h=

11s??30m=10m， n3则工人做的有用功为：

W有用?Gh?300N?10m?3000J，

（2）该滑轮组的机械效率：

??W有用W总?100%?3000J?100%?80%， 3750J（3）若不计绳重和摩擦，动滑轮重：

G动?3F?G物?3?125N?300N?75N，

（4）若考虑绳重和摩擦，由于提升动滑轮所做的额外功减小，则动滑轮重小于刚才的计算结果。 16．雪在外力挤压下可形成冰，表明雪的密度________（填“大于”、“等于”或“小于”）冰的密度．小丽利用冰的密度，使用如下方法来估测积雪的密度：利用平整地面上的积雪，脚向下用力踩在雪上，形成一个下凹的脚印，然后测量脚印的深度140mm和积雪的深度150mm，就可以估测出积雪的密度______________． 小于 0.9g/cm3×【解析】 【详解】

雪在外力挤压下里面的空气被排出，剩下的就是冰，同样质量的雪和冰，由于雪里还有一定体积的空气，所以，体积一定比冰大一些，所以由ρ=

t2?t1 t2m可知ρ雪<ρ冰.; V根据公式ρ=mV,由于脚用力踩在雪上,所以脚踩住的雪部分被压实(我们把这部分压实层近视看成冰层) 设脚印的面积为s,深度t1,积雪厚度t2.冰层厚度=积雪厚度与脚印深度之差=t2?t1,冰的密度0.9g/cm3,脚印面积部分的积雪在脚踩压前后的质量相同，设雪的密度ρ 故有ρst2=0.9g/cm3×s×(t2?t1),可得雪的密度ρ=0.9g/cm3×

t2?t1. t217．已知电阻R2=3R1，现将电阻R1、R2串联后接在电路中，如图所示。在a、b间接电压表时示数为3V，在a、b间接电流表时示数为1A，则电源电压为______V，R1=______Ω。当a、b间接电流表时，电路的总功率_______W。

4 4 4

【解析】 【详解】

在a、b间接电压表时，R1、R2串联，电压表测R2两端的电压，因串联电路中各处的电流相等，且总电

1R2?R2I(R+R)R+RU4阻等于各分电阻之和，电源的电压和R2两端的电压之比：12=?12?3?，则U2IR2R2R23电源的电压：U=

44U2=×3V=4V； 33在a、b间接电流表时，R2被短路，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，则电阻R1的阻值：R1=

U4V?=4Ω，电路的总功率：P=UI=4V×1A=4W。 I1A18．如图所示，一个重5.4N，体积为2×10-4m3的金属块用细线挂在弹簧测力计下，浸没水中后金属块受到的浮力是______N，此时弹簧测力计的示数是______N．该金属的密度是______kg/m3（g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）．

2 3.4 2.7×103 【解析】

103 kg/m3×10N/kg×2×10-3 m3 =2N；则测力计的示数是：将它浸没到水中时，所受浮力是：F浮=ρ水gV排=1×

F=G-F浮=5.4N-2N=3.4N；金属块的质量是：m=G/g=5.4N/10N/kg=0.54kg，金属块的密度：ρ=m/V=0.54kg/2×10-4 m3=2.7×103 kg/m3 四、计算题（本大题共3小题，共29分）

19．张丽买了一个三档电暖宝，电暖宝内部装有某种浓度的氯化钠水溶液充当保热介质，电热丝产生的热量全部被保热介质吸收．其电路图如图所示，R1、R2都是电热丝，电源电压保持36V不变．

当S1闭合，S2接a时为中温档，此时电暖宝的功率为18W，求R1的阻值

为多少？当S1闭合，S2接b时为高温档，此时电暖宝的功率为45W，求电路中的总电流和R2的阻值为多少？若用高温档给保热介质加热，5分钟内使氯化钠水溶液的温度上升了5℃．那么该电热宝内0.9kg的氯化钠水溶液的比热容为多少？

（1）72?；（2）1.25A， 48Ω；（3）3000J/（kg?℃）．

【解析】

2U2（36V）??72?； 解：（1）中温档工作时，R2被短路，P1=18W，U=36V，则R1的阻值：R1?P18W1（2）高温档工作时，R1和R2并联，P2=45W，则I总?P245W??1.25A， U36VI1?U36V??0.5A， R172?I2=I总﹣I1=1.25A﹣0.5A=0.75A，

R2?U36V??48?； I20.75A300s=13500J； （3）5min消耗的电能：W=Pt=45W×∵W=Q吸，Q吸=cm△t

? c?Q吸13500J??3000J/?kgn℃?． mnt0.9kg?5℃答：（1）R1的阻值为72?；

（2）高温挡时电路中的总电流为1.25A，R2的电阻为48Ω； （3）氯化钠水溶液的比热容为3000J/（kg?℃）．

20．如图甲所示电路，电源两端电压U不变，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器．当开关S闭合后，改变滑动变阻器接入电路的电阻，其电流与电压的关系如图乙所示．

（1）请依据题中提供的信息，求滑动变阻器R2接入电路的最大阻值 （2）请分析求出定值电阻R1的电阻值和电源电压 （3）电阻R1消耗电功率的最大值 （1）60?；（2）10Ω；7V；（3）4.9W 【解析】 【详解】

（1）由电路图知道，当滑片位于最右端时，滑动变阻器的最大阻值R2 与电阻R1 串联，电压表测R2 两端的电压，此时电路中的电流最小；由乙图知道，电压表的最大值是U1 =6V，I最小 =0.1A，所以，变阻器R2 接入电路的最大阻值：R2?U16V= =60Ω； I最小0.1AI最大=0.7A，（2）当滑片位于最左端时电路为R1的简单电路，此时电路中的电流最大，由乙图知道，由I?知道，电源的电压是：U=I最大R1 =0.7A×R1；

U RU=I最小R1 +U2 =0.1A×R1 +6V，由于欧姆定律和串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压是： 由于电源的电压不变，所以，0.7A×R1 =0.1A×R1 +6V，由此解得：R1 =10Ω，U =7V；

（3）当滑动变阻器接入电路的电阻为0Ω时，电路消耗的总功率最大，此时消耗的最大总功率是：P=UI=7V×0.7A=4.9W．

21．如图所示是某家用电热水器的简化电路图，温控开关 S 可根据水温自动切换加热和保温两种状态，R1、R2是发热电阻，热水器主要参数如下表.[水的比热容为 4.2×103J(kg·℃)] 额定功率 220V 容积 30L 加热功率 2000W 保温功率 800W

①开关 S 跳至_________触点位置时，热水器进入保温状态．水箱内装满水时，水的质量为_________kg. ②R2 的阻值为多大________?

③水箱中装满初温为 25℃的水，加热 35 min 使温度升高到 55℃，水需要吸收多少热量___________? ④在上述加热状态下，热水器正常工作 35 min 需消耗多少电能________? 加热效率是多少__________? b 30 36.3Ω 3.78×106J 4.2×106J 90% 【解析】 【分析】 【详解】

①由电路图可知，开关S跳至b触点位置时，两电阻串联，电路电阻较大，开关S跳至a触点位置时，只

U2有电阻R1接入电路，电阻R2被断开，此时电路电阻较小，电源电压U一定，由P=可知，电阻越大，

R电路功率越小，电阻越小，电热水器功率越大，因此当开关S跳至b触点位置时，电路阻值较大，电功率较小，电热水器处于保温状态．已知电热水器的容积V=30L=30dm3=0.03m3，由ρ=m=ρV=1.0×103kg/m3×0.03m3=30kg；

m可知，水的质量：VU2②当开关S跳至a触点位置时，只有电阻R1接入电路，由P=可知，电阻阻值：

R