专题4.6 中考光电、声力综合计算题
1．声速：在空气中传播速度是：340米/秒。声音在固体传播比液体快，而在液体传播又比空气体快。
2．利用回声可测距离：
3．光在真空中传播速度最大，是3×108米/秒，而在空气中传播速度也认为是3×108米/秒。
4. 在单位时间内通过的路程叫做速度。公式：v=s/t
5．压强公式：P=F/S
6. 功的公式：W=Fs
7．功率(P)：单位时间(t)里完成的功(W)，叫功率
计算公式：P=W/t
8．欧姆定律：导体中的电流，与导体两端的电压成 正比，与导体的电阻成反比。
公式：I=U/R
9．电阻的串联有以下几个特点：（指R1，R2串联）
① 电流：I=I1=I2（串联电路中各处的电流相等）
② 电压：U=U1+U2（总电压等于各处电压之和）
③ 电阻：R=R1+R2（总电阻等于各电阻之和）如果n个阻值相同的电阻串联，
则有R总=nR
④分压作用
⑤ 比例关系：电流：I1∶I2=1∶1
10．电阻的并联有以下几个特点：（指R1，R2并联）
① 电流：I=I1+I2（干路电流等于各支路电流之和）
② 电压：U=U1=U2（干路电压等于各支路电压）
③ 电阻：（总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数和）如果n个阻值相同的电阻
并联，则有1/R总= 1/R1+1/R2
④ 分流作用：I1：I2=1/R1：1/R2
⑤ 比例关系：电压：U1∶U2=1∶1
类型一：光电计算题
【例题1】如图甲是某生产流水线上的产品输送及计数装置示意图．其中S为激光源，R1为光敏电阻（有光照射时，阻值较小；无光照射时，阻值较大），R2为定值保护电阻，a、b间接“示波器”（示波器的接入对电路无影响）．水平传送带匀速前进，每当传送带上的产品通过S与R1之间时，射向光敏电阻的光线会被产品挡住．若传送带上的产品为均匀正方体，示波器显示的电压随时间变化的关系如图乙所示．已知计数器电路中电源两极间的电压恒为6V，保护电阻R2的阻值为400Ω．则（ ）
A．有光照射时光敏电阻R1的阻值为800Ω
B．有光照射和无光照射时保护电阻R2两端的电压之比为1：2
C．有光照射和无光照射时光敏电阻的阻值之比为1：2
D．每lh通过S与R1之间的产品个数为6000个
【答案】D．
【解析】（1）由甲图可知：R1、R2串联，
由光敏电阻有光照射时阻值较小可知，当有光照射时，R1的阻值变小，电路的总电阻变小；
根据I=
可知，电路中的电流变大；
根据U=IR可知，R2两端的电压变大；
根据串联电路总电压等于各分电压之和可知，R1两端的电压变小，即R1两端的电压较低，由图象知R1的电压U1=2V，则
U2=U﹣U1=6V﹣2V=4V，
电路中的电流：
I=
=
=0.01A，
光敏电阻的阻值：
R1=
=
=200Ω，故A不正确．
（2）R1无激光照时，由图象可得U1′=4V，
U2′=U﹣U1′=6V﹣4V=2V，
所以，有光照射和无光照射时保护电阻R2两端的电压之比U2：U2′=4V：2V=2：1，故B不正确；
I′=
=
=0.005A，
此时电阻R1的阻值：R1′=
=
=800Ω，
所以，光照射和无光照射时光敏电阻的阻值之比R1：R1′=200Ω：800Ω=1：4，故C不正确；
（3）由图象可知：每经过0.6s，就有一个产品通过计数装置．
n=
=6000个，故D正确．
类型二：声力计算题
【例题2】如图甲是某种型号的轿车，车的质量为600kg。一次该车在一段平直的公路上匀速行驶，遇到车速监控检测点。检测点的距离传感器从向车发出超声波信号到接收到信号共用了0.6s。在连接距离传感器的计算机屏幕上显示的该车运动的s—t图像如图乙所示（g=10N/kg,超声波在空气中传播速度为340m/s）。求：
甲 乙
（1）该小轿车空载时对地面的压力。
（2）超声波信号遇到小车时，小车与检测监控点的距离。
（3）若小车在运动中所受阻力大小为3000N，则小车在20s内牵引力所做的功。
20.【答案】（1）该小轿车空载时对地面的压力为6000N。
（2）超声波信号遇到小车时，小车与检测监控点的距离为102m。
（3）小车在20s内牵引力所做的功为1.2×106J。
【解析】（1）m=600kg g=10N/kg
小轿车空载时重力
G=mg=600kg×10N/kg=6000N
小轿车空载时对地面的压力等于小轿车空载时重力
F=G=6000N
（2）s=vt=340m/s×0.6s=204m
s′=s/2=102m
（3）从图像可以获得信息是小轿车在2s内运动了40m，可以求出其速度
v 1= S1/t 1=40m/2s=20m/s
小车在20s内运动的路程为
S2=v 2t 2=20m/s×20s=400m
f=F=3000N
小车在20s内牵引力所做的功为
W=FS2=3000N×400m=1.2×106J
1．智能自动化管理是未来社会的发展趋势，如图甲所示为某工作室的自动化光控电路图，其中光敏电阻R的阻值随照度变化的关系如图乙所示（照度表示物体被照明的程度，单位是Ix）。请你回答下列问题：
（1）电磁继电器是利用电流 效应工作的，当光照强度增强时，光敏电阻将 ，控制电路中的电流将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。长时间使用后，控制电路中的电流将降低，若在相同的情况下接通电路，则光照强度 。（选填“增强”“减弱”或“不变”）。
（2）当开关S闭合时，光敏电阻上的照度大于或等于0.41x时，警示灯L亮，已知控制电路的电源电压为22V，电磁继电器的线圈电阻为10Ω，此时控制电路中的电流是多大？
（3）若使电流达到0.2A时，光敏电阻上的照度大于或等于0.41x时警示灯L亮，试通过计算说明怎样改装控制电路。（注：可以添加必要的元件）
【答案】（1）磁；变小；变大；增强；
（2）此时控制电路中的电流是0.44A；
（3）可以在控制电路中串联接入一个 60Ω的电阻。
【解析】（1）电磁继电器是利用电流磁效应工作的，当光照强度增强时，由图乙知，光敏电阻将变小，根据电阻的串联，总电阻变小，由欧姆定律可知，控制电路中的电流将变大；
长时间使用后，控制电路中的电流将降低，若在相同的情况下接通电路，需要增大电流，由欧姆定律可知，要减小光敏电阻的阻值，由图乙知，则光照强度增强；
（2）当照度等于 0.4Lx 时，由图知，光敏电阻的阻值R＝40Ω，
根据欧姆定律和电阻的串联可得，此时控制电路中的电流为：
I＝
＝
═0.44A；
（3）当电流达到 0.2A 时，由欧姆定律可得控制电路中的总电阻：
R总＝
＝
＝110Ω，
由于此时的总电阻大于原来的总电阻，所以应在控制电路中串联一个电阻；
当照度等于 0.4Lx 时，警示灯L亮，光敏电阻的阻值仍然为R＝40Ω，
根据电阻的串联，串联电阻的阻值：
R串＝R总﹣R光﹣R线＝110Ω﹣40Ω﹣10Ω＝60Ω，
即可以在控制电路中串联接入一个 60Ω的电阻。
2.如图，水面上两船相距15km，实验员在一条船上敲响水里的一口钟，同时点燃船上的火药使其发光；另一条船上的实验员在看到火药发光后10s，通过水里的听音器听到了水下的钟声。根据这些数据计算声音在水中传播的速度为________m/s。
【答案】 1500
【解析】由题意可知，看到火药发光，经过10s听到钟声，可近似认为声音在水中传播15km用的时间为t＝10s，
声音在水中传播的速度为：
v＝s/t＝15000m/10s＝1500m/s。
3.如图，A、B两地相距4km，MN是与AB连线平行的一条小河的河岸，AB到河岸的垂直【距离为3km，小军要从A处走到河岸取水然后送到B处，他先沿着垂直于河岸的方向到D点取水，再沿直线DB到B处。若小军的速度大小恒为5km/h，不考虑取水停留的时间。
（1）求小军完成这次取水和送水任务所需的时间。
（2）为了找到一条最短的路线（即从A到河岸和从河岸到B的总路程最短），可以将 MN看成一个平面镜，从A点作出一条光线经MN反射后恰能通过B点，请你证明入射点O即为最短路线的取水点。
【答案】（1）1.6h （2）见解析。
【解析】在直角三角形ADB中，AD=3km AB=4km 根据勾股定理求出斜边DB=5km
（1）总路程s=AD+DB=（3+5）km=8km
速度v=5km/h，根据v=s/t得：
总时间 t=s/t=8 km /（5 km/h ）=1.6h
（2）根据平面镜成像的特点，作出A点关于MN所成的虚像A′，连接A′D和A′O，AO=A′O，且A′、O、B在一条直线上，如图所示。
故取水点为O时的路线长度s=AO+OB=A′O+OB= A′B，在O点以外的河岸上任取一点P，路线的长度s′=AP+PB= A′P+PB
由三角形知识得A′B＜A′P+PB，即s＜s′
故入射点O为最短路线的取水点。
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