解題方法與技巧
1、電功率定義式（必考）
P＝Wt
2、變形公式：求功：W＝Pt；求做功時(shí)間：
3、推導(dǎo)公式：
計(jì)算式。根據(jù)W＝UIt，得：P＝UI（任何電路）
推導(dǎo)式。①根據(jù)P＝UI、U＝IR，得：（常用于純電阻串聯(lián)電路）
②根據(jù)P＝UI、I＝，得：（常用于純電阻并聯(lián)電路）
2、U-I、P-R、U-R等圖象能夠提供電路中電壓、電流、電阻和功率等物理量之間的關(guān)系，解答相關(guān)試題應(yīng)注意:
（1）明確圖象的描述對(duì)象。
（2）弄清圖象中的一些特殊點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電路狀態(tài)。
（3）善于根據(jù)題干的提示從圖象中獲取相關(guān)信息。
3、多檔位的實(shí)質(zhì)是利用多開關(guān)控制接入電路中電阻的大小，從而改變用電器電功率來實(shí)現(xiàn)對(duì)檔位的控制。家庭電路中電源電壓U＝220V，根據(jù)知R總 越大，P實(shí)越小，檔位越低；R總越小，P實(shí)越大，檔位越高。
（1）高溫檔：在相同時(shí)間內(nèi)放出的熱量最多，熱功率最大，電阻最??；
（2）中溫檔：在相同時(shí)間內(nèi)放出的熱量低于高溫檔，熱功率低于高溫檔，電阻高于高溫檔；
（3）低溫檔：在相同時(shí)間內(nèi)放出的熱量最少，熱功率最小，電阻最大。
典例分析
計(jì)算1 電功率求最值的計(jì)算
【典例1】（2023秋?徐州月考）如圖甲是定值電阻R1和標(biāo)有“8V 8W”燈泡L的I﹣U關(guān)系圖象。如圖乙所示，電源電壓恒定不變，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為12Ω。當(dāng)開關(guān)S、S2閉合，開關(guān)S1斷開，將滑動(dòng)變阻器的滑片P滑到b端時(shí)，電流表的示數(shù)為0.5A，燈泡L的實(shí)際功率為1W。求：
（1）燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電阻；
（2）同時(shí)閉合開關(guān)S、S1、S2，電路消耗的最大功率。
【典例2】（2023?丹東一模）如圖所示，電源電壓恒為9V，R0的阻值為45Ω，滑動(dòng)變阻器R1的規(guī)格為“30Ω 1A”，電流表的量程為“0～3A”，小燈泡上標(biāo)有“3V 1.5W”字樣。S閉合，S1、S2均斷開，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P的位置，使小燈泡正常發(fā)光。求：
（1）小燈泡正常發(fā)光的電流。
（2）燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器的阻值。
（3）當(dāng)S、S1和S2均閉合時(shí)，電路消耗的最小功率。
【典例3】（2023?德州）如圖甲所示，電源電壓U保持不變，當(dāng)只閉合開關(guān)S1，滑動(dòng)變阻器的滑片從最右端滑向中點(diǎn)過程中得到電壓表與電流表示數(shù)的變化圖象如圖乙所示。閉合開關(guān)S1、S3，斷開S2，滑動(dòng)變阻器的滑片在最左端時(shí)，電路的總功率為15W。已知R2＝2R1，求：
（1）定值電阻R1的阻值；
（2）R0的最大阻值和電源電壓U；
（3）定值電阻R3的阻值及整個(gè)電路的最大功率。
【典例4】（2022秋?蜀山區(qū)校級(jí)期末）如圖所示電路，電源電壓恒為10V，小燈泡標(biāo)有“6V 3W”字樣。若不考慮溫度對(duì)燈泡電阻的影響，閉合開關(guān)S，求：
（1）小燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器R接入電路的阻值。
（2）移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)電壓表示數(shù)為3V時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率。
計(jì)算2 電功率的多檔位計(jì)算
【典例5】（2023秋?石家莊月考）如圖甲所示是小明家的養(yǎng)生壺，它有高溫、中溫、低溫三個(gè)擋位，圖乙是他的工作短路圖，下表所列的是其部分參數(shù)，其中R1、R2為發(fā)熱電阻，R2＝88Ω，求：
（1）發(fā)熱電阻R1的阻值是多少？
（2）該養(yǎng)生壺高溫?fù)醯碾姽β适嵌嗌伲?br>【典例6】（2023?杜爾伯特縣二模）小亮家新裝了一臺(tái)智能電熱馬桶蓋，如圖甲所示，他查閱使用說明書發(fā)現(xiàn)便座加熱電路有高、中、低三擋并可手動(dòng)調(diào)節(jié)，其額定電壓為220V，低溫?fù)?、中溫?fù)醯念~定功率為22W和44W。利用所學(xué)的電學(xué)知識(shí)他設(shè)計(jì)了一個(gè)等效電路圖，如圖乙所示，用兩定值電阻R1和R2表示兩電熱絲，單刀雙擲開關(guān)S2可接a或b，當(dāng)它接入家庭電路中正常工作時(shí)：
（1）低溫?fù)跫訜釙r(shí)的電流多大？
（2）中溫?fù)跫訜?min，消耗多少J的電能？
（3）高溫?fù)跫訜岬念~定功率是多少W？
【典例7】（2023?開平市二模）中國的中醫(yī)已有兩千多年的歷史，中醫(yī)是祖國醫(yī)學(xué)文化的寶貴遺產(chǎn)。為了更好地控制煎藥時(shí)的火候，某廠家生產(chǎn)了如圖甲所示的一款全自動(dòng)電煎藥壺，它有“加熱”和“保溫”兩個(gè)擋位，其簡(jiǎn)化電路圖如乙圖所示，S2是一個(gè)溫控開關(guān)，R1、R2為電熱絲，且R2＝3R1，“保溫”擋的功率為200W，求：
（1）當(dāng)S1和S2閉合時(shí)，電煎藥壺處于 加熱 擋位；
（2）電煎藥壺在“保溫”擋正常工作30min所消耗的電能；
（3）“加熱”擋的功率。
【典例8】（2023?明水縣模擬）如圖甲是小明家購買的某型號(hào)電熱加濕器，乙是其內(nèi)部的原理圖，表格為其部分技術(shù)參數(shù)。R1、R2為發(fā)熱電阻，不考慮溫度對(duì)電阻的影響，S為旋轉(zhuǎn)型開關(guān)，1、2、3、4為觸點(diǎn)，通過旋轉(zhuǎn)開關(guān)S可實(shí)現(xiàn)“關(guān)”、“低擋”和“高擋”之間的切換（低擋為小功率加熱，高擋為大功率加熱），R1在“低擋”狀態(tài)與“高擋”狀態(tài)正常工作時(shí)的功率之比是1：16，求：
（1）R1的電阻；
（2）加濕器處于低擋加熱狀態(tài)下的額定功率是多少W？
（3）小明關(guān)閉家中其他電器，單獨(dú)讓加濕器接在丙圖中的電能表上，加濕器在高擋加熱狀態(tài)下正常工作5min，電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了25轉(zhuǎn)，則電能表上模糊不清的這個(gè)參數(shù)應(yīng)該是多少r/kW?h？
計(jì)算3 電功與電熱的綜合計(jì)算
【典例9】（2023春?金川區(qū)校級(jí)期中）如圖所示是家用電熱水壺及銘牌，電熱水壺正常工作時(shí)，把1L水從20℃加熱到100℃需要時(shí)間400s，若電熱水壺的電阻不變。（已知：c水＝4.2×103J/（kg?℃），ρ水＝1.0×103kg/m3）求：
（1）水吸收的熱量；
（2）電熱水壺的效率；
（3）當(dāng)實(shí)際電壓為198V時(shí)，電熱水壺的實(shí)際功率？
【典例10】（2023?大慶模擬）圖甲是某電飯鍋的簡(jiǎn)化電路原理圖，R1和R2是阻值不變的加熱電阻，R1＝80Ω，S為溫控開關(guān)，1、2是開關(guān)連接的觸點(diǎn)。某次煮飯時(shí)，只將電飯鍋接入220V的電路中，在加熱狀態(tài)下工作了一段時(shí)間后，開關(guān)S自動(dòng)切換到保溫狀態(tài)。在保溫狀態(tài)下，電能表（如圖乙）的轉(zhuǎn)盤在1min內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)了5r。求：
（1）保溫狀態(tài)下該電飯鍋的發(fā)熱功率。
（2）R2阻值的大小。
（3）用電高峰時(shí)，該電飯鍋在加熱狀態(tài)下，1344s內(nèi)將2kg初溫為20℃的水加熱至沸騰（1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓），若不計(jì)熱損失，電飯鍋的實(shí)際電壓。[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]
【典例11】（2023?常州）小明家安裝了某品牌小廚寶，其加熱電阻絲的規(guī)格為“220V 2000W”，水箱容積5L，ρ水＝1×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg?℃），正常工作時(shí)，問：
（1）加熱電阻絲的阻值？
（2）若水箱內(nèi)加滿水，把水從5℃加熱到65℃，加熱時(shí)間至少多長(zhǎng)？
【典例12】（2023?鄆城縣三模）如圖甲是一款家庭用煮茶器，有“加熱”和“保溫”兩個(gè)擋位，其簡(jiǎn)化電路圖如圖乙所示，R1和R2均為發(fā)熱電阻，煮茶器部分參數(shù)如表。煮茶器的加熱效率為80%。[水的比熱容c＝4.2×103J/（kg?℃）]，求：
（1）發(fā)熱電阻R1的阻值；
（2）煮茶器中裝滿初溫為20℃的水，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，將水剛好加熱到沸騰，水吸收的熱量；
（3）煮沸一壺水所用時(shí)間。
計(jì)算4 電功率與力學(xué)綜合計(jì)算
【典例13】（2023?岳陽二模）為節(jié)約用水，小華為農(nóng)場(chǎng)的儲(chǔ)水箱設(shè)計(jì)了一個(gè)自動(dòng)抽水控制裝置，如圖所示，水箱高為1m，容積為0.8m3。在空水箱底部豎直放置一重5N的長(zhǎng)方體，長(zhǎng)方體高為1m、底面積為0.02m2，上端通過絕緣輕桿與控制電路的壓敏電阻R接觸，此時(shí)壓敏電阻受到的壓力為零。壓敏電阻R的阻值隨壓力F的增大而減小，部分?jǐn)?shù)據(jù)如表，控制電路的電源電壓U＝12V，定值電阻R0為保護(hù)電阻，當(dāng)控制電路的電流I≥0.5A時(shí)，電磁鐵將銜鐵吸合，工作電路斷開泵停止給儲(chǔ)水箱抽水。（g取10N/kg）
（1）若水泵的額定功率為440W，正常工作時(shí)通過的電流是多少？
（2）儲(chǔ)水箱裝滿水時(shí)長(zhǎng)方體所受浮力大小為多少？
（3）為了更加安全的工作，小華通過反復(fù)試驗(yàn)，只調(diào)整R0的大小，使水面離頂部還有0.05m時(shí)，水泵停止給水箱抽水，求此時(shí)R0的功率。
【典例14】飲水機(jī)是一種常用的家用電器，圖甲為飲水機(jī)結(jié)構(gòu)剖面圖，其加熱水槽部分工作原理電路圖如圖乙所示，其中S是溫控開關(guān)，R1是加熱電阻，R2是定值電阻。當(dāng)飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)時(shí)，水被迅速加熱，達(dá)到預(yù)定溫度時(shí)，S自動(dòng)切換到另一處于保溫狀態(tài)。請(qǐng)回答下列問題：
（1）當(dāng)開關(guān)S與 接觸時(shí)，此時(shí)飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)。
（2）若飲水機(jī)加熱時(shí)加熱管的功率為550W，而保溫時(shí)加熱管的功率為88W，求電阻R2的阻值（不考慮溫度對(duì)阻值的影響，且不計(jì)指示燈的阻值）。
（3）如圖甲控水槽內(nèi)浮體A與閥門C固定相連，當(dāng)A恰好浸沒時(shí)閥門C關(guān)閉，A未浸沒時(shí)C略有下降，桶內(nèi)水流入控水槽中。已知浮體A的體積為55cm3，閥門C的橫截面積為1cm2，浮體A與閥門C共重0.15N，不計(jì)大氣壓強(qiáng)。g取10N/kg）求：
①浮體A浸沒時(shí)所受浮力為多大？
②桶內(nèi)水位的最大高度是多少？
【典例15】（2023春?灌南縣期中）某物理研究小組設(shè)計(jì)了一個(gè)壓力報(bào)警裝置，工作原理如圖甲所示，OBA為水平杠桿，OA長(zhǎng)100cm，O為支點(diǎn)，OB：OA＝1：5，已知報(bào)警器R0的阻值恒為10Ω，壓力傳感器R固定放置，壓力傳感器R受到的壓力F與R的阻值變化關(guān)系如圖乙所示。當(dāng)托盤空載時(shí)，閉合開關(guān)S，電壓表示數(shù)為1V；當(dāng)托盤所受壓力增大，電壓表示數(shù)達(dá)到2V時(shí)，報(bào)警器R0開始發(fā)出報(bào)警信號(hào)。托盤、壓桿和杠桿的質(zhì)量忽略不計(jì)，電壓表的量程為0～3V。求：
（1）電源電壓；
（2）當(dāng)報(bào)警器開始報(bào)警時(shí)，壓力傳感器R受到的壓力；
（3）當(dāng)電路輸出的電功率與電路在安全狀態(tài)下輸出的最大電功率的比值為5：6時(shí)，托盤受到的壓力。
【典例16】（2023?巴南區(qū)模擬）我國的基建事業(yè)位列世界前茅。某興趣小組模擬建筑工地的起吊機(jī)自制了一個(gè)起吊模型，如圖甲所示，重為19N的重物掛在滑輪組下方，并在電動(dòng)機(jī)的作用下以0.02m/s的速度勻速提升10s。電動(dòng)機(jī)所在的電路如圖乙所示，已知電源電壓為6V，電阻R1＝10Ω，在勻速提升過程中電壓表示數(shù)為1V。（不計(jì)繩重與摩擦）
（1）求滑輪組提升重物的有用功；
（2）求電動(dòng)機(jī)消耗的電能；
（3）已知電動(dòng)機(jī)線圈電阻R2＝10Ω，求動(dòng)滑輪的質(zhì)量。（提示：電動(dòng)機(jī)消耗的電能＝電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量+電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能）
鞏固訓(xùn)練
1．（2022秋?深圳期末）如圖所示，將標(biāo)有“6V 3.6W”的小燈泡與規(guī)格為“10Ω 1A”的滑動(dòng)變阻器及電流表串聯(lián)后接到6V的電源上（提示：燈絲電阻隨溫度而變化），求：
（1）小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻。
（2）小燈泡正常工作2min，消耗的電能。
（3）閉合開關(guān)S，將變阻器的滑片移到最右端B點(diǎn)時(shí)，電流表的示數(shù)為0.4A，求此時(shí)小燈泡的實(shí)際功率。
2．（2023?郫都區(qū)二模）如圖所示，燈泡L標(biāo)有“6V，3W”字樣（不考慮燈絲電阻變化），定值電阻R1＝28Ω。當(dāng)開關(guān)S1、S2、S3全部閉合時(shí)，燈泡正常發(fā)光，電流表示數(shù)為0.75A。求：
（1）定值電阻R0的阻值大??；
（2）當(dāng)S1閉合，S2、S3斷開時(shí)，電路消耗的功率。
3．（2023?中山市模擬）在如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，R1＝12Ω，小燈泡標(biāo)有“6V 3W”字樣。
（1）只閉合開關(guān)S1，小燈泡剛好正常發(fā)光，求電源電壓為多大？
（2）當(dāng)S1、S2、S3都閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為1.2A，求電阻R2的阻值。
（3）當(dāng)S1、S2、S3都閉合時(shí)，通電1min，電源輸出的電能為多少？
4．（2023?眉山）如圖所示，如圖為某家用電水壺的簡(jiǎn)化電路圖，如表為銘牌的部分參數(shù)，R1、R2為發(fā)熱絲，其中R2＝40Ω。求：
（1）電水壺的加熱功率；
（2）電水壺處于保溫?fù)鯐r(shí)，正常工作5min消耗的電能；
（3）R1的阻值。
5．（2023?蜀山區(qū)校級(jí)模擬）如圖甲、乙所示是某調(diào)溫型電烤箱和簡(jiǎn)化電路圖，它的工作電壓為220V，R1和R2均為電烤箱中的加熱元件，R2的阻值為70Ω。當(dāng)只閉合開關(guān)S1時(shí)為低溫?fù)?，低溫?fù)蹼娍鞠涞碾姽β蕿?40W。
（1）低溫?fù)豕ぷ鲿r(shí)，電路中的電流是多少？
（2）發(fā)熱電阻R1的阻值是多少？
（3）高溫?fù)醯碾姽β适嵌嗌伲?br>6．（2023?南城縣一模）空氣炸鍋，因其烹制食物脂肪含量低，美味，無油煙味，深受廣大市民青睞。如圖甲所示，為某品牌空氣炸鍋，其發(fā)熱元件為兩個(gè)電阻，R1＝50Ω，R2＝200Ω，額定工作電壓為220V，內(nèi)部電路可簡(jiǎn)化為圖乙所示電路，當(dāng)開關(guān)S1閉合，開關(guān)S接b端時(shí)為高溫?fù)?；開關(guān)S1閉合，開關(guān)S斷開時(shí)為中溫?fù)酢?br>（1）中溫?fù)跽９ぷ鲿r(shí)，求流過電阻R2的電流。
（2）高溫?fù)跽９ぷ鲿r(shí)，求電阻R1、R2消耗的總功率。
（3）若用此空氣炸鍋加工薯?xiàng)l，原料薯?xiàng)l溫度為20℃，炸熟至少需要達(dá)到170℃，求一次炸熟200g薯?xiàng)l需要吸收的熱量，[c薯?xiàng)l取3.63×103J/（kg?℃）]
7．（2023?淄博）如圖甲為一款養(yǎng)生壺，其加熱原理如圖乙所示。養(yǎng)生壺的額定電壓為220V，R1、R2均是發(fā)熱電阻，其中R2＝506Ω。養(yǎng)生壺正常工作時(shí)，開關(guān)置于“1”為加熱擋，電路中電流為5A；開關(guān)置于“2”為保溫?fù)?。求：?br>（1）當(dāng)開關(guān)置于“1”時(shí)，R1的阻值及R1消耗的電功率；
（2）當(dāng)開關(guān)置于“2”時(shí)，養(yǎng)生壺1min消耗的電能；
（3）將壺內(nèi)500g的水從20℃加熱到100℃，水吸收的熱量。[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]
8．（2023秋?江漢區(qū)月考）某種帶保溫功能的電熱水壺，其發(fā)熱部分電路如圖所示。已知電源電壓U＝220V保持不變。通過調(diào)節(jié)開關(guān)S1、S2可以實(shí)現(xiàn)低溫、中溫、高溫三擋的切換；當(dāng)水溫降到60℃時(shí)，電路自動(dòng)切換成低溫?fù)踹M(jìn)行保溫。
當(dāng)開關(guān)S1斷開、S2接A時(shí)，電熱水壺處于低溫?fù)?，此時(shí)R1兩端電壓為122V，電路中電流為1.11A；當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2接A時(shí)，電熱水壺處于中溫?fù)?，此時(shí)電流傳感器測(cè)得S1處電流2A；當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2接B時(shí)，電熱水壺處于高溫?fù)酰藭r(shí)電流傳感器測(cè)得S1處電流為4.75A；
（1）用電熱水壺高溫?fù)醢裮＝1kg的水從t1＝20℃加熱到t2＝100℃，水需吸收多少熱量？
（2）求電熱水壺處于低溫?fù)鯐r(shí)，R2兩端電壓為多少；
（3）求電熱水壺處于高溫?fù)鯐r(shí)，通過電阻絲R2的電流為多少。
9．（2023?寬甸縣模擬）如圖是兩擋電燉鍋及其簡(jiǎn)化電路圖，銘牌上標(biāo)有“220V 1000W”字樣，一次性可裝入2kg的食材，若食材的比熱容為4×103J/（kg?℃）。打開電燉鍋，10min可將2kg食材從40℃加熱到100℃。那么計(jì)算：
（1）2kg食材從40℃加熱到100℃，吸收多少熱量？
（2）電燉鍋加熱食材的效率為多少？
（3）若R2的電阻為60.5Ω，則電燉鍋的低擋功率有多大？
10．（2023?漳州模擬）如圖所示，某品牌的家用廚寶（小體積快速電熱水器）的額定功率為2000W，其正常工作時(shí)，把廚寶內(nèi)質(zhì)量為5kg、初溫為20℃的水加熱到60℃，已知c水＝4.2×103J/（kg?℃）。求：
（1）水吸收的熱量；
（2）若不計(jì)熱損失，電熱水器的正常工作時(shí)間；
（3））若不計(jì)熱損失，改用天然氣加熱，需天然氣多少立方米。（q天然氣＝4×107J/m3）
11．（2023?河北區(qū)二模）中國茶文化源遠(yuǎn)流長(zhǎng)。如圖所示是一款煮茶器，正常工作時(shí)加熱功率為1000W。煮茶器中裝有0.5kg初溫為20℃的水，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，用這個(gè)煮茶器在正常工作下將水剛好加熱到沸騰，不計(jì)熱量損失[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]。求：
（1）水吸收的熱量；
（2）煮茶器加熱的時(shí)間。
12．（2023?渝中區(qū)校級(jí)模擬）圖甲是某型號(hào)能設(shè)定加熱溫度的家用空氣炸鍋，其簡(jiǎn)化電路如圖乙所示，它是通過電熱絲Rt來加熱空氣，從而加熱食物，達(dá)到設(shè)定加熱溫度后，斷開開關(guān)。求：
（1）將5×10﹣3kg的空氣從20℃加熱到200℃需要吸收的熱量。c空氣取1.0×103J/（kg?℃）；
（2）工作電路中電熱絲Rt與指示燈支路并聯(lián)。已知Rt的額定電壓為220V，額定功率為1210W。正常工作時(shí)，工作電路的總電流為5.55A，此時(shí)指示燈支路消耗的功率；
（3）控制電路電源電壓恒定，通過調(diào)節(jié)變阻器R3接入電路的阻值來設(shè)置加熱溫度，電阻R2置于溫度監(jiān)測(cè)區(qū)域，它的阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖丙所示。當(dāng)加熱溫度設(shè)定為150℃，即R3的阻值調(diào)為100Ω時(shí)，閉合開關(guān)S，電磁繼電器（不計(jì)線圈的電阻）的銜鐵被吸下，工作電路接通，開始加熱；直到溫度達(dá)到150℃時(shí)，銜鐵向上彈起，停止加熱。則當(dāng)R3的阻值調(diào)為80Ω時(shí)，對(duì)應(yīng)的加熱溫度設(shè)定為多少？
13．（2022?新泰市二模）某科技小組設(shè)計(jì)了一個(gè)水位報(bào)警裝置模型，工作原理如圖所示。其中控制電路中的電源電壓U1為12V。當(dāng)電磁鐵線圈中的電流小于I0時(shí)，繼電器上方觸點(diǎn)和觸點(diǎn)c接觸，綠燈亮；當(dāng)電磁鐵線圈中的電流大于等于I0時(shí)，電磁鐵的銜鐵被吸下，繼電器下方觸點(diǎn)與觸點(diǎn)a、b接觸，紅燈亮，報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信號(hào)。定值電阻R0的阻值為100Ω，R為壓敏電阻，壓敏電阻通過長(zhǎng)120cm的杠桿ABO與一個(gè)質(zhì)量為1kg、體積為6×10﹣3m3的圓柱形浮體相連（杠桿與浮體之間是硬質(zhì)連桿），AB：BO＝4：1，壓敏電阻的阻值R隨壓力F變化的關(guān)系如表乙。壓板、杠桿和硬質(zhì)連桿的質(zhì)量及電磁鐵線圈電阻忽略不計(jì)，g取10N/kg，水的密度為1.0×103kg/m3，求：
（1）若浮體一半的體積浸入水中時(shí)，報(bào)警器剛好開始報(bào)警，求浮體此時(shí)受到的浮力；
（2）報(bào)警器開始報(bào)警時(shí)，杠桿對(duì)壓敏電阻的壓力；
（3）報(bào)警器開始報(bào)警時(shí)，定值電阻R0的電功率；
（4）若更換U1的電壓為9V，裝置中其它元件不變，為保證報(bào)警器仍在原水位開始報(bào)警，需要在杠桿上調(diào)節(jié)觸點(diǎn)B的位置。試計(jì)算說明觸點(diǎn)B應(yīng)向哪個(gè)方向移動(dòng)多少厘米？
14．如圖甲是小明家衛(wèi)生間新裝一種智能抽水馬桶。該馬桶有坐墊加熱和自動(dòng)沖水功能。
①坐墊加熱原理如圖乙：R1和R2是表示電熱絲的定值電阻，單刀雙擲開關(guān)S2可接a或b，通過開關(guān)S1和S2的不同接法組合，實(shí)現(xiàn)“高、中、低”三擋加熱功能，其中低溫?fù)鹾椭袦負(fù)豕β史謩e為22W和44W。
②沖水原理如圖丙：出水閥打開，水箱中的水減少，空心銅球就在重力作用下，隨著水位下降而向下運(yùn)動(dòng)，通過金屬桿AB繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，向上拉動(dòng)進(jìn)水管閥門，使水能通過進(jìn)水管進(jìn)入水箱；當(dāng)出水閥關(guān)閉，隨著不斷進(jìn)水，水箱中的水位不斷上升，空心銅球隨著向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬桿處于水平位置時(shí)，空心銅球恰好浸沒，把進(jìn)水管閥門堵嚴(yán)，不再進(jìn)水。下表為馬桶的相關(guān)參數(shù)：
（1）坐墊加熱高溫?fù)豕β蕿? W，若坐墊質(zhì)量為500g，讓坐墊的溫度升高4℃，用此加熱擋需要時(shí)間為 s．（若電熱絲發(fā)熱全部被坐墊吸收，坐墊材料的比熱容c＝0.44×103J/（kg?℃）
（2）小明家的馬桶比設(shè)在一樓的配水房高20m，若要使家里的馬桶能正常工作，則一樓配水房提供的水壓應(yīng)不低于多少Pa？
（3）如果進(jìn)水管的閥門的受力面積是24mm2，設(shè)計(jì)能承擔(dān)的壓強(qiáng)是5×105Pa（超過該壓強(qiáng)，閥門就關(guān)嚴(yán)，不再進(jìn)水）。金屬桿AB能繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，其質(zhì)量及形變可忽略不計(jì)。重力和浮力認(rèn)為作用在銅球重心，C為銅球重心，空心銅球體積為220cm3，AB長(zhǎng)216mm，AO長(zhǎng)24mm。
①請(qǐng)?jiān)趫D中畫出銅球受到浮力F浮的示意圖及其力臂L。
②空心銅球的質(zhì)量最多是多少g？
15．（2022?玉州區(qū)二模）如圖所示，某物理學(xué)習(xí)小組利用壓敏電阻設(shè)計(jì)了一個(gè)模擬超載報(bào)警裝置，電源電壓恒為18V，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～15V，壓敏電阻R能承受的最大壓力是400N，壓敏電阻R的電阻與受到的壓力F關(guān)系如圖乙所示。為了能測(cè)量更重的物體，他們選用了一個(gè)杠桿OBA，O為支點(diǎn)，OB：AB＝1：3，模擬車輛放置在托盤內(nèi)，托盤、壓桿和杠桿的質(zhì)量均忽略不計(jì)，當(dāng)托盤內(nèi)無模擬車輛時(shí)，電壓表示數(shù)為8V，求：
（1）定值電阻R0的電阻；
（2）當(dāng)模擬車輛重為1200N時(shí)，電壓表的示數(shù)；
（3）在電路安全的情況下，整個(gè)電路消耗電功率的范圍；
（4）壓敏電阻R消耗的電功率達(dá)到最大值時(shí)，所測(cè)車輛的重力。
16．（2023?淮陽區(qū)校級(jí)模擬）如圖所示是某工地用一電動(dòng)機(jī)通過動(dòng)滑輪提升建材的裝置示意圖。假設(shè)電源電壓220V保持不變。當(dāng)電動(dòng)機(jī)在10s內(nèi)將200kg重物勻速提升16m的過程中，電路中的電流為20A，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為80%，電動(dòng)機(jī)線圈電阻和各處摩擦不計(jì)（g＝10N/kg）。則：
（1）拉力F是多少。
（2）電動(dòng)機(jī)的功率是多少。
（3）電阻R的阻值是多少。
額定電壓
低溫?fù)豕β?br>容量
220V
275W
3L
額定電壓/V
220
高溫?fù)躅~定功率/W
400
低溫?fù)躅~定功率/W
產(chǎn)品型號(hào) XXXX
額定電壓 220V
額定功率 1000W
頻率 50HZ
容量 1.0L
裝滿水質(zhì)量
1.5kg
額定電壓
220V
保溫?fù)豕β?br>100W
加熱擋功率
1000W
壓力F/N
180
185
190
195
200
壓敏電阻R/Ω
18
17
16
14
12
型號(hào)
SDS﹣15X05
容量
1L
額定電壓
220V
額定頻率
50Hz
加熱功率
？W
保溫功率
40W
F/N
40
60
80
100
120
140
...
R/Ω
150
200
250
300
350
400
...
項(xiàng)目
內(nèi)容
適用水壓
0.2﹣0.7MPa
水箱容積
1.8L

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