2018年山东省威海市中考物理试卷及答案

2018年山东省威海市初中毕业、升学考试

物理学科

（满分150分，考试时间120分钟）

一、选择题：本题共12小题，1-10小题为单项选择，每小题2分；11-12小题为多项选择题，每小题全都选对

的得3分，选对但选不全的得2分，选错或不选得0分，共26分

1．（2018山东省威海市，1题，2分）下列关于声现象的说法，正确的是

A.根据音调可以判断是哪位歌手正在唱歌

B.道路旁的隔音板是在人耳处减弱噪声

C.二胡演奏出的优美旋律，是由弦的振动产生的

D.用“B超”查看胎儿的发育情况，利用了声波可以传递能量

【答案】C

【解析】区分不同人和不同乐器的声音根据的是音色，A错误；道路旁的隔音板是在传播过程中减弱噪声，B 错误；二胡演奏出的优美旋律，是由弦的振动产生的，C正确；用“B超”查看胎儿的发育情况，利用了声波可以传递信息，D错误。

【知识点】声现象

2．（2018山东省威海市，2题，2分）下列关于光现象及其形成原因的说法，错误的是

A.黑板反光---------光的漫反射

B.水中倒影----------光的反射

C．树下光斑------光沿直线传播 D.雨后彩虹---------光的折射

【答案】A

【解析】黑板反光是黑板发生了镜面反射，A错误；水中倒影是由于光的反射形成，B正确；树下的光斑是小孔成像形成的，是由于光沿直线传播，C正确；雨后彩虹是光的色散现象，是由于光的折射形成，D正确。

【知识点】光的直线传播光的反射光的折射

3．（2018山东省威海市，3题，2分）下列关于热现象的说法，正确的是

A.雾凇的形成是升华现象

B.霜的形成是凝固现象

C.露的形成是汽化现象

D.雾的形成是液化现象

【答案】D

【解析】雾凇和霜都是空气中的水蒸气直接凝华形成，是凝华现象，AB错误;露和雾都是空气中的水蒸气液化形成的，属于液化现象，C错误，D正确。

【知识点】升华和凝华汽化和液化

4．（2018山东省威海市，4题，2分）下列关于光学实验的说法，错误的是

A．探究光的反射定律时，硬纸板可以显示光的传播路径

B．探究平面镜成像特点时，使用两支相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系

C．探究光的折射特点时，光从空气射入水中，传播方向一定会发生改变

D．探究凸透镜成像规律时，当蜡烛燃烧变短，光屏上的像会向上移动

【答案】C

【解析】探究光的反射定律时，硬纸板可以显示光的传播路径，A正确；探究平面镜成像特点时，使用两支相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系，B正确；探究光的折射特点时，若光从空气垂直射入水中，传播方向不变，C错误；探究凸透镜成像规律时，当蜡烛燃烧变短，光屏上的像会向上移动，D正确。

【知识点】光的反射和折射平面镜成像凸透镜成像

5．（2018山东省威海市，5题，2分）.下列实验不能在太空舱中失重环境下进行的是

A.测量平均速度

B.用液体压强计探究液体压强特点

C.探究物体是否具有惯性

D.探究物体间力的作用是相互的

【答案】B

【解析】测量平均速度需要使用刻度尺和秒表，在失重状态下刻度尺和秒表仍能正常使用，所以测量平均速度在太空舱中失重环境下进行，A不合题意；液体压强产生的根本原因是由于液体受到重力作用，因而失重环境下不能用液体压强计探究液体压强特点，B符合题意；一切物体在任何情况下都具有惯性，因而在失重环境能探究物体是否具有惯性，C不合题意；失重环境下物体只是不受重力，其它力不受影响，故仍可探究物体间力的作用是相互的，D不合题意。

【知识点】压强运动的快慢惯性力

6．（2018山东省威海市，6题，2分）下列关于家庭电路和安全用电常识的说法，错误的是

A.开关应该接在火线与灯泡之间

B.若空气开关“跳闸”，一定是使用了大功率用电器

C.使用试电笔判断火线、零线时，手要按住笔尾金属体

D．使用三线插头和三孔插座的目的，是将用电器的金属外壳与大地相连

【答案】B

【解析】为了用电安全，开关应该接在火线和灯泡之间，A正确；造成家庭电路电流过大空气开关“跳闸”的原因有两个，一是电路中同时使用的用电器的总功率过大，二是电路中某处发生了短路，因而B错误；使用试电笔判断火线、零线时，手要按住笔尾金属体，一定不能接触笔尖金属体，C正确；使用三线插头和三孔插座的目的，是将用电器的金属外壳与大地相连，防止外壳带电时发生触电事故，D正确。

【知识点】家庭电路和安全用电

7．（2018山东省威海市，7题，2分）如图1所示，GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小，当闭合开关S1、S2时，下列说法正确的是

A电磁铁的右端为N极

B.小磁针将顺时针旋转

C.当p向左滑动时，电磁铁的磁性增强，指示灯变暗

D.当P向右滑动时，电磁铁的磁性减小，电压表的示数减小

【答案】D

【解析】根据安培定则可以判断出电磁铁左端为N极，右端为S极，A选项错误；由于电磁铁的左端为N极，右端为S极，故小磁针应逆时针偏转，其左端为S极，右端为N极，B选项错误；当p向左滑动时，滑动变阻器连入阻值变小，电磁铁线圈中电流变大，电磁铁的磁性增强，巨磁电阻阻值减小，通过指示灯电流变大，指示灯实际功率变大，亮度变亮，C选项错误；当P向右滑动时，滑动变阻器连入阻值变大，电磁铁线圈中电流变小，电磁铁的磁性减小，巨磁电阻阻值增大，通过指示灯的电流减小，指示灯两端电压减小，电压表示数减小，D选项正确。

【知识点】电与磁

8．（2018山东省威海市，8题，2分）图2是灵敏电流计的内部结构图，下列选项中与其工作原理相同的是

【答案】C

【解析】灵敏电流计的工作原理是当线圈中有电流通过时，线圈由于受磁场力作用而发生偏转，与电动机的原理相同。A主要构造是电磁铁不合题意；B证明电流周围存在磁场不合题意；C是电动机的原理图，利用的是磁场对通电导体有力的作用。符合题意；D是电磁感应，是发电机的工作原理。不合题意。

【知识点】电动机

9．（2018山东省威海市，9题，2分）下列关于能源的说法，正确的是

A．风能是不可再生能源

B．太阳能、水能是二次能源

C．人类已建成的核电站是利用核聚变发电的

D．化石能源的大量使用造成了酸雨、雾霾等环境问题

【答案】D

【解析】风能可以不断从自然界得到补充，属于可再生能源，A错误；太阳能、水能可以从自然界直接获取，属于一次能源，B错误；人类已建成的核电站是利用核裂变发电的，C错误；化石能源的大量使用造成了酸雨、雾霾等环境问题，D正确。

【知识点】能源与可持续发展

10．（2018山东省威海市，10题，2分）下列关于凸透镜应用的说法，正确的是

A.近视眼需要佩戴凸透镜来矫正

B.放大镜成正立、放大的实像

C.用手机扫描二维码时，应使二维码位于手机镜头一倍焦距之内

D.要使投影仪成像变大，应使投影仪远离屏幕，同时使镜头靠近投影片

【答案】D

【解析】近视眼需要佩戴凹透镜来矫正，A错误；放大镜成正立、放大的虚像，不是实像，B错误；用手机扫描二维码跟照相机的原理相同，应使二维码位于手机镜头的二倍焦距之外，C错误；在凸透镜的焦距以外，物距越小，像距越大，像越大。故要使投影仪成像变大，应使投影仪远离屏幕，同时使镜头靠近投影片，D正确。【知识点】凸透镜成像

11．（2018山东省威海市，11题，3分）如图3所示，两个强磁环a、b套在整直放置的光滑塑料杆上，小明将a 用力下压，当松开手后，a被快速“弹起”(空气阻力不可忽略)，下列说法正确的是

A.最终a静止不动时，a的机械能不为零

B.从弹起到最终静止的整个过程，a的机械能一直在减小

C.向上运动时，a受到合力的方向会发生变化

D.向上运动时，当a 受到b 的斥力与自身重力相等时，a 将做匀速直线运动

【答案】AC

【解析】最终a 静止不动时，动能为零，但a 的重力势能不为零，故机械能不为零，A 正确；从弹起到最终静止的整个过程，斥力对a 做了功，使a 的机械能增大，B 错误；向上运动时，开始斥力大于自身重力，合力方向向上，随着ab 间距离增大，斥力逐渐减小，当斥力小于自身重力时，合力方向发生改变，变为方向向下，所以C 正确；向上运动时，开始斥力大于重力，a 加速向上运动，当a 受到b 的斥力与自身重力相等时，a 的速度达到最大，当斥力小于自身重力时，a 减速向上运动，因而D 错误。 【知识点】二力平衡 机械能 12．（2018山东省威海市，12题，3分）如图4甲所示，R 1为定值电阻，滑动变阻器R 2的滑片从a 端滑到b 端

的过程中，R 2消耗的电功率P 与其两端电压U 的关系图象如图4乙所示，下列说法正确的是

A.R 1的阻值为20Ω

B.R 2的最大阻值为50Ω

C.电源电压为6V

D.该电路消耗的最大电功率为0.9W 【答案】BC

【解析】由图甲可知，R 1 与R2串联，由图乙可知，当R 2消耗的电功率P=0.8W 时，其两端电压U 2=2V 则串联电流20.80.42P W

I

A U V

=

==,电源电压U=0.4A ×R 1+2V （1） 当R 2消耗的电功率P ’=0.5W 时，其两端电压U 2’=5V ，则串联电流2'0.5'0.1'5P W

I A U V

=

==, 电源电压U=0.1A ×R 1+5V （2） 由（1）（2）两式可解得R 1=10Ω U=6V ,故A 选项错误，C 选项正确;

滑动变阻器的滑片滑到b 端时，R 2的阻值最大，最大阻值()2

2

'

2

2'5=500.5V U R P W

=

=Ω,选项B 正确; 当滑动变阻器的滑片位于a 端时，电路中电流最大，电路消耗的功率最大。最大功率P max =UI=6V ×0.4A=2.4W,

选项D 错误。

【知识点】欧姆定律 电功率

二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共16分 13．（2018山东省威海市，13题，2分）2018年5月21日，我国成功发射“鹊桥”号中继卫星。若某时刻如图5

所示，地面制控中心与“鹊桥”相距约46万公里，“鹊桥”与月球背面相距约6.5万公里，它们之间是利用 通讯的，测控中心发出的指令通过“鹊桥”到达月球背面，大约需要 s.

【答案】电磁波 1.75

【解析】月球上没有空气，声音不能在真空中传播，但电磁波可以在真空中传播，因而地面与月球是利用电磁波通讯的；需要时间546000065000 1.75310/s km km t s v km s

+=

==? 【知识点】信息的传递

14．（2018山东省威海市，14题，2分）图6是我国战国时期的青铜汲酒器示意图，长柄上端与球形底部各开一

小孔a 、b.当汲酒器内充满酒水，向上提升长柄取酒时，应使开口a_ (选填“闭合”或“打开”)，酒水不流出是由于____的作用.

【答案】闭合 大气压强

【解析】当汲酒器内充满酒水，向上提升长柄取酒时，若a 打开，则汲酒器内酒水上下方都受到大气压作用，酒水就会由于受重力作用而从下方流出，故需要将开口a 闭合，这样酒水就会由于下方受向上大气压作用被托住，不再流出。

【知识点】大气压强 15．（2018山东省威海市，15题，2分）如图7所示，生活中的太阳灶是利用凹面镜对光具有___ 作用制成的，利用其烧水时，是将太阳能转化为水的 .

【答案】会聚 内能

【解析】生活中的太阳灶是利用凹面镜对光具有会聚作用制成的；烧水时，太阳灶将吸收的太阳能转化水的内能。

【知识点】光的反射 内能的利用

16．（2018山东省威海市，16题，2分）苹果园里铺满银光闪闪的膜，用途是

;这种膜表面涂有铝粉，

若不小心刮到高压线上可能会导致 . (填一种电路故障) 【答案】除草、反光、保湿、保温、驱鸟等；短路

【解析】苹果园里铺满银光闪闪的膜，可以反射太阳光，使苹果着色均匀，另外，还有除草、保湿、保温、驱鸟等功能；由于这种膜表面涂有铝粉，而铝是导体，不小心刮到高压线上容易造成短路，引发火灾。 【知识点】光的反射 短路 17．（2018山东省威海市，17题，2分）生活中常用的温度计里面的液体不使用水，请写出两个原因: ;

【答案】水的比热容比较大；水的凝固点比较高、水在0℃就开始结冰；（或水在0℃----4℃反常膨胀）

【解析】生活中常用的温度计里面的液体不使用水，是因为水的比热容大，跟其他液体相比，吸收或放出同样多的热量，温度变化小；此外，水的凝固点比其它液体高，是0℃, 0℃就开始结冰，不能用来测量0℃以下的温度。

【知识点】温度计 18．（2018山东省威海市，18题，2分）标有“220V ,2000W"的“即热式”电热水龙头，其加热电阻丝的阻值是

Ω;在额定电压下工作21s ，若不计热量损失，能够使 kg 的水从15℃上升到35℃. [水的比热容为4.2×103J/(kg ·℃)] 【答案】24.2 0.5

【解析】电阻丝的电阻()2

222024.22000V U R P W

===Ω;电热水龙头在额定电压下工作21s ，消耗的电能W=Pt=2000w ×21s=42000J,不计热损失，水温度升高吸收的热量Q 吸=W=42000J,根据Q 吸=cm(t-t 0)可得，水的质量30420000.5() 4.210/()(3515)

Q J

m kg c t t J kg c c c =

==-????-?g 吸

【知识点】热量的计算 电能 电功率

19．（2018山东省威海市，19题，2分）如图8所示，R 1的阻值为5Ω,滑动变阻器R 2的最大阻值为40Ω，电源电压保持4.5V 不变，电流表量程为“0-0.6A”,电压表量程为“0-3V”.为保证电路安全，R 2接入电路中的最小阻值为_____Ω，R 1消耗的最小功率为 W.

【答案】2.5 0.45

【解析】该电路为R 1与滑动变阻器R 2串联，当电路中电流最大为0.6A 时，R 2接入电路中的阻值最小。此时R 1两端电压U 1=IR 1=0.6A ×5Ω=3V , 滑动变阻器R 2两端电压U 2=U-U 1=4.5V-3V=1.5V ,所以R 2接入电路中的最小阻值 22 1.5 2.50.6U V R I A

=

==Ω;电压表测量的是R 2两端电压，当电压表示数最大为3V 时，R 2接入电路中的阻值最大，电路中电流最小，最小电流''

1211 4.53'0.35U U U V V

I A R R --====Ω

,R 1消耗的功率最小

P=U 1’I ’=(4.5V-3V) ×0.3A=0.45W

【知识点】欧姆定律 电功率 20．（2018山东省威海市，02题，2分）图9为吊装工具示意图，物体M 为重5000N 的配重，杠杆AB 的支点

为O,OA:OB=1:2，每个滑轮重100N.当重为700N 的工人用300N 的力竖直向下匀速拉动绳子时，工人对地

面的压力为

N,物体M 对地面的压力为 N. (杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计)

【答案】400 4500

【解析】工人对地面的压力F

压=G

人-F=700N-300N=400N;杠杆A 端受到的拉力F A =3F+G

动

=3×

300N+100N=1000N,根据杠杆平衡条件可得F A ×OA=F B ×OB,所以杠杆B 端受到的拉力F B =

A F OA

OB

=500N,因

而物体M 对地面的压力F M = G M -F B =5000N-500N=4500N 【知识点】杠杆和滑轮

三、作图题（本题共2小题，21题2分，22题2分，共4分） 21．（2018省山东省威海市，21题，2分）如图10所示，小球从A 点沿光滑轨道下滑，依次经过B 点、C 点和D 点，请画出小球在C 点受力的示意图。（不计空气阻力）

【思路分析】小球在C 点除受到竖直向下的重力外，轨道还对小球施加一个与轨道垂直的支持力，故画出小球在C 点受力的示意图如下图所示。 【解题过程】

【知识点】力的示意图

22．（2018山东省威海市，22题，2分）空杯底部有一枚硬币A.由于杯壁的遮挡，眼睛在B 处看不到硬币，逐

渐往杯中加水至图11所示位置时，眼睛在B 处恰好能够看到硬币，请画出人眼看到硬币的光路图(画出1条入射光线及其折射光线即可)

【思路分析】人看到硬币是硬币反射的光射入人的眼睛，硬币上的光由水射入空气会发生折射，根据光的折射

规律，折射光线远离法线折射，折射角大于入射角，所画光路图如下图所示。 【解题过程】

F A

D

B C

F

G

图11

A

B

【知识点】光的折射

四、实验探究题(本题共3小题，23题6分，24题6分，25题7分，共19分)

23．（2018山东省威海市，23题，6分）图12是生活中常用的小茶杯，请你在下列器材中选择合理的题材，利用浮力等相关知识设计一个测量小茶杯密度的实验。

备选器材:若干个量筒、溢水杯和烧杯，记号笔、足量水(小茶杯可以放入溢水杯、烧杯，但放不进量筒)

要求，（1）简述实验步骤(如需将小茶杯放入水中，请明确表述小茶杯放入水中的具体操作)：用符号表示有关的物理量。

（2）利用测出的物理量写出小茶杯密度的表达式(水的密度用ρ水表示)

【思路分析】要测量小茶杯的密度，需要想办法测量小茶杯的质量和体积。而给定的器材中没有天平，无法直接测量小茶杯的质量，只能利用给定器材想办法测出其漂浮所受浮力，再根据漂浮条件得出小茶杯的重力进而得出小茶杯的质量；小茶杯体积的测量，虽然有量筒，但由于小茶杯不能放进量筒，只能采用溢水法借助给定的溢水杯测定其体积。

【解题过程】（1）实验步骤：①溢水杯中装满水，将小茶杯轻放入溢水杯中漂浮，用量筒收集排出的水，读出体积为V1，物体的质量m=G/g=F浮/g=ρ水g V1/g=ρ水V1②溢水杯装满水，将小茶杯轻轻斜放入溢水杯中沉底，用量筒收集排出的水，读出体积为V2；小茶杯的体积为V2

（2）小茶杯密度的表达式：ρ=ρ水V1/ V2

【知识点】密度的测量浮力

24．（2018山东省威海市，24题，6分）在探究热现象的实验中，小明将质量相等的冰和石蜡分别装在两个相同的试管中，并放在一个装有水的大烧杯中进行加热，如图13甲所示，根据实验数据绘制的温度随时间变化的图象，如图13乙所示，请回答下列问题：

（1）将两试管放在同一个装有水的大烧杯中进行加热，目的是。

（2）由图13乙可知，(选填“A”或“B”)是冰，该物质在第4分钟时的状态为__ ，冰在熔化过程中增大(选填“分子动能”成“分子势能”)，当冰全部熔化后，继续加热使烧杯中的水沸腾并持续一段时间，发现试管中的水始终不会沸腾，其原因可能是。

（3）加热1分钟，冰、石蜡均为固态，由图13乙可知，此时（选填“冰”或“石蜡”）的比热容较大。

【思路分析】（1）将两试管放在同一个装有水的大烧杯中进行加热，可以使冰和石蜡在相等的时间内吸收相同

的热量；（2）冰是晶体，石蜡是非晶体，晶体和非晶体的重要区别是晶体有一定的熔化温度，故图像上有一定熔化温度的物质是冰；在熔化过程中晶体处于固液共存状态，虽然吸热但温度保持不变，吸收的热量用于增大分子的势能。液体的温度升高到沸点，并且能够从外界吸热才能沸腾，如果到达沸点后不能继续从外界吸热就不能沸腾（3）将固态冰、石蜡加热相同的时间，它们吸收相同的热量，温度升高慢的物质比热容大。

【解题过程】（1）相同时间物质吸收的热量相同（2）A有一定的熔化温度，所以A是冰；第4分钟冰处于熔化过程，为固液共存状态；增大分子势能；试管中的水始终不会沸腾，其原因可能是达到沸点，不能持续吸热。（3）加热1分钟，冰和石蜡吸收相同的热量，由图乙可知，石蜡的温度比冰升高的慢，因而石蜡的比热容较大。

【知识点】熔化汽化比热容

25．（2018山东省威海市，25题，7分）小明想测量标有“2.5V”小灯泡的电阻，请解答下列问题:

（1）请用笔画线代替导线，将图14中的实物电路连接完整。(导线不能交叉)

（2）连好电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于最端。(选填“左”或“右”)

（3）团合开关后，发现电流表、电压表均有示数。但灯泡不亮，原因可能是。A.小灯泡断路 B.小灯泡短路

C.滑动变阻器断路

D.滑动变阻器接入电路的阻值过大

（4）调节滑动变阻器，测得实验数据如表1所示:

在分析实验数据时，发现一个数据有明显的错误，这个数据是；若此错误是看错电表量程导致的，则该数据的正确值应是。

（5）根据实验数据可知，小灯泡正常发光时的电阻是Ω。

（6）实验完成后，分析数据发现，小灯泡电阻呈逐渐增大趋势，其原因可能是.

【思路分析】（1）电压表应并联在小灯泡两端，必须保证电流从正接线柱流入电压表，从负接线柱流出电压表。根据小灯泡的额定电压判断电压表选择0---3V的量程。连接的实物图如图所示。（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片位于阻值最大处（3）该电路为灯泡与滑动变阻器连成的串联电路，电流表有示数，说明电路不可能是断路，若是小灯泡短路，则电压表不会有示数，故可将答案ABC均排除。（4）电流表选择的是0—0.6A的量程，故读出的电流值不会超出0.6A,1.00A数据有明显的错误。若此错误是看错电表量程导致的，则按小量程读

数应为大量程读数的五分之一。（5）小灯泡在额定电压下正常发光，故需要根据第4次数据根据

U

R

I

=计算小

灯泡正常发光的电阻。（6）小灯泡的电阻发生变化是由于灯丝的电阻受温度影响

【解题过程】（1）连接的实物图如图所示（2）左（3）D（4）1.00 0.20 （5）

2.5

8.33

0.30

U V

R

I A

===Ω（6）

灯丝的电阻随温度升高而增大。

【知识点】测量小灯泡的电阻

五、综合计算题(本题共3小题，26题8分，27题9分，28题8分，共25分，要求写出必要的文字说明、单位、

重要的公式及主要的运算过程，只写出结果的不得分)

26．（2018山东省威海市，26题，8分）26.为响应国家“低碳环保，节能减排”的号召，我市新上线一批以天然气为燃料的新型公交汽车，其参数如表2所示某次行驶过程中，汽车搭载人员及物品共3000kg所受阻力为总重力的0.01倍。在40s时间内匀速直线行驶400m,共消耗天然气0.025kg (天然气完全燃烧，其热值为

6.4×107J/kg,g=10N/kg).针对此次行驶过程，求:

（1）汽车对地面的压强

（2）汽车的功率

（3）汽车发动机的效率

【思路分析】（1）根据压强的公式

F

P

S

=可知，在表2中轮胎与地面总接触面积已经给出的情况下，需要计算

汽车对地面的压力。而压力大小等于汽车与搭载人员及物品的总重力。（2）要计算汽车的功率，根据公式

W

P

t =，

在时间t已知的情况下，需要根据公式W=Fs计算汽车牵引力做的功,而汽车匀速直线行驶时，牵引力与阻力平

衡，大小相等。（3）汽车发动机的效率

W

Q

η=，热机所做的有用功即为牵引力所做的功，热机完全燃烧放出的

热量根据公式Q=qm可以求出。

【解题过程】（1）汽车对地面的压力：F=G=mg=(13000kg+3000kg)×10N/kg=1.6×105N

汽车对地面的压强:

5

6

2

1.610

410

0.04

F N

P pa S m

?

===?

（2）汽车所受阻力f=0.01G=0.01×1.6×105N=1.6×103N,

汽车匀速行驶，牵引力与阻力平衡，汽车所受牵引力F牵= f=1.6×103N, 汽车牵引力做功W=F牵s=1.6×103N×400m=6.4×105J

汽车的功率546.410 1.61040W J P W t s

?===? （3）汽车行驶400m 天然气完全燃烧放出的热量：Q=qm=6.4×107J/kg ×0.025kg=1.6×106J

汽车发动机的效率566.410401.610W J

Q J

η?=

==?％ 【知识点】压强 功 和 功率 热机效率 27．（2018山东省威海市，27题，9分）图15为某品牌电饭煲的工作电路示意图，开关S 可以同时与a 、b 相连，

或只与c 相连（红灯，绿灯为指示打，不计电阻）。该电饭煲具有加热、保温功能，在加热档时总功率为1540W ，在保温档时的总功率为55W 。请根据以上信息解答下列问题：

（1）将开关s 与a 、b 相连时，____ 发光(选填“红灯”或“绿灯”)，此时电饭煲处于 状态(选填“加热”

或“保温”)

（2）电饭煲处于加热状态时，R 的电功率为P 1；处于保温状态时，R 的电功率为P 2，P 1：P 2=400：1.请计算电

阻R 1的阻值。

（3）如果在不改变原来保温档和加热当电功率的基础上，要增加一个更大功率的档位来迅速加热物体，请设计

出1种方案，并用简要的文字说明（也可配合作图说明）

【思路分析】（1）开关S 同时与a 、b 相连时，R 与R 1并联，红灯中有电流通过，红灯亮；开关S 与c 相连时，

R 与R 2串联，绿灯中有电流通过，绿灯亮。由于并联的总电阻小于串联的总电阻，故根据公式2U P R

=可知，

并联时电路的总功率较大，为加热状态；串联时电路的总功率较小，为保温状态。 （2）开关S 与c 相连，R 与R 2串联，为保温状态。由保温档时的总功率为55W ，根据P

I U

=

可以计算出保温状态时通过R 的电流；再根据公式2

P I R =利用加热与保温状态R 的功率比P 1：P 2=400：1可以求出加热状态

时通过R 的电流。由于加热状态时开关S 同时与a 、b 相连时，由加热档时总功率为1540W ，根据P

I U

=

可以计算出加热状态时并联的总电流。根据并联总电流等于各支路电流之和，就可以求出通过R 1的电流，进而根据欧姆定律的变形公式U

R I

=

就可计算出R1的阻值. （3）若要增加一个更大的功率档位，则根据公式2

U P R

=可知，在电压一定时，需要减小电路的电阻。故可以

在原来电路的基础上在R 1两端并联一个电阻，为不改变原来的保温档和加热档，故需要一个独立的开关控制该电阻。

【解题过程】（1）红灯 加热

（2）电饭煲处于加热状态时，开关S 与 a 、b 相连，R 与R 1并联，并联总电流

15407220P W I A U V

=

==加热 ，R 的电功率2

11P I R =；处于保温状态时，S 与c 相连，R 与R 2串联,串联电流

2550.25220P W

I A U V

=

==保温,222P I R = 2222

121212::4001P I R I R I I ===：P ：

,所以I 1:I 2=20:1,由I 2=0.25A 得I 1=5A 并联时R 1支路电流I 3=I-I 1=7A-5A=2A 所以R 1的阻值132201102U V

R I A

=

==Ω （3）可以在R 1两端并联一个电阻，并用一个开关单独控制。

【知识点】欧姆定律 电功率 28．（2018山东省威海市，278题，8分）. 图16甲是海上打捞平台装置示意图，使用电动机和滑轮组将实心物

体A 从海底竖直向上始终以0.05m/s 的速度匀速吊起，图16乙是物体A 所受拉力F 随时间t 变化的图象(不计摩擦、水的阻力及绳重，ρ水=1.0×103kg/m 3.g=10N/kg).请解答下列问题： （1）物体A 的体积是多少? （2）物体A 完全浸没在水中时滑轮组的机械效率为80%，当物体A 完全离开水面后，滑轮组的机械效率是多少? （3）当物体A 完全离开水面后，电动机两端电压为380V ，通过的电流为5A ，电动机线圈的电阻为多少? (不计

电动机内部摩擦)

【思路分析】（1）物体A 浸没在水中，其体积等于排开水的体积，因而求物体A 的体积需要先求物体受到的浮力。通过对A 进行受力分析可知，A 受到的浮力等于A 的重力减去绳对A 的拉力。再对照图像乙可以发现，当A 完全浸没再水中时，绳的拉力是2×104N ，A 全部出水后，绳的拉力为3×104N 等于A 受到的重力。这样就可求A 浸没时受到的浮力，进而求出A 的体积。（2）物体A 完全浸没在水中时，在不计摩擦、水的阻力及绳重的情况下，额外功等于提升动滑轮所做的功即W 额=G 动h, 再根据W 总=W 有+W 额，机械效率W W η=

有

总

便可求出动滑轮重。物体A 完全离开水面后，动滑轮的重力不变，W 有由原来等于Fh 变为Gh,根据公式W W η=

有

总

就可求出此时的机械效率。（3）电动机不属于纯电阻。电流通过电动机做的功，一部分用来带动滑轮组做有用功，一部分转化成线圈发热的内能，因而电动机线圈的发热功率等于电动机的总功率减去有用功的功率。根据发热功率公式P=I 2R 便可求出线圈的电阻。 【解题过程】（1）由图乙可知，物重G=F 1=3×104N,

物体在水中完全浸没时受到的浮力F 浮=G-F 2=3×104N-2×104N=1×104N

物体A 的体积V=V 排=43

33

1101110/10/F N m g kg m N kg

ρ?==??浮水 （2）物体A 完全浸没在水中时滑轮组的机械效率

4224

2221080210W F h F N W F h G h F G N G η?=====++?+有总动动动

％，所以G 动=5000N 当

物

体

A

完

全

离

开

水

面

后

，

滑

轮

组

的

机

械

效

率

41431085.713105000W Gh G N W Gh G h G G N N

η?=====++?+有1总1动动％

（3）电动机所做机械功的功率

1((2

W Fs P Fv G G v G G v t t =

===+=+g 动动机）2）=（3×104N+5000N ）×0.05m/s=1750w 电动机的总功率P=UI=380V ×5A=1900w

电动机的发热功率P 热=P-P 机=1900W-1750W=150W 所以电动机线圈的电阻()

2215065P W R I A =

==Ω热 【知识点】浮力 机械效率 电功率