文档内容
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模块四 热点专题
专题 20 计算题（力、电、热综合）
01考情透视·目标导航
02知识导图·思维引航
03核心精讲·题型突破
考点一 电热综合
【真题研析】
►考法01 电热综合计算
【核心精讲】
►知识点一 电热综合计算
【命题预测】
考点二 力热综合
【真题研析】
►考法01 力热综合计算
【核心精讲】
►知识点一 力热综合计算
【命题预测】
考点三 力电综合
【真题研析】
►考法01 力电综合计算
【核心精讲】
►知识点一 力电综合计算
【命题预测】
考点要求 命题预测
题型特点
计算题是中考中区分度较高的一种题型，分值大，综合性强。此类试题多从
生活、生产、交通环保、能源和前沿科技等热点、焦点问题中提炼出需要计算的
电热综合 问题，运用多个物理原理、规律及公式进行计算、分析、说理，从而考查学生综
合运用所学知识分析和解决问题的能力。
解题策略
计算题可以用多种方式考查学生学习物理知识的思维方式或分析解决问题的
思路。解答计算题时一般分四步进行：第一步是认真审题，明确现象和过程，确
力热综合
定给出的条件或题目中隐含的条件；第二步是找关系，即针对题目内容分析，确
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定解决问题的方向，选择合适的规律和公式，找准相关物理量之间的关系；第三
力电综合 步是列出表达式，这一步是在明确了各个已知量、未知量之间存在的关系后，根
据公式或规律列出相应的表达式，并推导出待求物理量的计算式；第四步是代入
数据求解，这一步需要先把所用到的已知物理量的单位统一，再把已知量的数据
代入计算式中，通过正确运算，得出答案。
考点一 电热综合
考法 01 电热综合计算
1．（2024·山东青岛·中考真题）小明家里有两只加热方式不同的水壶，甲是用天然气加热的水壶，乙是电
热水壶．已知燃气灶用最大火力烧水时每小时燃烧0.16m3天然气，加热水的热效率为60%；天然气的热值
为 ，价格约为3元/m3，电热水壶工作时的功率为2000W，加热水的热效率为80%，当地居民
用电的价格约为0.5元 ，小明要将2升 的水在1标准大气压下烧开，
。
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(1)求水吸收的热量；
(2)请你从省时和省钱两个角度中任选一个，通过计算说明用哪只壶更省时或更省钱。
2．（2024·甘肃兰州·中考真题）小亮用电热水壶将质量为1.5kg、初温为20℃的水加热到80℃，在只有电
热水壶工作的情况下，他观察到家中标有“ ”的电能表的指示灯在240s内闪烁了144次，
已知水的比热容为 。求：
（1）水吸收的热量；
（2）电热水壶的实际功率；
（3）电热水壶的工作效率。
3．（2024·广东深圳·中考真题）图甲是某款鸡蛋孵化器，底部装有加热器。通电后，加热器对水加热，水
向上方鸡蛋传递热量，提供孵化所需能量。孵化器简化电路如图乙，R、R 都是发热电阻，孵化器相关参
1 2
数如下表所示。
（1）孵化器在保温挡正常工作，通过R 的电流是多少？
2
（2）R 的阻值是多少？
2
（3）孵化器在加热挡正常工作5min消耗电能是多少？芳芳同学算出水在这段时间吸收热量2.16×104J，则
孵化器对水加热的效率是多少？
额定电压 220V
加热挡 80W
额定功率
保温挡 22W
4．（2024·四川南充·中考真题）如图甲所示为某品牌电热水壶。该型号电热水壶内部简化电路如图乙，额
定电压为 ，具有加热、保温两挡。保温挡的额定功率为 ，双触点开关只能在触点1和 、 和
3及3和4之间切换。 、 是两个阻值不变的发热元件，其中 。现将此电热水壶装入 初
温为 的水，接到 的家庭电路中，选用加热挡加热至 。已知该电热水壶加热效率为 ，
， 。求：
（1）电热水壶中水吸收的热量；
（2）加热挡的电功率；
（3）需要的加热时间。
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5．（2024·山东日照·中考真题）为了研究家用电器对电路的影响，物理老师带领同学们进行了探究。
(1)老师带来一个标有“220V5.5A”的电热水壶，在壶中装入1.5L水，初始温度为27℃。仅将电热水壶接入
图甲所示的电能表所在的电路，加热7.5min，电能表的转盘转过了250r；
①电热水壶消耗的电能是多少?
②消耗的电能中有70%的能量被水吸收，则水的温度变为多少？[ ，
]
③若电热水壶的电阻始终保持不变，则该过程中电热水壶工作的实际电压是多少？
(2)为了研究家用电器电压偏低的原因，老师指导同学们设计了如图乙所示的电路进行模拟实验： 、 、
相当于家用电器电饭煲、电暖器、电烙铁；由于实际中输电线较长，电阻不可忽略， 相当于输电线的
电阻。依次闭合S和 、 、 ，描绘出两电压表 、 的示数 、 随电流表A的示数I变化的规律，
如图丙所示。则随着接入电路的家用电器增加，输电线电阻 上的电压怎么变化？
知识点一 电热综合计算
内容 知识
电热综合 电热综合计算题一般用电热器给水加热作为情景，涉及吸热公式电功、电功率等知
计算 识，有时也会涉及加热效率。
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1．如图甲是小梦购买的一款其有加热和保温两挡功能的电热饭盒，图乙为其工作原理图，已知两个发热
电阻的阻值相等，额定电压为 ，额定加热功率为 。
(1)只闭合开关S时，电热饭盒处于加热挡还是保温挡？请说明理由；
(2)求一个发热电阻的阻值；
(3)电热饭盒正常加热 ，恰好把质量为 的水加热到 ，求此过程中电热饭盒的加热效率。
2．重庆火锅，又称麻辣火锅，深受广大重庆老百姓的喜爱，俗话说：没有一个难题是一顿火锅解决不了
的。如图甲就是一款常见的便携式电火锅，图乙是其简化电路图，它有高、中、低三个加热挡位，旋钮开
关可以分别置于“0和1”、“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱，正常工作时，低温挡功率为高温挡功率
的 ， 为242Ω， 为60.5Ω（忽略温度对电阻的影响）。求：
(1) 的阻值；
(2)电火锅处于高温挡正常工作时，可以在405秒内使1kg的水温度从19℃刚好升高到100℃，此时的加热
效率；
(3)用电高峰时，小明关闭家中的其他用电器，只让电火锅和液晶电视机一起独立工作，用高温挡加热19℃
的1kg的汤水，刚好加热到100℃，用时500秒，电能表的表盘转了420转，火锅前后的加热效率不变，请
通过计算判断此时通过液晶电视机的电流。[电能表的铭牌上标有 ，汤水比热容假定为水的
比热容， ]
3．小李同学家购置一台电热油汀取暖器，它是一种安全可靠的空间加热器，外观及铭牌如图甲和表格所
示。据了解，该电热油汀的工作物质是一种油，这种油的密度 ，比热容约为
。
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______电热油汀
额定电
220V
压
额定功
1100W
率
液体体
积
请你分析并解答：
(1)该电热油汀正常工作10min，求油汀中油升高的温度（不考虑热量损失）；
(2)求电热油汀电热丝 的阻值大小；
(3)为了使电热油汀的实际加热功率可以调节，他找来一个旧的电位器（滑动变阻器），将它串联在电路中
对电热油汀进行改装，改装后的简化电路图如图乙所示。要求改装后电热油汀的加热功率变化范围为
44W~1100W，求电位器接入电路的阻值范围。
4．图甲为电火锅，简化电路如图乙所示，R 和R 均为电热丝，S 和S 为温控开关，其中S 有A、B两个
1 2 1 2 2
触点，可实现三挡的转换。当S 闭合，S 连接触点A时，处于高温挡，功率为2200W，当S 闭合，S 连接
1 2 1 2
触点B时，处于中温挡，功率为1100W，图丙是在一次使用过程中电火锅功率与时间的关系图像，求：
(1)处于高温挡时电火锅工作的电流；
(2)本次使用过程中，在“中温挡”阶段消耗的电能；
(3)电火锅在“高温挡”阶段，将4kg的火锅汤从30℃加热到96℃，此过程中电火锅的热效率。[c
火锅汤
=4.0×103J/（kg·℃）]
5．图甲是某品牌多功能牛奶加热器，其简化电路图如图乙所示。当开关S转到触点“1”时，加热器处于高
温消毒挡，可以对空奶瓶进行消毒；当开关S转到触点“2”时，加热器处于恒温保温挡；当开关S转到触
点“3”时加热器处于加热挡，此时电流表的示数为 A。[牛奶比热容：c =4×103J/(kg·℃)]
牛奶
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（1）将装有质量为180g、初温为15℃的牛奶的奶瓶置于加热器中，当开关S转到触点“3”时，3min后可
以将牛奶温度升高20℃。试求：
①牛奶吸收的热量是多少J？
②加热器消耗的电能转化为牛奶的内能的效率是多少？
（2）已知R=R，若牛奶加热器消毒挡的电流为保温挡的4倍，则保温挡时R 两端的电压多大？
1 3 2
6．图甲是一款多功能电煮锅，图乙为该电煮锅简化电路图，其中开关 可以断开、接 或接 ， 和
都是用于加热的纯电阻，电煮锅的部分参数如下表所示（ 和 的电阻值不随温度变化而变化）。求：
项 额定电压 低温挡功率 中温挡功率 高温挡功
目 （V） （W） （W） 率
参
220 550 1100
数
(1)电煮锅处于中温挡正常工作时，求电路中的电流大小；
(2) 、 的值以及正常工作时高温挡的功率 是多少？
(3)在某次用电高峰期，利用高温挡将质量为 的汤汁由20℃加热至沸腾，所用时间 ，已知电煮锅
的热效率为80%，汤汁的比热容为 ，求此时的实际电压。（在标准大气压下）
7．小明购买了一支如图甲所示的3D打印笔，这是一支能在空气中书写的笔。3D打印笔通过加热，挤出
热熔的PLA塑料丝，塑料丝在空气中迅速冷却，最后固化成稳定的形状．此3D打印笔有快、慢两个挡位，
其内部简化电路如图乙所示，将该3D打印笔单独接入装有如图丙所示电能表的家庭电路中快挡打印30s，
电能表指示灯闪烁2次，刚好将4g的塑料丝从20℃加热到260℃，已知该3D打印笔慢挡打印功率为
20W， 、 是用于发热的定值电阻，塑料丝的比热容为 。求：
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(1)3D打印笔在快挡时，打印30s，塑料丝吸收的热量；
(2) 的阻值；
(3)3D打印笔在快挡时打印30s，3D打印笔消耗的电能转化为塑料丝的内能的效率。
8．图甲是某电热水壶内部简化电路，由控制电路和加热电路组成。电流鉴别器相当电流表；加热电路中
电源电压为220V，电热丝 的阻值为24.2Ω；控制电路电源电压为8V，滑动变阻器 （调温电阻）的最
大阻值为130Ω；热敏电阻 置于热水器内部，其阻值随温度t变化的关系如乙图所示。当电流鉴别器的
电流达到50mA时，开关 断开，加热电路停止加热。
(1)开关 闭合，求加热电路的电功率；
(2)当最高控温设置在80℃时，滑动变阻器 接入电路中的阻值应为多少？
(3)当最高控温设置在80℃时，若不计能量损失，用电热水壶把2kg水从30℃开始加热，通电200s后，请
通过计算说明加热电路是否已经停止加热；
(4)为了要使最高控温降低，请你写出一种可行的方法。
考点二 力热综合
考法 01 力热综合计算
1．（2024·陕西·中考真题）氢能因其低碳、高热值、来源广泛等特点，在新能源领域备受青睐．某款氢内
燃机汽车的总质量为1.8t，车轮与地面的总接触面积为 。某次测试中，该车匀速直线行驶6km用时
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5min，牵引力做功的功率恒为36kW，发动机的效率为 。（g取 ，氢燃料的热值为
，假设氢燃料完全燃烧）
(1)该车静止在水平地面上时，对地面的压强是多少？
(2)本次测试中，该车行驶的速度是多少？受到的牵引力是多少？
(3)本次测试中，消耗氢燃料的质量是多少？（计算结果保留两位小数）
2．（2024·内蒙古·中考真题）2023年3月29日，我国自主研发的首款四座氢内燃机飞机验证机成功首飞。
这架飞机翼展为13.5m，机身长度为8.2m，高压气态储氢罐可储氢4.5kg，最大起飞质量可达1260kg。达
到最大起飞质量的飞机静止在水平地面上时对地面的压强为6×104Pa；在空中以60m/s的速度匀速巡航时，
前置螺旋桨提供的牵引力为1.4×103N。已知氢的热值为1.4×108J/kg，g取10N/kg。求：
(1)达到最大起飞质量的飞机静止在水平地面上时轮胎与地面的总接触面积；
(2)高压储氢罐内4.5kg的氢气完全燃烧放出的热量；
(3)飞机以60m/s的速度匀速巡航30min牵引力所做的功。
3．（2024·山东东营·中考真题）休渔政策有利于海洋渔业持续、稳定、高质量发展。5月1日起，我市开
始进入海洋伏季休渔期；9月1日休渔期结束后，各渔港码头“千帆竞发”，渔船可出海进行捕捞作业。
如图为某型号渔船，其部分参数如表。（g取10N/kg）
总长度（m） 34.2
宽度（m） 6
排水量（t） 200
最大吃水深度（m） 2.1
发动机额定动力输出功率（kW） 280
鱼舱容量（m3） 147
(1)该渔船满载时，求它受到的浮力；
(2)满载时，求船底受到海水的压强；（ 取1×103kg/m3）
海水
(3)为方便保鲜，现需要将质量为3×103kg、温度为19℃的海水降低到4℃，求此过程放出的热量；[c 取
海水
4.2×103J/（kg·℃）]
(4)若发动机以额定动力输出功率运行1h，消耗燃油60kg，求内能转化为机械能的效率。（q 取4.2×107J/
油
kg）
4．（2024·江苏镇江·中考真题）某油电混合动力汽车沿平直公路以 的速度匀速行驶，从A处到B
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处用时 ，此过程中汽油燃烧释放热量的30%用于驱动汽车匀速行驶。汽车行驶过程中所受阻力恒为
。设汽油在汽缸内完全燃烧，且热值近似取 。
(1)求A、B两地间的距离。
(2)求在上述行驶过程中：
①牵引力对汽车所做的功。
②消耗的汽油质量。
(3)从B处开始，司机关闭发动机，汽车滑行至C处停止。在此过程中，汽车通过动能回收装置将动能减少
量的60%转化为电能。若这些电能可供功率为 的用电器持续工作 。求汽车在B处时的动能。
知识点一 力热综合计算
内容 知识
1.汽车、汽艇、飞机、推土机等机械，构建了力、热之间的联系，因而成了力与热
综合计算的载体
力热综合计 2.常用物理公式
算
、 、 、 、 或 、 是解题
常用的公式，热机仍是试题考查的重要载体。
1．某新型节能汽车，它的油箱最多可加45kg燃油，它行驶时所受阻力的大小与速度的关系见表：
速度v（m/s） 10 20 30 40
阻力f/N 0.3×102 1.2×102 2.7×102 3.6×102
已知汽车发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是30%，汽车使用的燃油的热值为4.5×107
J/kg，求：
(1)汽车油箱中加满燃油，这些燃油完全燃烧获得的能量是多少焦？
(2)汽车油箱加满燃油，并且以30m/s的速度匀速行驶时，汽车的最大行驶里程是多少？
2．2024年我国汽车销量全球第一，新能源汽车更是跑出了发展的“加速度”。新能源汽车包括纯电动汽
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车、混合动力汽车、燃料电池汽车及氢燃料发动机汽车等。某新型新能源汽车有电池热管理系统，在汽车
充电时可将部分电能转化为热能用于加热水箱中的冷却液，以维持电池的最佳工作温度。该汽车的电池热
管理系统加热功率为6kW，水箱中装有20kg的冷却液，其比热容为 ，该电池热管理系统
的热转换效率为 ，加热30min后，冷却液温度升高到45℃。
(1)氢燃料发动机汽车是使用氢气燃烧驱动发动机产生动力的，氢燃料具有 大且环保的优点；
(2)新型新能源汽车充电时，加热冷却液30min消耗的电能W；
(3)冷却液吸收的热量Q；
(4)冷却液的初始温度 。
3．如图是某款油电混动小汽车，部分信息如下表。某次测试，质量50kg的测试员驾驶该车以 的
速度匀速直线行驶 。测试中，汽油机既向车轮提供动力，又向蓄电池充电，同时蓄电池又将部分能量
通过驱动电机向车轮输送。（假设汽油完全燃烧，且忽略蓄电池和电机的热损失，g取 ，
）测试时：
(1)前进时汽车受到的阻力为1000N，求牵引力做的功及功率；
(2)驱动汽车所需能量 的65%直接来自汽油燃烧，汽油燃烧放出热量的40%用于汽车行驶和蓄电池充电，
其中向蓄电池充电的能量， 为 ，求该次测试消耗的汽油质量。
空车质量
车轮与地面接触总面积
4．氢燃料被认为目前最理想的能源，据报道，2024年以来，我国多个城市已经开始氢燃料新能源公交车
的推广使用。已知水的比热容为 ；氢的热值为 。求：
(1)质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；
(2)若这些热量的80%全部被质量为200kg，温度为10℃的水吸收，则水升高的温度；
(3)某氢能源公交车以120kW的恒定功率做匀速行驶，若0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量与新能源公交
车行驶一段时间所做的功相等，则新能源公交车匀速行驶多长时间；
(4)请你说出一个使用氢燃料的优点。
5．2024年我国夏粮喜获丰收。劳动教育课上，老师带领同学们走进田间地头，感受夏收时节的丰收景象。
如图，是正在田地里作业的联合收割机，小明通过和司机师傅交谈，了解到该型号联合收割机进行收割作
业时所受重力约为1×10⁵N，整机的工作效率为40%。
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(1)柴油发动机正常工作时将柴油燃烧释放的内能转化为 能。
(2)收割机水平匀速收割时受到的阻力为整机重力的 某次收割作业时，收割机水平匀速行进7200m，用
时1h，求此过程中收割机克服地面阻力做功的功率。（g取10N/kg）
(3)收割机做的功除了克服地面阻力前进做的功外，还包括收割小麦、破皮、收集麦粒等做的功，若收割机
做的总功是克服地面阻力做功的7倍，则收割机在上述收割过程中消耗的柴油为多少千克?（计算结果保留
整数，柴油的热值为4.3×107J/kg）
(4)小明看到收割机上标有“比排放量：18g/（kW·h）”的字样，查阅资料得知“比排放量”是指燃油发动
机每输出1kW·h的总功所排放的气态污染物的质量，则第（3）小题的收割过程中该收割机共排放的气态
污染物的质量为多少?
6．北京冬奥会上使用的氢燃料电池汽车，是利用氢与氧发生化学反应产生电能，供给电动机而驱动汽车
行驶的。如图所示，该类型汽车甲在平直公路上从A地出发，以90km/h的速度行驶1h到达B地，消耗
0.8kg氢燃料，所产生电能E电的80%用于维持汽车匀速行驶，所受阻力为1000N。已知每加注1kg氢燃料
所需的费用为30元。（请写出计算推理过程）
(1)求此过程中产生的电能E？
(2)燃油汽车乙也在该公路上从A地出发，以90km/h的速度匀速行驶。所受阻力与甲车相同，汽油在气缸
内完全燃烧，且燃烧所释放热量的30%用来维持汽车匀速行驶，汽油热值取 。
①求乙车消耗的汽油完全燃烧所放出的热量？
②已知每加注1kg汽油所需的费用为12元。则在与甲车花费相同燃料费用的情况下：请判断乙车能否到达
B地？
考点三 力电综合
考法 01 力电综合计算
1．（2024·山东威海·中考真题）共享电动自行车满足了人们对短途出行的需求。某型号电动自行车的部分
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参数如表所示，厂家在电动自行车出厂前在水平路面上进行骑行测试。（g取10N/kg）
整车质量：50kg 电池容量：12Ah
最高时速：6m/s 电池额定电压：50V
轮胎能承受的最大压强： 电机最大功率：400W
压强最大时轮胎与地面接触的总面积：
请解答下列问题：
(1)轮胎能承受的最大压力是多少？
(2)实际测试者质量为70kg，以最高时速匀速骑行时所受阻力为人、车总重力的0.03倍，则骑行100s牵引
力做功的功率为多少？
(3)电池充满电后，该测试者始终以最高时速骑行，电池能量的80%用于牵引力做功，则骑行的路程为多少？
2．（2024·四川宜宾·中考真题）质量为500kg的物体M，与水平地面的接触面积为 ，用如图所示的
滑轮组沿水平方向将物体M从A点匀速拉到B点，AB距离为10m，物体M在地面滑动过程中受到的阻力
是其重力的0.2倍，在此过程中，因动滑轮和绳的重力以及绳与滑轮间的摩擦而做的额外功 ，g
取 。求在此过程中：
（1）物体M受到的重力；
（2）物体M对地面的压强；
（3）滑轮组对物体M做的功；
（4）如果电动卷扬机的效率是80%，求此电动卷扬机消耗的电能。
3．（2024·内蒙古·中考真题）某同学设计了如图甲所示的船只升降实验模型。模型中的船厢A和所盛水的
总重为4N，圆柱形浮筒B底面积为100cm2，重为18N。电路中电源电压恒定，R 为定值电阻，压敏电阻
0
R（表面绝缘，厚度不计）固定于容器C底部，R 上表面面积为50cm2，R 阻值随所受水的压力变化关系
x x x
如图乙所示。关闭排水阀，向C中注入适量水后关闭进水阀，装置静止时，测得C中水深为10cm，B浸入
水中的深度为8cm（未浸没），闭合开关S，此时电流表示数 =20mA；再次打开进水阀，向C中缓慢注
入一定质量的水，浮筒B上升，使A下降60cm，稳定后，B浸入水中的深度仍为8cm，电流表示数
=12mA。不计绳重和摩擦，水的密度ρ =1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：
水
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(1)B浸入水中的深度为8cm时所受的浮力；
(2)动滑轮的重力；
(3)C中水深为10cm时R 所受水的压力；
x
(4)R 的阻值。
0
4．（2024·甘肃兰州·中考真题）小明家所在的小区要修建一个景观池，景观池的造型是一个底面积大小为
的长方体水槽，图甲是小明为小区景观池设计的自动补水系统示意图，其中控制电路的电源电压
恒为9V， 为保护电阻，R是一个固定于景观池底部的压敏电阻，它在水中的有效受力面积为 。
在最高、最低水位设计深度变化范围内，压敏电阻R的阻值与其所受压力的大小变化关系如图乙所示。当
控制电路中的电流 时，弹簧将衔铁拉起，工作电路接通，水泵开始为景观池供水；当控制电路中
的电流 时，电磁铁将衔铁吸合，工作电路断开，水泵停止为景观池供水，（计算时不考虑电磁铁
线圈的阻值和压敏电阻的厚度， ）求：
（1）保护电阻 的阻值？
（2）景观池最低水位设计深度？
（3）景观池每次补水的最大质量？
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知识点一 力电综合计算
内容 知识
力电综合 力、电综合计算题一般以发电机、电动机、压敏电阻、滑动变阻器、简单机械为载
计算 体，建立力与电之间的联系，或考查力电转换，或力与电并列设置问题进行考查，
1．小明设计了一台简易体重计，表盘由电压表改装而成，其电路如图甲所示。已知电源电压恒定，定值
电阻 ，R为压敏电阻，其阻值与所受压力的关系如图乙所示。闭合开关S，当体重计空载时，电
压表的示数为3V，踏板重力不计，求：
(1)体重计空载时电路中的电流；
(2)电源电压；
(3)体重为600N的同学站在体重计上时，定值电阻 的电功率。
2．如图是我国首创的十秒级闪充公交电车，这种电车采用超级电容，可以直接以电能形式储存能量。假
设这种电车的质量（满载，含乘客）为15t，匀速行驶时，电车受到的平均阻力f为车重G的0.02倍。若每
次给电车充满电耗时30s，可使电车在平直的公路上以8m/s的速度匀速行驶5km，电车行驶时的效率为
80%，求此过程中：（g取10N/kg）
(1)牵引力做的功是多少？
(2)每次充满电，电车从充电桩所获得的总电能是多少？充电桩为电车充电时的输出功率P 是多少？
充
(3)公交电车以8m/s的速度在平直公路匀速行驶时，电动机工作电压为600V，此时通过电动机的电流是多
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少？
3．小张同学对实验室的压力秤非常感兴趣，于是结合所学知识设计了如图甲所示的压力测量仪。其中，
电源电压保持4.5V不变，电压表量程为0~3V， 是电阻箱。 为粗细均匀的导体棒，总阻值为 ，总
长度为20cm。金属指针P可在金属杆AB上滑动，且与它接触良好，金属指针与金属杆电阻和摩擦忽略不
计。弹簧每受到1N的力会形变0.5cm。当托盘不放物体时，压力为0N，金属指针P恰好位于导体棒 的
最上端，现闭合开关S，调节 。求：
(1)当压力为0N时，电路中的电流；
(2)在保证电路安全的情况下，该测量仪能测得最大压力；
(3)小张在对电压表表盘进行压力标注时发现，表盘上的压力刻度并不均匀，如图乙所示，①请利用现有器
材帮小张设计一个压力刻度均匀的电路，在图丙虚线方框内画出；②通过调节新设计电路中 的阻值，可
使压力测量仪的量程为0~30N，分度值为1N。则 应调为多少Ω？
4．如图甲所示是超市常用的一种电动搬运车，用于超市卖场与库房间的货物运输及提升。下表是其相关
参数，其电路工作原理示意图如图乙，电源电压为36V的蓄电池组，当闭合开关 时，提升电动机M 工
1
作，将货物提升到指定高度；当闭合开关 时，进退电动机M 工作，驱动搬运车前进或后退。电机效率
2
是指电动机获得的有用机械能与消耗电能的比值。（g取10N/kg）
蓄电
最大载货 蓄电池 进退电动 电机
型号 自重 池电 提升电动机
量 容量 机 效率
压
PTE20
36V 80A·h 36V 900W 36V 1000W 80%
X
(1)搬运车蓄电池充足电一次，求可以储存的电能；
(2)如果将质量为1t的货物匀速提升1m，需要多长时间；
(3)某次搬运过程中，搬运车将质量为1t的货物，先提升1m，再以 的速度向前推送10m。求整个过程
中搬运车对货物做的功和消耗的总电能。
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5．某科技小组制作了一个水位仪，其内部简化结构如图甲所示。已知电源电压恒为18V。一根轻质绝缘细
杆上端与滑片P固定，下端与边长为10cm的正方体木块A相连，木块A放在足够高圆柱形容器内。未注
水时，滑片P刚好在滑动变阻器R 的下端，现向容器中缓慢注水，滑片P随A的浮动在滑动变阻器R 上
1 1
滑动，滑片P不能离开R。R 由两种材料组成，ab段是铜导线，其电阻可忽略不计，剩余部分材料相同且
1 1
电阻大小与自身长度成正比，定值电阻R 的电功率与水位的深度H的关系如图乙所示（不计绝缘杆、滑片
2
的体积和自重及滑片处的摩擦力）。求：
(1)R 的阻值。
2
(2)滑动变阻器R 的最大阻值。
1
(3)如果电流表选用0~3A量程，电压表选用0~15V量程，则在电路安全范围内，其水位的最大深度。
6．“疯狂物理”实验小组设计了一种测定水平方向风力的装置（如图甲）。绝缘轻弹簧的左端固定在压
敏电阻R上，右端与中心有孔、表面竖直的金属迎风板相连，一起套在粗细均匀的水平金属杆上，迎风板
与金属杆之间的摩擦忽略不计。电源电压恒为8.4V，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，
小灯泡上标有“6V，3W”字样，且灯泡两端电压不允许超过额定电压（灯丝电阻不变），压敏电阻R的阻
值随压力的变化规律如图乙所示。求：
(1)灯泡的额定电流；
(2)当压敏电阻所受的压力为2N，小灯泡的实际功率；
(3)在电路安全的前提下，风力最大时压敏电阻的功率。
7．图（a）是某型号电子秤的原理示意图，闭合开关S，将物体放于托盘上，量程为0~3V的电子式电压表
经“改装”便可显示该物体质量大小。已知水平轻杆OAE可绕О点无摩擦转动，OA、AB、BC、CD、DE
的间距相等；电源电压恒为6V，R 为定值电阻；压力传感器R 上表面能承受的最大压力为400N，且其阻
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值随所受压力变化的关系如图（b）所示。托盘、压杆的质量不计，且它们均可移动到A、B、C、D、E五
个位置中的某一位置（压杆始终压在R上方中央）。图（a）中，托盘位于D点，压杆位于A点，空载时，
闭合开关S，电压表的示数为0.6V，g取10N/kg。
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(1)计算R 的阻值；
2
(2)当托盘、压杆位于图示位置，且托盘上放置25N的物体时，计算此时电压表的示数；
(3)移动托盘、压杆的位置，计算该电子秤能称量物体的最大质量。
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