图象可知，当传感器的阻值为18Ω时，对应的压力为F压′=15N，根据杠杆平衡条件可得：F踏×OB′=F压′×OA，即150N×OB′=15N×1.2m

6、，解得OB′=0.12m=12cm；移动的距离：s=OB﹣OB′=20cm﹣12cm=8cm，故触点B应该向左移动8cm。【例题2】（2019贵州黔东南）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

7、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？【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：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

8、总﹣R2＝30Ω﹣2Ω＝28Ω；（2）当压敏电阻R2的阻值为20Ω