河南省2024年物理中考热点备考重难专题：实际应用类综合应用题（课后练习）

这是一份河南省2024年物理中考热点备考重难专题：实际应用类综合应用题（课后练习），共6页。试卷主要包含了5 V,30 Ω) ＝0等内容，欢迎下载使用。

例 (2022河南预测卷)物理兴趣小组设计了机动车闯红灯抓拍电路如图甲所示.其中光敏开关S当红灯亮时闭合，绿灯亮时断开，R1为定值电阻，R为压敏电阻且放在地面上，电路其他部分放置在高杆上，当红灯亮时，如果有车辆闯红灯，则会从压敏电阻R上通过，当电流达到某一值时，电磁铁将衔铁吸下，相机启动装置启动，相机拍照，在控制电路中，选用的电源电压为12 V，压敏电阻R的阻值随压力变化的对应关系如图乙所示.g取10 N/kg.请回答下列问题：
例题图
(1)当红灯亮时，若有车经过，压敏电阻R阻值________，通过通电螺线管的电流________.(两空均选填“增大”或“减小”)
(2)该小组经过测试，发现当控制电路电流达到0.1 A时，电磁铁可将衔铁吸下来，若要使该拍照装置能在通过的车辆质量大于或等于400 kg时启动，选用的定值电阻R1的阻值是多大？
(3)每天违规的人很少，因压敏电阻阻值变化引起的控制电路消耗的电功率的变化忽略不计.若每天红灯亮5 h，控制电路每天消耗多少电能？
(4)若要使该拍照装置在通过的车辆质量大于或等于550 kg时才启动，定值电阻R1的阻值应该________(选填“增大”或“减小”).
实战演练
1.(2022河南逆袭卷)如图甲所示为学生进行坐位体前屈考试的情景，通过手指推动挡板在刻度尺上移动的距离得出成绩. 课后同学们讨论，能不能设计出一个自动显示成绩的仪器，在老师的指导下，同学们利用实验室器材设计了如图乙所示的电路，电源电压为6 V，电阻R1为一根长30 cm粗细均匀的电阻丝，其阻值与长度的关系如图丙所示，R2的阻值为30 Ω.
第1题图
(1)若推板推得越远，显示的示数越大，则应将________(选填“电压”或“电流”)表作为显示器.
(2)挡板在10 N力的作用下前进了10 cm，则手对挡板做的功为多少？
(3)某同学进行测量时，电压表的示数为1.5 V，则挡板向左移动了多少？
2.(2021河南真题)小聪利用光敏电阻为社区设计了一种自动草坪灯，其工作原理如图所示.工作电路中有两盏规格均为“220 V 44 W”的灯泡L，天暗时灯自动发光，天亮时灯自动熄灭.控制电路中电源电压U恒为6 V，定值电阻R0为200 Ω.在一定范围内，光敏电阻R的阻值与光照强度E(光照强度E的单位为lx，光越强光照强度越大)之间存在一定关系，部分数据如下表所示.电磁铁的线圈电阻忽略不计，当天色渐暗，通过线圈的电流为0.02 A时，恰好启动工作电路的照明系统.试问：
第2题图
(1)随着光照强度减小，光敏电阻R的阻值________(选填“增大”或“减小”)，电磁铁的磁性________(选填“增强”或“减弱”)，当光照强度减小到一定值时，衔铁会被________(选填“吸下”或“释放”)，照明系统启动.
(2)两盏灯均正常发光时，工作电路中的总电流是多少？
(3)照明系统恰好启动时，光敏电阻R的阻值为多少？此时光照强度为多少？
3.如图甲是广泛应用于商场、超市等公共场所的自动售卖机.如图乙为投币入钞口原理示意图.其中OAB为一轻质杠杆，O为支点，OA与OB长度比为LOA∶LOB＝1∶10；电源电压恒为12 V，R0＝10 Ω，电阻R为压敏电阻，其阻值随压力的变化关系如下表；当硬币投入储币盒后，售卖机会根据电压表的指针预设读数，判断投入硬币的种类和数量.现将质量为6克的1元硬币投入储币盒(储币盒的质量忽略不计)，回答下列问题：
第3题图
(1)在储币盒中投入硬币时，电压表示数________(选填“变大”或“变小”).
(2)投入2枚1元硬币时，电路中的电流是多少A(保留两位小数)?
(3)当电压表预设电压达到5 V时，自动售货机才可以进行购买，小明选择了一瓶饮料，请计算这瓶饮料售价几元？
参考答案
典例精讲
例 (1)减小 增大
【思路分析】
解：(2)当车辆的质量等于400 kg时，该拍照装置启动，压敏电阻所受压力
F＝G＝mg＝400 kg×10 N/kg＝4 000 N
由图乙可知，此时压敏电阻的阻值R＝20 Ω
此时控制电路电流达到0.1 A，由I＝ eq \f(U,R) 可知，控制电路中的总电阻R总＝ eq \f(U,I) ＝ eq \f(12 V,0.1 A) ＝120 Ω
故定值电阻R1的阻值R1＝R总－R＝120 Ω－20 Ω＝100 Ω
(3)由题意可知，压敏电阻受到的压力为零，由图乙可知，此时压敏电阻的阻值为R′＝80 Ω
此时电路中的总电阻
R总′＝R1＋R′＝100 Ω＋80 Ω＝180 Ω
控制电路的电功率
P＝ eq \f(U2,R总′) ＝ eq \f((12 V)2,180 Ω) ＝0.8 W
故控制电路每天消耗的电能
W＝Pt＝0.8 W×5×3 600 s＝1.44×104 J
(4)增大
【解析】要使该拍照装置在通过的车辆质量大于或等于550 kg时才启动，此时控制电路电流达到0.1 A，电路总电阻不变，压敏电阻受到的压力变大，由图乙可知，压敏电阻的阻值随压力的增大而减小，故压敏电阻的阻值减小，电路总电阻不变，故定值电阻R1的阻值应该增大.
实战演练
1. (1)电流
解：(2)手对挡板做的功
W＝Fs＝10 N×0.1 m＝1 J
(3)由串联电路电压特点可知，当电压表示数为1.5 V时，R2两端的电压
U2＝U－U1＝6 V－1.5 V＝4.5 V
电路中的电流
I＝ eq \f(U2,R2) ＝ eq \f(4.5 V,30 Ω) ＝0.15 A
此时电阻R1接入电路中的阻值
R1＝ eq \f(U1,I) ＝ eq \f(1.5 V,0.15 A) ＝10 Ω
由图丙可知，此时R1接入电路中的长度为10 cm，则挡板向左移动了30 cm－10 cm＝20 cm
2. (1)增大 减弱 释放
【解析】(1)由表中数据可知，随着光照强度减小，光敏电阻R的阻值增大；控制电路中电阻R0和光敏电阻R串联，由于电源电压U恒为6 V，光照强度减小，光敏电阻R的阻值增大，电路中的总电阻变大，电路中的电流变小，所以电磁铁的磁性减弱，当光照强度减小到一定值时，衔铁会被释放，照明系统接通启动.
解：(2)一盏灯正常发光时的电流
IL＝eq \f(PL,UL)＝eq \f(44 W,220 V)＝0.2 A
工作电路中的总电流I总＝2IL＝0.4 A
(3)照明系统恰好启动时，R0两端的电压
U0＝IR0＝0.02 A×200 Ω＝4 V
光敏电阻两端的电压U1＝U－U0＝6 V－4 V＝2 V
光敏电阻的阻值R＝eq \f(U1,I)＝eq \f(2 V,0.02 A)＝100 Ω
由表中数据可知，光敏电阻的阻值R与光照强度E成反比
由此可得，此时光照强度E＝eq \f(120 Ω,100 Ω)×1.0 lx＝1.2 lx
3. (1)变大
解：(2)由F压LOA＝GLOB可得，投入2枚1元硬币时R受到的压力
F压＝ eq \f(LOB,LOA) G＝ eq \f(10,1) nmg＝10×2×6×10－3 kg×10 N/kg＝1.2 N
由表格数据可知，压敏电阻的阻值R＝17 Ω
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，
电路中的电流
I＝ eq \f(U,R＋R0) ＝ eq \f(12 V,17 Ω＋10 Ω) ≈0.44 A
(3)当电压表示数为5 V时，电路中的电流I′＝ eq \f(U0,R0) ＝ eq \f(5 V,10 Ω) ＝0.5 A
此时压敏电阻R′＝ eq \f(U－U0,I′) ＝ eq \f(12 V－5 V,0.5 A) ＝14 Ω
由表格数据可知，A的压力F压′＝1.8 N
根据杠杆平衡条件可知
G′＝ eq \f(LOA,LOB) F压′＝ eq \f(1,10) ×1.8 N＝0.18 N
硬币的总质量
m′总＝ eq \f(G′,g) ＝ eq \f(0.18 N,10 N/kg) ＝0.018 kg ＝18 g
1元硬币的质量为6 g，则1元硬币的数量为3，这瓶饮料售价为3元
光照强度E/lx
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
光敏电阻R/Ω
120
60
40
30
24
压力F/N
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
电阻R/Ω
60
30
20
17
15
14
求解
题干信息
所用公式
(2)定值电阻R1的阻值是多大？
当控制电路电流达到0.1 A时，电磁铁可将衔铁吸下来，要使该拍照装置能在通过的车辆质量大于或等于400 kg时启动，压敏电阻R的阻值随压力变化的对应关系如图乙所示
G＝mg
I＝ eq \f(U,R)
(3)控制电路每天消耗多少电能？
P＝UI
P＝ eq \f(W,t)