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专题七　力电综合题 专 题 概 述力电综合题紧密联系生产和生活实际，具有运用的物理概念和规律较多、综合性强、题目的分值较重等特点，通常作为中考试题中的拉分题，区分度较高。这类试题把电学中欧姆定律、电功率与力学中的速度、质量、压强、浮力、二力平衡等知识综合起来，常以电子秤、风力测量仪、电子拉力计、油量表等作为情境来命题；试题多采用表格、图像的形式给出已知信息，考查学生读取数据、分析应用的综合能力。 类|型　力电综合题 ,例 )[2015·柳州]图ZT7－1所示装置中的电流表示数可以反映A处所挂物体的质量。已知电源电压为6 V，保护电阻R0＝10 Ω，R是长为10 cm的均匀电阻线，阻值与其长度成正比，其最大阻值为20 Ω，金属滑片P与R接触良好且不计摩擦。弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比，即F＝kx(k为常数)。本题中弹簧的形变都是弹性形变，k＝100 N/m，不计弹簧本身质量，g取10 N/kg。 (1)求R0消耗的最大功率。 (2)A处不挂物体时，滑片P位于a端，求电流表的示数能反映A处所挂重物的最大质量M是多少。 (3)现在A处挂上装满细沙的漏斗，滑片P恰好位于b端，当漏斗中细沙缓慢流出时(可视为漏斗 始终处于平衡状态)，求电流表的示数I与流出的细沙质量m的关系式。 图ZT7－1 专 题 训 练1．图ZT7－2甲是一个电子拉力计原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(P与R1间的摩擦不计)。电压表量程为0～3 V，a、b是一根长为6 cm的均匀电阻丝，阻值R1＝30 Ω，电源电压U＝6 V。 图ZT7－2 (1)要保证电压表能正常工作，电路中R0至少应为________Ω。 (2)当拉环不受拉力时，滑片P处于a端，闭合开关后电压表的示数为________V。 (3)已知该弹簧伸长的长度ΔL与所受拉力F间的关系如图乙所示，若R0＝45 Ω，通过计算说明，开关S闭合后，当电压表指针指在0.8 V处时，作用在拉环上水平向右的拉力为多大？此拉力计的量程为多少？ 2．[2016·宁波]如图ZT7－3甲所示是一种家庭水箱水位测量装置示意图，电源电压18 V保持不变，电压表量程0～15 V，电流表量程0～3 A，R0是阻值为10 Ω的定值电阻，R1是长20 cm、阻值为20 Ω的电阻丝，滑片P把电阻丝与轻质弹簧的指针连在一起。圆柱体M长80 cm，底面积为200 cm2。当水位处于最高处时，M刚好浸没在水中，滑片P恰好在R1的最上端。轻质弹簧阻值不计，M全部露出水面前，弹簧的伸长长度ΔL始终与受到的拉力F成正比，如图乙所示。 (1)当水位下降时，电路中示数会随之减小的电表是________。 (2)当水位处于最高处时，电压表的示数为多少？ (3)当水位下降，圆柱体露出水面部分的长度为50 cm时，电流表示数为多少？(g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3) 图ZT7－3 3．有一种测量人的体重和身高的电子秤，其测体重部分的原理如图ZT7－4中的虚线框所示，它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆ABO，压力传感器R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻)，显示体重大小的仪表(实质是电流表)。其中AO∶BO＝5∶1，压力传感器R表面能承受的最大压强为2×106 Pa，且已知压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示。设踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计，电源电压恒为4.8 V，g取10 N/kg。请回答： 压力F/N 0 50 100 150 200 250 300 … 电阻R/Ω 300 270 240 210 180 150 120 … (1)踏板空载时，电流表示数是多少毫安。 (2)若压杆与压力传感器之间的接触面积是2×10－4 m2，则该秤的最大称量值是多少。 (3)为了把电流表的表盘改装成电子秤表盘，我们需要确定踏板上人的体重G与电流表的示数I的关系。请你写出这个关系式。 图ZT7－4 4．近年来，某市的轿车市场十分火爆，各种新型轿车驶进千家万户，图ZT7－5乙为某新型轿车测定油箱内油面高度的电路原理图。其中电源电压恒为6 V，R0是阻值为5 Ω的定值电阻，是油量指示表(实质是一只电流表，油量的变化通过电流的变化同步显示出来)，Rx为压敏电阻，它的电阻随受到的压力变化的关系如下表。(g取10 N/kg) 压力/N 0 50 100 150 200 250 300 350 400 电阻/Ω 550 395 275 170 90 60 40 25 5 图ZT7－5 (1)若轿车以90 kW的恒定功率启动做直线运动，且整个运动过程中受到的阻力不变，速度v与时间t的关系如图丙所示。在0～25 s时间内，轿车的牵引力与阻力的关系可能是牵引力________(选填“大于”“等于”“小