中考物理试题分类汇编之电力综合题

中考物理试题分类汇编之电力综合题

‎2015年中考物理试题分类汇编—电力综合 ‎1、（2015衡阳）近年来，我市的轿车市场十分火爆，各种新型轿车驶进千家万户。图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6V，R0是阻值为5Ω的定值电阻，A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关系如下表。‎ 压力/N ‎0‎ ‎50‎ ‎100‎ ‎150‎ ‎200‎ ‎250‎ ‎300‎ ‎350‎ ‎400‎ 电阻/Ω ‎550‎ ‎395‎ ‎275‎ ‎170‎ ‎90‎ ‎60‎ ‎40‎ ‎25‎ ‎5‎ ‎（1）若轿车以90kW的恒定功率启动作直线运动，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0～25s时间内，轿车的牵引力与阻力关系可能的是：牵引力　　 　阻力（选填“大于”、“等于”、“小于”、“大于或等于”）。‎ ‎（2）由（1）中的条件求在0～5s时间内轿车发动机做功多少？‎ ‎（3）如果空油箱的质量为5kg，油量表的零刻度线对应于电流表上的示数是多少？‎ ‎（4）若电流表的量程为0～0.6A，该油箱加满油时，指针恰好指示最大刻度，求油箱的容积。（ρ汽油=0.7×103kg/m3）‎ ‎【解析】‎ ‎（1）从图象可以看出，在0～25s时间内，轿车的速度从逐渐变大，到匀速运动；速度逐渐变大时，牵引力大于阻力，速度不变时，受力平衡，牵引力等于阻力；所以轿车的牵引力与阻力关系可能的是大于或等于；‎ ‎（2）轿车的功率P=90kW=9×104W，‎ 轿车发动机做功：W=Pt=9×104W×5s=4.5×105J；‎ ‎（3）空油箱的重力G油箱=m油箱g=5kg×10N/kg=50N，‎ 从表中可以看出，50N压力对应的电阻值为395Ω，‎ 电阻Rx与电阻R0串联，电路中的总电阻R1=Rx+R0=395Ω+5Ω=400Ω，‎ 电流表的示数为：I===0.015A；‎ ‎（4）油箱加满油时，电路中的电流为I′=0.6A，‎ 电路中的总电阻为：R′===10Ω，‎ 压敏电阻的阻值为：R=R′﹣R0=10Ω﹣5Ω=5Ω，‎ 查表可知，压敏电阻受到的压力为400N，则油箱和油重力为400N，‎ 油的重力为：G油=400N﹣50N=350N，‎ 油的质量为：m油===35kg，‎ 油的体积：V油===0.05m3，‎ 油箱的容积等于油的体积，为0.05m3．‎ ‎2、（2015内江）如图甲所示，在2015年某工厂要研发一种新型材料，要求对该材料的承受的撞击力进行测试。在测试时将材料样品（不计质量）平放在压力传感器上，闭合开关S，由静止自由释放重物，经撞击后样品材料仍完好无损。从重物开始下落到撞击样品的这个过程中，电流表的示数I随时间t变化的图像如图乙所示，压力传感器的电阻R随压力F变化的图像如图丙所示。电源的电压=24V，定值电阻R0=10Ω。求:‎ ‎（1）在重物下落的过程中， 压力传感器的电阻是多少?‎ ‎（2）在撞击过程中，样品受到的最大撞击力是多少?‎ 解：（1）在重物下落的过程中，由图乙可知，电流为0.2A，‎ 此时电路的总电阻 压力传感器的电阻R压=R-R0=120Ω-10Ω=110Ω ‎（2）由图丙可知，撞击力最大时，电阻最小，电流最大，‎ 又由图乙可知，最大的电流为I大=1.2A，‎ 此时电路的总电阻 此时压力传感器的电阻R压′=R′-R0=20Ω-10Ω=10Ω 由图丙可得最大撞击力是F=600N。‎ ‎3、（2015桂林）如图甲所示，电源电压U=6V，S为单刀双掷开关，小灯泡L的电阻RL=10Ω，R为某种压敏电阻，其阻值R与压力F成反比关系，（如图乙所示），R的正上方装有一电磁铁P，其线圈电阻不计。‎ ‎（1）在R上水平放置质量为1kg的铁制品，开关接a，通过小灯泡的电流为多大？小灯泡两端的电压为多少伏？‎ ‎（2）在R上水平放置质量为2kg的铁制品，开关接b，电压表稳定后的示数为4V，则此时压敏电阻的阻值为多少欧？电磁铁P对铁制品的吸引力为多少牛？‎ ‎【解析】‎ ‎（1）铁制品的重力G=mg=1kg×10N/kg=10N；‎ 由图乙知，当F=10N时，电阻R=6Ω，则电路中电流I===0.375A；‎ 由I=得，灯泡两端的电压UL=IRL=0.375A×10Ω=3.75V；‎ ‎（2）2kg铁制品的重力G′=m′g=2kg×10N/kg=20N；‎ 此时电路中的电流I′===0.4A；‎ 电阻R两端的电压U′=6V﹣4V=2V；‎ 则R的阻值为R′===5Ω 由图象知，FR=60N•Ω，则当R=5Ω时，F==12N；‎ 所以吸引力F′=20N﹣12N=8N．‎ 答：（1）通过小灯泡的电流为0.375A；小灯泡两端的电压为3.75V；‎ ‎（2）此时压敏电阻的阻值为5Ω；电磁铁P对铁制品的吸引力为8N．‎ ‎4、（2015呼和浩特）我国的水力资源非常丰富，尤其西南地区，今年刚刚又在四川建成一座水电站。该水电站是在某河流上游修建了‎120m高的拦河大坝，每分钟有‎200m3‎的水从高处自由落下冲击水轮机，已知水轮机到上游水面的落差为‎100m，水轮机与大坝内侧底部约在同一水平面上。求：‎ ‎（1）拦河大坝的内侧底部受到的水的压强；‎ ‎（2）水从高处自由落下时，重力每分钟做的功；‎ ‎（3）如果水的机械能有75﹪转化为电能，该水电站的发电功率；‎ ‎（4）如果该水电站通过远距离向某城市供电，两条输电导线的电阻为90，某城市用电电压为220V，则该水电站送电电压大约是多少伏？‎ ‎【解析】‎ ‎（1）拦河大坝的内侧底部受到的水的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×100m=1×106Pa；‎ ‎（2）水的质量m水=ρ水V=1.0×103kg/m3×200m3=2×105kg，‎ 水的重力W=Gh=m水gh=2×105kg×10N/kg×100m=2×108J，‎ ‎（3）产生的电能W电=75%W=75%×2×108J=1.5×108J，‎ P电===2.5×106W；‎ ‎（4）两条输电导线看做是一个电阻，某城市用电电压看做一个灯泡，因此可以看出一个电阻和一个灯泡的串联电路，如图所示：‎ 该水电站送电电压为U，则电路中电流I=，‎ 电阻两端电压UR=IR=R=×90Ω=×90Ω，‎ 则该水电站送电电压U=UR+U灯，‎ 即U=×90Ω+220V 解得U≈15110V．‎ 答：（1）拦河大坝的内侧底部受到的水的压强为1×106Pa；‎ ‎（2）水从高处自由落下时，重力每分钟做的功为2×108J；‎ ‎（3）如果水的机械能有75%转化为电能，该水电站的发电功率为2.5×106W；‎ ‎（4）则该水电站送电电压大约是15110V．‎ ‎5、（2015资阳）如图所示，在物理课外科技活动中，小明受电子秤的启发设计了一种测量托盘所受压力的压力测量仪，他用电压表的示数来表示托盘所受压力的大小．电源电压为E=6V，定值电阻R0=10Ω，滑动变阻器R的规格为“10Ω、lA”．金属指针OP固定在安放托盘的轻弹簧M上，并能随轻弹簧一起在金属杆AB上滑动且与AB接触良好，金属指针和金属杆电阻忽略不计．轻弹簧M在弹性限度内它被压缩的长度与其所受的压力大小成正比，当托盘所受压力为F1=0时P恰好位于R的最上端；当托盘所受压力为F2=100N时P恰好位于R的最下端（此时弹簧的形变仍在弹性限度内）．求：‎ ‎（1）电压表示数U与托盘所受压力F的关系式；‎ ‎（2）当压力为F3=50N时定值电阻R0消耗的功率P．‎ ‎【解析】‎ ‎6、（2015河南）在课外活动中，同学们设计了一种物品自动筛选器，可将质量小于一定标准的物品自动剔除，其原理如图16所示：放在水平轻质传送带上的物品，经过装有压敏电阻R的检测区时，使R的阻值发生变化，其阻值随压力F变化的关系如图17所示。已知电源电压为12V，R0为定值电阻，当电路中电压表示数小于2.4V时，机械装置启动，将质量不达标的物品推出传送带，实现自动筛选功能。g取l0N/kg。试问：‎ ‎（1）当物品随传送带匀速运动时，物品 （选填“受”或“不受”）摩擦力。‎ ‎（2）当检测区上没有物品时，电压表的示数为2V，R0的阻值为多少？‎ ‎（3）当压敏电阻的电功率最大时，电路中的电流为多少？此时在检测区上物品的质量是多少？‎ ‎（4）电路中的电池使用一段时间后，电源电压会降低，能通过检测区物品的最小质量将 （选填“增大”或“减小”）。‎ ‎【解析】‎ ‎（1）当物品随传送带匀速运动时，物体与传送带之间没有相对运动的趋势，所以物品不受摩擦力作用；‎ ‎（2）当检测区没有物品时，由图可知，R=100Ω；‎ R两端的电压：UR=U﹣U0=12V﹣2V=10V；‎ 电路中的电流I===0.1A；‎ 则R0===20Ω；‎ ‎（3）R的电功率P=（U﹣U0）I=（U﹣IR0）I=12I﹣20I2=-5（2I-0.6）2+1.8‎ 所以I=0.3A时，P有最大值，此时电压表的示数U0=IR0=0.3A×20Ω=6V；‎ 则R===20Ω；‎ 由图可知，对应压力F=40N；‎ 则物品的质量m====4kg；‎ ‎（4）电源电压降低，会使电压表的示数变低，根据题目对电压表的示数要求，要使电压表的示数仍等于2.4V，电阻R对应的阻值会比原来更小，则所受压力更大，物体的质量更大．‎ 故答案为：（1）不受；（2）R0的阻值为20Ω；‎ ‎（3）此时在检测区上物品的质量是4kg； ‎ ‎（4）增大．‎ ‎7．（2015遵义）云门屯景区位于遵义市新蒲新区三渡镇的国家‎4A级景区，该景区核心景点之一“天门洞”是乐安江在此穿山而过留下的宽80余米、高100余米的巨型山洞，十分壮观。为了减少环境污染，江上游船采用电力驱动，如图为一艘电动游船正驶过天门洞。这种游船满载时，船和人的总质量为‎2800kg。（g取10N/kg，水的密度为1.0×‎103kg/m3）。‎ ‎（1）该游船满载时，外船底最深处距离水面‎0.5m，该处所受水的压强为多大？‎ ‎（2）该游船满载时，游船排开水的体积为多少？‎ ‎（3）该游船满载时，在平静的乐安江上以‎1‎‎.5m/s的速度匀速行驶，此时游船所受水的阻力为400N，驱动电机的工作电压为60V，且消耗的电能有80％用来克服水的阻力做功，则此时驱动电机的工作电流为多少？‎ ‎【解析】‎ ‎（1）满载时船底受到水的压强为：p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5×103Pa；‎ ‎（2）游船处于漂浮状态，则所受浮力等于总重力；‎ 即F浮=G总=m总g；‎ 由于F浮=G排=m排g，则m排=m总=2800kg，‎ 由ρ=得：V排===2.8m3；‎ ‎（3）由于游船匀速行驶，则此时游船的动力F=f=400N；‎ 动力功率为：P机械=Fv=400N×1.5m/s=600W；‎ ‎∵η=，‎ ‎∴消耗的电功率P电===750W，‎ ‎∵P=UI，‎ ‎∴驱动电机的工作电流I===12.5A．‎ 答：（1）该处所受水的压强为5×103Pa；‎ ‎（2）该游船满载时，游船排开水的体积为2.8m3；‎ ‎（3）驱动电机的工作电流为12.5A．‎ ‎8、（2015威海）某商厦每层楼高3m，小明看到工作人员将360kg的货物在一楼放入载货电梯内，闭合开关，仅用25s的时间，便将货物运到六楼，小明对载货电梯产生了浓厚的兴趣，他通过查阅资料了解到该载货电梯的结构及工作电路如图19所示，电梯是通过电动机带动钢丝绳提升货物的，电动机线圈电阻为2.4Ω，电梯厢（含动滑轮）的质量140kg，提升上述货物时电流表的示数为20A，不计钢丝绳的重力和一切摩擦，请解答下列问题（g取10N/kg）：‎ ‎（1）匀速提升过程中钢丝绳上的拉力多大？‎ ‎（2）电梯工作时消耗的总电能是多少？‎ ‎（3）电动机工作时的效率多大？‎ ‎【解析】‎ ‎（1）电梯厢（含动滑轮）的质量140kg，货物质量360kg，‎ 所以电梯厢和货物的总重：G=mg=（m货+m厢）g=（360kg+140kg）×10N/kg=5000N，‎ 由图可知：有4段绳子拉电梯厢和货物，‎ 所以：匀速提升过程中钢丝绳上的拉力F=G=×5000N=1250N．‎ ‎（2）由图电动机工作时电路两端电压：U=220V，‎ 电梯工作时电路消耗的总电能：W=UIt=220V×20A×25s=1.1×105J．‎ ‎（3）电流通过电动机产生热量：Q=I2Rt=（20A）2×2.4Ω×25s=2.4×104J，‎ 电动机输出的有用功：W有=Gh=5000N×3m×5=7.5×104J，‎ 不计钢丝绳的重力和一切摩擦，‎ 电动机消耗的电能：W电′=W有+Q=7.5×104J+=2.4×104J=9.9×104J，‎ 所以电动机工作效率：η=×100%=×100%≈75.8%．‎ 答；（1）匀速提升过程中钢丝绳上的拉力为1250N；‎ ‎（2）电梯工作时消耗的总电能是1.1×105J；‎ ‎（3）电动机工作时的效率是75.8%．‎ ‎9、（2015义务）甲图为升降机电路的部分原理图，电源电压恒定为6V，R0为定值电阻，电压表量程为0﹣3V，压敏电阻R1的阻值与所受压力大小的关系如图乙所示．‎ ‎ ‎ ‎（1）压敏电阻不受压力时，电压表示数为2V，定值电阻R0的电功率为多少？‎ ‎（2）在电路正常工作时，此压敏电阻能承受的最大压力为多少？‎ ‎（3）在不改变电表的条件下，要增大压敏电阻的承压范围，应如何调整？（写出一条）‎ ‎（4）若在升降机底板上放置一个物块，静置时电压表示数为U0，当升降机匀速下降使，电压表示数　 　（选填“大于”、“等于”或“小于”）U0．‎ ‎【解析】‎ ‎（1）由图乙所示图象可知，压力为零时，压敏电阻阻值：R1=200Ω，‎ 压敏电阻两端电压：U1=U﹣U0=6V﹣2V=4V，‎ 电路电流：I===0.02A，‎ 定值电阻阻值：R0===100Ω，‎ 定值电阻R0的电功率：P0=U0I=2V×0.02A=0.04W；‎ ‎（2）压敏电阻所受压力最大，其阻值最小，电路电流最大，定值电阻两端电压最大，电压表量程为3V，则定值电阻两端最大电压为3V，电路最大电流：I最大===0.03A，‎ 此时压敏电阻阻值：R1′====100Ω，‎ 由图乙所示图象可知，压敏电阻阻值为100Ω时，其所受压力为2500N；‎ ‎（3）由图乙所示图象可知，压敏电阻所受压力越大，压敏电阻阻值越小，电路总电阻越小，电源电压不变，电路总电流越大，定值电阻两端电压越大，要增大压敏电阻的承压范围，而不改变电表的条件，可以适当减小定值电阻阻值，或减小电源电压，或在电路中再串联一个分压电阻．‎ ‎（4）升降机匀速下降，重物处于平衡状态，重物对压敏电阻的压力等于其重力保持不变，压敏电阻阻值保持不变，电路总电阻保持不变，电路电流保持不变，定值电阻两端电压不变，电压表所示不变，仍等于U0．‎ 答：（1）压敏电阻不受压力时，电压表示数为2V，定值电阻R0的电功率为0.04W；‎ ‎（2）在电路正常工作时，此压敏电阻能承受的最大压力为2500N；‎ ‎（3）可以适当减小定值电阻阻值；‎ ‎（4）若在升降机底板上放置一个物块，静置时电压表示数为U0，当升降机匀速下降使，‎ 电压表示数等于U0．‎ ‎10、（2015张家界）电动环保车因环保经济在各大旅游景区已广泛投入运营。‎ 如图所示的电动环保车，有关技术参数如下表。‎ 空车质量 ‎1200kg 电动机额定功率 ‎5kW 满载乘员 ‎10人 电动机额定电压 ‎48V 满载时轮胎与地接触面积 ‎4×‎250cm3‎ 最大车速 ‎18km/h 电动机效率 ‎80%‎ 平路续驶里程 ‎≤‎‎180km 根据技术参数和具体要求，求解下列问题：（g 取10N/kg）‎ ‎（1）用甲图中的专用插线板给电动环保车充电，请在乙图画出插线板内部开关和两插座的连线，并接入家庭电路，要求：①插线板上的开关可同时控制两插座的通、断；②开关接通时两插座都能提供220V电压。‎ ‎（2）电动机以额定功率工作半小时消耗多少电能？‎ ‎（3）经检测电动环保车以额定功率匀速行驶时，受到的阻力 与质量的关系如图所示，若电动环保车满载时，每个乘员大约‎60kg，求车在行驶过程中受到的阻力。‎ ‎（4）该车充一次电储存了2.7×108J 的电能，电动环保车将电能转化为机械能的效率为80%，若该车满载时以额定功率匀速行驶，则充电一次最多可连续行驶多长的路程？ ‎ ‎【解答】‎ ‎　（1） ‎ ‎ （2）‎ ‎ （3） ‎ ‎∴‎ ‎ 由图可知：m=1800kg时，f=1800N ‎ （4） ‎ ‎∵车满载且以额定功率匀速行驶 ∴F = f = 1800N ‎ 又∵W机械=Fs ‎ ‎∴‎ ‎11．（2015宜昌）目前随着城市建筑越来越高，楼内都安装了电梯，方便居民出入，某楼梯的电梯的相关参数如下表，为了安全，电梯都设置了超载自动报警系统，其工作原理如图所示：‎ ‎ ‎ ‎ ⑴ 由图可知，当电梯所载人数增多时， 压敏电阻R2所受的压力增大，阻值减小，则控制电路的电流增大，从而使电磁铁的磁性_________（选填“增强”或“减弱”），当电梯超载时，触点K与触点________（选填“A”或“B”）接触，电铃发出报警铃声。‎ ‎⑵  电梯在使用过程中，若控制电路中的R1被短接，则该超载自动报警系统会出现什么异常？________________________________________________________________ ‎ ‎⑶某开发商称：此电梯是快速电梯，它能在10s内将10个成年人从1层匀速升高到14层，若每个人的体重约为600N，每层楼高3m，电梯上升时需要克服摩擦及系统自重共计2000N，请你通过计算说明开发商的话是否可信？‎ ‎【解答】‎ ‎（1）在控制电路中，当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，电路中的总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电流增大时电磁铁的磁性增强；‎ 电梯超载时，压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，控制电路中的电流增大，从而使电磁铁的磁性增强，磁性达到一定程度时，衔铁被电磁铁吸住，触点K与触点B接触，电铃报警，电梯不工作．‎ ‎（2）电梯在使用过程中，若控制电路中的定值电阻R1被短接，则在乘客并不超重的情况下，电磁铁所在电路电流也会较大，磁性较强，会使得衔铁被电磁铁吸住，触点K与触点B接触，电铃报警．‎ ‎（3）若每层楼高3m，从地面升高到14层电梯的高度为13×3m=39m，‎ ‎10个成年人从地面升高到14层电梯做得机械功W=Gh=（600N×10+2000）×39m=3.12×105J；电梯电机做得电功W电=2.5×104W×10s=2.5×105J，‎ 由电梯做得机械功和电梯电机做得电功比较可知，电梯电机做的电功小于电梯应做的机械功，因此开发商的话不可信．（其它解法合理也可）‎ 故答案为：（1）增强；B；（2）没有达到最大载客量电铃就会报警；（3）不可信；电梯电机做的电功小于电梯应做的机械功．‎ ‎12、（2015镇江）图1所示为一种自动蓄水装置示意图：轻质弹簧上端固定，下端与木块相连，轻质滑片P的右端固定在弹簧最下端，左端位于粗细均匀的金属电阻R2的最下端A处且接触良好，闭合S，水泵工作，向空水箱里缓慢注水，当P上滑至B处（R2的中点）时，水面到达设定高度，水泵自动停止注水，在此过程中，弹簧弹力F与滑片P上滑长度x之间的关系如图2所示。‎ ‎ 已知：电阻箱R1接人电路中的阻值为20Ω，R2的总电阻为20Ω，长度为l；当线圈中电流I≥0.lA时，衔铁被吸下g= l0N/kg，弹簧始终处于弹性限度范围内，不考虑线圈的电阻和滑片P滑动时的摩擦。‎ ‎(1)求电源电压U； ‎ ‎(2)求木块所受的重力； ‎ ‎(3)当P滑至B处时，求木块浸入水中的体积； ‎ ‎(4)若将R1调至l0Ω，则水箱内最高水位与原设定水位的高度差△h ▲ 0.5l (选填“>”、“<”或“=”)，你判断的理由是： ▲ ．‎ ‎ ‎ ‎【解析】‎ ‎（1）由题意可知，当滑片P滑至B处时，水泵停止注水，此时电路中的电流I=0.1A，‎ 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，‎ 所以，由I=可得，电源电压：U=I（R1+R2）=0.1A×（20Ω+×20Ω）=3V；‎ ‎（2）木块没有浸入水中时弹簧测力计的示数即为木块的重力，‎ 由图2可知，木块的重力G=5N；‎ ‎（3）当P滑至B处时，由图2可知弹簧测力计的示数为0，‎ 由二力平衡条件可知，木块受到的浮力：F浮=G=5N，‎ 由F浮=ρgV排可得，木块浸入水中的体积：‎ V排===5×10﹣4m3；‎ ‎（4）将R1调至10Ω，水泵停止注水时电路中的总电阻：R===30Ω，‎ 此时R2接入电路中的电阻：R2′=R﹣R1′=30Ω﹣10Ω=20Ω=R2，‎ 即滑片位于上端时，水泵停止注水，‎ 滑片位于b点时弹簧测力计的示数为0，滑片上移时，木块受到的浮力增大，浸入水中的体积增大，‎ 所以，水箱内最高水位与原设定水位的高度差△h＞l﹣0.5l=0.5l．‎ 答：（1）电源电压U为3V；‎ ‎（2）木块所受的重力为5N；‎ ‎（3）当P滑至B处时，木块浸入水中的体积为5×10﹣4m3；‎ ‎（4）＞；理由：R1调至10Ω时，水泵工作先向水箱内注水，当滑片从B处上滑至R2的最上端时，停止注水，木块上升的高度为0.5l，此过程中，木块所受浮力增大，浸入水中的深度增大，所以水箱内最高水位与原设定水位的高度差△h大于0.5l．‎ ‎13、（2015永州）为了比赛的公平公正，小芸为学校短跑比赛设计了一款防抢跑装置，该装置安装在起跑线前，如图18甲所示，丙图是其工作原理图：起跑发令枪发令前，开关S1、S2、S3都闭合，K与A端相连，绿灯亮；发令枪扳机和开关S2相连动，扣动扳机，枪响同时开关S2断开；当电流表示数小于或等于30mA时，在弹簧弹力作用下，K与A端相连，绿灯亮，无人抢跑；当电流表示数大于30mA时，衔铁被吸下，K与B端相连，红灯亮同时铃声响，有人抢跑。‎ 图18‎ 已知两电路电源电压均为6V，保持不变，压力传感器R的阻值随所受压力变化的图象如图18乙所示，压板重力不计，电磁铁线圈电阻不计。‎ ‎（1）起跑发令枪发令前，开关S1、S2、S3都闭合，压力传感器R压板上无人（压力F=0N）时，左端电路消耗的电功率为多少？‎ ‎（2）比赛时，起跑发令枪发令前，抢跑同学踩在压板上的压力F为900N时，左端电路电流表读数为多少？‎ ‎（3）比赛时，枪声响起后，若某同学踩在压板上的力为1500N时，要使得红灯不亮，电阻R0至少为多大？‎ ‎　【解答】‎ ‎（1）当开关S1、S2、S3都闭合，压力传感器R压板上无人时，由图象知，压力传感器的 电阻为R=300Ω，‎ 所以左端电路消耗的电功率为P===0.12W；‎ ‎（2）当有人抢跑时，对传感器的压力为900N，‎ 由图象知，此时压力传感器的电阻为R′=100Ω，‎ 所以左端电路电流表读数为I′===0.06A；‎ ‎（3）有题意知，红灯不亮时的电路最小电流为I最小=30mA=0.03A，‎ 此时的电路最大电阻为R总===200Ω，‎ 由图象知，当传感器受到的压力是1500N时，此时的电阻为R最小=50Ω，‎ 所以保护电阻的阻值最小为R0=R总﹣R最小=200Ω﹣50Ω=150Ω．‎ 答：（1）左端电路消耗的电功率为0.12W；‎ ‎（2）左端电路电流表读数为0.06A；‎ ‎（3）电阻R0至少为150Ω．‎ ‎14、（2015佛山）在如图所示的“动力电路”中，电流从C点经电动机由D点流出时电梯上升，反之电梯下降，当电梯超载时“超载控制电路”中的压力传感器开关k2 断开，电磁继电器和电动机都停止工作．‎ ‎（1）请从A、B点画出两条电线连接到“超载控制电路”对应的位置：当电梯上升时双刀双掷开关k1 连接到1、2、3的哪两个点？‎ ‎（2）电梯从1楼上升到21楼共用时0.5min，每层楼高为3m，电梯的速度是多少？‎ ‎（3）若配重为520kg，吊仓质量为500kg，乘坐10名平均质量为60kg的人，不计缆绳重力和一切摩擦阻力，在电梯上升21层匀速运动过程中，电动机的拉力是多少？配重和电动机所做功的总功率是多少？‎ ‎【解析】‎ ‎（1）超载控制电路连通时电磁铁中有磁性，电磁铁产生磁性向左吸引右侧衔铁，动力电路连通电梯工作；反之超载控制电路断电时，在弹簧作用下衔铁被拉向右侧，动力电路断开，电梯停止工作．电路图连接如图所示：‎ 当电梯上升时电流由C流向D，由图可知双刀双掷开关k1 应该连接到1、2两个点上；‎ ‎（2）从1楼上升到21楼的高度h=（21﹣1）×3m=60m，0.5min=30s，‎ 所以电梯速度v====2m/s；‎ ‎（3）不计缆绳重力和一切摩擦阻力，电梯匀速上升时受力情况如图所示，‎ 所以F配+F机=G总 则电动机的拉力F机=G总﹣F配 ‎=（60×10+500）kg×10N/kg﹣520kg×10/kg=11000N﹣5200N=5800N；‎ 配重和电动机所做功的总功率P总===G总v=11000N×2m/s=2.2×104W．‎ 答：（1）图见上；当电梯上升时双刀双掷开关k1 应该连接到1、2两个点上；‎ ‎（2）电梯的速度是2m/s；‎ ‎（3）电动机的拉力是5800N；配重和电动机所做功的总功率是2.2×104W．‎