3. (2019杭州上城区二模)如图，有一斜面高2.3米，质量为1千克铁球从斜面的A点下滑，经B点再撞击到水平面上C点的金属块。假设撞击时铁球的机械能有20%转化成内能，并全部被铁球吸收，[c铁＝0.46×103 J/(kg·∶)，g取10 N/kg，不计摩擦和空气阻力]求： (1)铁球下滑到斜面底端时，重力所做功的大小； (2)铁球升高的温度；
(3)若ABC段光滑则换用2千克的铁球重复上述实验，请比较两个铁球分别从B点到撞击C点金属块所用时1
间的长短，并说明理由。(势能表达式：E势＝mgh，动能表达式：E动＝mv2)
2
第3题图
4. (2019河南)我国2019年4月15日起，正式实施电动自行车新国标。李强购置了一辆符合新国标的电动车，其整车质量为50 kg，最高速度为25 km/h。g取10 N/kg。试问：
(1)对蓄电池充电时，电能转化为________能；行驶时，电动机提供动力，其工作原理是________________________________________________________________________。
(2)对蓄电池的电全部耗完后，若充电功率为100 W，充满电需要5 h，不计能量损失，则充满电后蓄电池储存的电能为多少？
(3)蓄电池充满电后，其储存电能的75%用于车克服阻力做功，当质量为70 kg的李强在水平路面上骑着车，以最高速度匀速电动行驶时，所受阻力为总重的错误!，则车最多能行驶多少小时？
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(4)新国标对电动车的整车质量、最高速度都进行了限制，这样做主要是为了防止车的________较大，以减小行车危险。
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参考答案
题型二 解答题
类型1 简单电路计算类
1. 解：(1)只闭合S0时，只有R2接入电路 U
根据欧姆定律I＝得
RU2＝I2R2＝0.2 A×60 Ω＝12 V 则电源电压U＝U2＝12 V
(2)闭合S0和S1时，R1和R2并联接入电路 根据并联电路电流规律I＝I1＋I2得 I1＝I－I2＝0.6 A－0.2 A＝0.4 A 根据并联电路电压规律得U1＝U＝12 V UU112 V
根据欧姆定律I＝得R1＝＝＝30 Ω
RI10.4 A
(3)开关S0、S1均闭合后，通电10 s电路消耗的总电能W＝UIt＝12 V×0.6 A×10 s＝72 J 2. 解：由电路图可知，该电路为R1 、 R2、R3的串联电路，电压表测R1 与 R2两端电压 (1)R3两端电压U3＝12 V－8 V＝4 V U34 V
电流表的示数I＝＝＝0.5 A
R38 ΩU128 V
(2)R1与R2阻值之和R＝＝＝16 Ω
I0.5 A
(3)还可求出电路总功率，电路总功率P＝UI＝12 V×0.5 A＝6 W
U
3. 解：(1)当用一根导线连接b、c时，灯泡与定值电阻串联，故IR＝IL＝0.2 A；由欧姆定律公式I＝可得
RUR9.6 V
定值电阻的阻值R＝＝＝48 Ω
IR0.2 A
(2)当用一根导线连接a、b，一根导线连接c、d时，小灯泡与定值电阻并联。在并联电路中，电功率与对应的电阻成反比关系，故由PR∶PL＝1∶4得出它们的电阻之比为R∶RL＝4∶1，所以小灯泡的电阻为RL＝12 Ω；当用一根导线连接b、c时，灯泡与定值电阻串联，此时电路总电压即电源电压为U＝I(R＋RL)＝0.2 A ×(48 Ω＋12 Ω)＝12 V，而用一根导线连接a、b，一根导线连接c、d时，小灯泡正常发光，因此灯泡的额定电压为12 V
U2（12 V）2(3)当用一根导线连接c、d时，电路为一个小灯泡的简单电路，电路消耗的总功率为P＝＝＝12
RL12 ΩW
4. 解：(1)由电路图可知，R1与R2串联，当滑片P滑到中点时，电流表的示数为0.3 A，
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U12 V
电路的总电阻为：R＝＝＝40 Ω
I0.3 A
1
由于R2中＝×50 Ω＝25 Ω，则定值电阻R1＝R－R2中＝40 Ω－25 Ω＝15 Ω
2
(2)当滑动变阻器的滑片滑到阻值最大处时，电路中的总电阻为：R′＝R1＋R2＝15 Ω＋50 Ω＝65 Ω， 此时电路消耗的总功率： U2（12 V）2P＝＝≈2.2 W
R′65 Ω
(3)由题电流表量程为0～0.6 A，为保证电路安全，电路中的最大电流为0.6 A，此时电路的总电阻最小为：Rmin＝
12 V
＝＝20 Ω Imax0.6 AU
由于R1与R2串联，滑动变阻器R2接入电路的最小阻值为：R2min＝Rmin－R1＝20 Ω－15 Ω＝5 Ω
类型2 电动机模型相关计算类
1. 解：电动机线圈电阻R＝
U3 V
＝＝3 Ω I不转1 A
电动牙刷正常工作时消耗电功率P＝UI＝3 V×0.3 A＝0.9 W 电动牙刷正常工作时的热功率P热＝I2R＝(0.3 A)2×3 Ω＝0.27 W 正常工作时获得的机械功率P机＝P－P热＝0.9 W－0.27 W＝0.63 W P机0.63 W
此电动机将电能转化为机械能的效率η＝×100%＝×100%＝70%
P0.9 W2. (1)17.0
解：(2)P热＝I2R＝(17.0 A)2×0.1 Ω＝28.9 W P输出＝P额－P热＝126 W－28.9 W＝97.1 W (3)11.0
【解析】(1)由铭牌参数可知，该果汁杯的额定功率为126 W，电池电压为7.4 V，故电动机正常工作时的电P126 W－
流为I＝＝≈17.0 A；(3)充满一次电后电池所能提供的电能为W＝7.4 V×5 100×103 A×3 600 s＝135
U7.4 V864 J；充满电后可以打汁20次，打汁20次消耗的电能为W消耗＝126 W×48 s×20＝120 960 J；当打汁20次120 960 J
后提示电量不足，此时剩余电量占总电量的百分比为1－×100%≈11.0%。
135 864 J3. (1)通电导体在磁场中受到力的作用
解：(2)电动机消耗的电能W＝Pt＝5.5 kW×1 h＝5.5 kW·h
P5.5×103 W
因为P＝UI，所以电动机正常工作时的电流为I＝＝＝25 A
U220 V则电动机线圈产生的热量Q＝I2Rt＝(25 A)2×0.4 Ω×3 600 s＝9×105 J
(3)线圈卡住无法转动，电能无法转化为机械能。消耗的电能全部转化为内能，因此产生大量的热，温度迅速升高，所以很快就闻到焦糊味道。
4. 解：(1)由题可知，电动机的总功率为P总＝UI，电动机线圈消耗的热功率为P热＝I2r；
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