2018年中考物理专题检测9 力电综合

图63 力电综合

例1．某实验小组设计了一种测定风力的装置，其原理如图14所示，质量m ＝0．6kg 的小球用一根轻质细金属丝OP 悬于O 点，AB 为一根水平放置的电阻丝，其电阻随长度均匀变化，它与细金属丝始终保持良好接触且无摩擦，Ro ＝10Ω为电路保护电阻，已知AB ＝10cm ，且单位长度电阻λ＝2Ω／cm ，悬挂点O 与电阻丝A 端的距离为5cm 。无风时细金属丝自然下垂，在A 点与电阻丝接触，这时电流表示数为0.5A 。有风时细金属丝将发生偏转，巳知偏转角θ与小球所受风力F 满足：F ＝mg*tan θ(g 取10N ／kg ．电源电压保持不变，细金属丝的电阻忽略不计)。

求：(1)电源电压；

(2)若风力F 增大，电流表示数如何变化？请说明由;

(3)如果将电流表盘面刻度改成风力刻度，那么在

1A 刻 度处应标上多少牛？

解：（1）∵λ＝2Ω/cm

∴R AB ＝20Ω 无风时，金属丝自然下垂在A 点与电阻丝接触

U ＝IR 总＝I （R 0＋R AB ）＝0.5A （10Ω＋20Ω）＝15V

（2）若风力F 增大，电流表示数变大。电源电压不变时，电阻丝连入电路的电阻变小，故电流表示数变大。

（3）∵ Ω===15115//A

V I U

R 总 0/R R R BC 总+= ∴Ω=Ω-Ω=-=510150/R R R 总BC 又∵ Ω

=Ω521BC cm ∴cm cm BC 5.225== cm cm cm AC 5.75.210=-= 5.155.7t a n ===cm

cm OA AC θ ∴ F ＝mg ·tan θ＝0.6kg ×10N/kg ×1.5＝9N

答：略。

例2．太阳能动力车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机驱动的一种新型机动车。有一种太阳能实验车(如图64所示为研制过程的样品)，它上面的太阳能接收板的有效面积S ＝8m 2，天气晴朗且接收板正对着太阳时，每平方米面积上能接收到太阳辐射的功率为P 0＝1kw ，太阳能电池产生的电压为U ＝120V ，可供电动机正常工作的电流为I ＝10A 。

求：(1)电动机正常工作时的电功率是多大？太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多少？

(2)若电动机正常工作时，将电能转化为机械能的效率是75％，且该车装满贫物沿水平路面匀速行驶时所获得牵引力是150N ，所受阻力是车与货物总重的0.1倍，则该车匀速行驶时的速度是多大？所装货物质量是多少？(已知车自重900N ，g 取10N ／kg)

(3)通过以上介绍及有关计算，你对该车的技术参数及性能有了大致了解，你认为该车能否批量生产投放市场？请简述理由．

解：（1）P 牵＝UI ＝120V ×10A ＝1200W

%1510

8102.181200330=⨯⨯=⨯==P W P P 总牵

η （2）∵总牵总牵

P v F P P ==

η ∴s m N

W F P v 牵总

/6150102.1%753=⨯⨯==η 又∵)(10

1货车阻牵G G f F -== ∴G 货＝10F 货－G 车＝1500N －900N ＝600N ∴kg kg

N N g G m 货

货60/10600=== （3）答：不适合大批量生产投放市场。

理由：载重量太小，容易受气候影响。

图64

【规律总结】解这类型题要求：

（1）正确进行受力分析；

（2）正确使用力、电学公式；

（3）力和电主要通过功来联系，要注意它们之间的转化效率。

拓展演练

1. 电动自行车以其轻便、经济、环保倍受消费者青睐。

某型号电动自行车的主要技术参数如右表所示。

(1)若该车和人共重l400N ，行驶时两轮胎与地的接触面积共为1.0×10-2m 2，那么车对地面的压强多大?

（2）在某平直路段上，电动自行车以额定功率匀速行驶时，

受到的平均阻力为40N 。此时自行车的动力多大?若行驶速度为

7m/s ，则ls 内动力对自行车所做的功是多少?电动自行车的效率

多大?

⑶与内燃机摩托车相比，电动自行车在环保节能方面

有

许多优点，请写出其中的两条。

答案：

2．在学校举行的物理创新大赛上，小明和小红所在的科技小组分别设计了一种测量托盘所受压力的压力测量仪，如图甲、乙所示。两装置中所用的器材与规格完全相同，压力表是由电压表改装而成，R 1为定值电阻，阻值为10Ω，R 2为滑动变阻器，规格为“10Ω lA"。金属指外包尺寸530×1050