版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
专题12欧姆定律
国情境突破练囱压轴提速练
A情境突破练・
1•【新情境+燃气检测•气敏电阻考察动态电路】如图甲为工程师正在检测小渝家燃气是否有泄露,该燃气
泄露检测装置的内部简化电路如图乙所示,片为气敏电阻,其阻值会随看燃气浓度的增大而减小,电源
电压和滑动变阻器&的阻值均不变,检测到燃气泄露时下列说法正确的是()
A.电压表和电流表示数的比值不变
B.电压表示数变大,电流表示数变小
C.电压表示数变小,电流表示数变大
D.电压表示数不变,电流表示数变大
【答案】A
【详解】由图乙可知,气敏电阻凡与滑动变阻器用串联,电流表测电路电流,电压表测&两端电压。
根据题意,燃气泄露时,燃气浓度增大,尺阻值减小,则电路中的总阻值减小,根据/=1■可知,电路
中的电流变大,即电流表示数变大;滑动变阻器&的阻值不变,根据U=可知,为两端电压变大,
即电压表示数变大;电压表和电流表示数的比值等于滑动变阻器"的阻值,即电压表和电流表示数的比
值不变。
故选A。
2.【新情境+湿度监测-湿敏电阻考察串联电路】科技爱好者小明购买了一个湿敏电阻(H^Z5-)O经
过查询得知:该电阻在相对湿度为100%时,阻值为500Q:在相对湿度为零时,阻值为1000。他家现有
一个电压恒为6V的电源和一块量程为0~3V的电压表。他设想用电压表的示数显示相对湿度的大小,示
数越人表示相对湿度越人,当相对湿度达到100%时,电压表示数刚好达到3V。于是,他准备再采购一
个定值电阻Ro,并与湿敏电阻K串联在6V的电源上,形成如图所示的电路,再将电压表并联到电路中,
制成一个简易湿度计。关于他所设想的“简易湿度计”,下列说法正确的是()
I
s\R人
---------U=6V---------
A.电压表应并联在尺°的两端
B.采购的定值电阻品应为icon
C.通过R的最大电流不超过0.01A
D.该电路总功率的最大值约为0.036W
【答案】C
【详解】A.如图所示,火和&串联,H阻值随着相对湿度的增加而增大,根据串联分压原理,H两端
的电压S也会增大,而此两端的电压3会减小,若电压表的示数越大表示相对湿度越大,应该接在“
两端,故A错误;
B.当相对湿度达到100%时,R的阻值为500Q,电压表示数刚好达到3V,甩路中的电流
1—U-3V3V
=0.006A
R500Q5000
心两端的电压&=U电源一U]=6V—3V=3V
凡的限值3A儡=5。。。,故B偌误:
C.当电路中的总电阻最小时,即H最小时,这时电路中的息电阻式总=凡而+&=10℃+500c=600。
Umv6V
此时电路中的最大电流为Anax=-^J=7^3=°OA
A(jOUULL
所以通过R的最大电流不超过0.01A,故C正确;
D.该申,路总功率的最大值=。电源/a=6Vx0.01A=0.06叭,故D错误:
故选C。
3.【新情境+无人机航拍•光敏电阻考察电路计算】无人机航拍时为了保持实时拍摄的画面清晰,其自带的
电子镜头在外界光线较强时会减小透光能力,在光线较弱时会增大透光能力。如图所示为无人机电子镜
头自动控制电路示意图(电子镜头相当于电压表,图中未画出),电源电压U恒定,凡为定值电阻,儿
为光敏电阻,其阻值随外界光照强度的增加而减小。已知当光敏电阻在20。〜40。变化时,电子镜头两
端的电压在3V~4V内变化,电子镜头的透光能力随电压的增大而增加。下列说法正确的是()
IVxXII
ABROC
1—1r——
A.外界光线越强,电路中的电流越小
B.电子镜头应接在4。间,与《并联
C.电源电压U为6V
D.光敏电阻均匀变化时,电子镜头两端电压也均匀变化
【答案】C
【详解】A.己知光敏电阻凡的阻值随外界光照强度的增加而减小,当外界光线越强时,光敏电阻凡的
阻值越小。在串联电路中,总电阻及=凡+4
根据欧姆定律/=与可知,电路中的电流/会越大,故A错误;
K
B.因为电子镜头的透光能力随电压的增大而增加,外界光线较强时,电子镜头应减小透光能力,即减
小受控电压,此时所并联的电阻应减小;又因为光敏电阻的阻值随受光强度的增加而减少,所以电子镜
头应与光敏电阻生并联,即接在48间,而不是与凡并联,故B错误;
C.设电源电压为U,当光敏目阳凡|-20。时,电子镜头两端电压此时电路中的电流
"知藕=。」5A
则R。两端电压4=U-%=U-3V
UA7-3V
根据欧姆定律可得%=果=—7TT①
/1M•1>A
当光敏电阻儿-2=40C时,电子镜头两端电压UG=4V,此时电路中的电流/2=9=W=°」A
则凡两端电压U02=U—UG2=U—4V
U77-4V
根据欧姆定律可得%二号=7777■②
1、U.1A
由于&的阻值不变,结合①②^可得77-*3=V=彳U-4子V
U.1□AU.1A
解得电源电压U=6V,故C1E确;
D.设电子镜头两端电压为UG,电路中的电流为/,根据串联电路特点和欧姆定律可得上;=丁与-^
UG与儿不是线性关系,所以当光敏电阻均匀变化时,电子镜头两端电压不会均匀变化,故D错误。
故选Co
4.【新情境+串联电路•滑动变阻器考察电表示数变化】如图所示的电路中,电源电压保持不变。A为滑动
变阻器.凡、凡为定值电阻.闭合开关S,将滑片P向b端滑动一段距离后,电压表V】、电乐表3、
电流表A的示数变化量的绝对值分别为△■、AU?、A/o则()
A.电流表A的示数变小B.电压表Vi、V2的示数均变大
△a丁“
C.f不变D.才变大
A/
【答案】C
【详解】A.由电路图可知,&、&2、&串联,电流表测电路中的电流,电压表匕测《和&两端的电
压,电压表匕测与和6两端的电压。将渭片产向〃端滑动一段距向后,变阻器接入电路中的电阻变小,
电路的总电阻变小。根据欧姆定律/=g,电源电压不变,总电阻变小,所以电路中的电流变大,即电
K
流表力的示数变大,故A错误;
B.4两端电压变大,电源电压不变,所以凡、用两端电压变小,即电压表q示数变小,放B错误;
C.电压表匕示数%I=。-处,则Aa=|(u-/2%)-(u-/R)卜|(/「/2)周=刈&
所以第=",6为定值电阻,所以等不变,故C正确;
D.电压表匕示数q,2=/(4+&),则A%=,2(&+%)T(&+&)=氏一/J(4+号)=kg+
所以当•=&,+&,&、6为定值电阻,所以绘不变,故D错误。
AZA/
故选Co
5.【新情境+拳击训练•压敏电阻考察电路应用】物理应用无处不在。如图甲、乙所示是拳击训练中为测量
击打力大小而设计的电路,电源电压恒为6V,&为20c的定值电阻,电流表量程为0~0.6A,R为压敏
电阻,其电阻值〃与击打力尸的关系如图丙所示。下列说法中正确的是()
A.用甲电路测试,当击打力为1000N时,电流表的示数0.12A
B.川乙电路测试,当电流表示数为0.50A时,击打力为2003N
C.甲、乙两电路相比,甲电路的击打力测量范围较小
D.乙电路中可减小R〃的阻值来增大击打力测量范围
【答案】A
【详解】A.甲电路中我与几串联,电流表测总电流。当尸=1000N,R=30Q,总电阻
=R+凡=30C+20Q=50Q
,U6V
电流表小数/=屐=薪=0.12A
故A正确;
B.乙电路中/?与凡并联,电流表测干路电流。并联电路各支路电压等于电源电压,凡的电流
U6V
=0.3A
20Q
当电流表示数7=0.5/(,通过*的电流〃=/—/。=0.5A-0.3A=0.2A
则压敏电阻R=;=30Q
IR0.2A
由图丙,对应击打力尸=1000N,故B错误;
6V
C.甲电路最大电流不超过0.6A,当户最大4000N时R=0,最大电流小(皿=血石=0-3庆<0.6A
因此甲可以测量0~4000!<的全部范围。乙电路干路最大电流为0.6A,因此通过R的最大电流
〃M=0.6A—0.3A=0.3A
对应火最小为20Q,对应最大击打力2000N,测量范围是0~2000N.因此甲的测量范围更大,故C错
误;
D.乙电路中,减小凡的阻值.会使用的电流4变大,干路最大电流为0.6A不变,则A允许的最
大电流/RM=/Z-/。会变小,对应R的最小阻值更大,能测的最大击打力更小,测最范围减小,故D错
误。
故选Ao
6.【新情境+体育测试•坐位体前屈考察电阻丝应用】如图甲所示是坐位体前屈成绩测试仪。为加强训练,
小科同学准备自制测试仪,主要器材:电源(3V且恒定不变),粗细均匀的电阻丝力8(总长度为30cm、
电阻值为I5C),定值电阻4为5Q,接入电流表或电压表他分别设计了两种方案,原理图加图乙、丙所
示。调试过程中,不断改变P的位置,记下电表对应示数。下列说法正确的是()
推动推动
挡板一方向挡板一方向
甲乙丙
A.乙图挡板P在8端时,电流表示数为0.2A
B.丙图挡板P从8端推动到,4端的过程中,电压表示数变化0V
C.乙图挡板P向左推动到距离4端10cm处时,电流表示数为0.2A
D.丙图挡板P向左推动到距离4端20cm处时,电压表示数为1.0V
【答案】C
【分析】分析图乙和丙的连接方式以及电表的测量对象,知道滑片在不同位置,&接入电路的电阻大小,
并利用串联电路相关知识和欧姆定律即可解题。
【详解】由图乙可知,心与&串联,电流表测量电路中电流:由图丙可知,以与&串联,电压表测量
两端的电压。
A.乙图,挡板P在4端时,匕接入电路的电阻为15Q,电路的总电阻为区=4+&=5。+15。=20a
U3V
电路电流,即电流表示数为/=?=9K=0.15A,故A错误;
R20a
B.丙图,挡板P从8端时,电路电流为0.15A,则匕两端电压,即电压表示数为
■=阳=0.15Ax5Q=0.75V
挡板P推到力端,电路为修的简单电路,此时电压表示数为电源电压,为U:=U=3V
则电压表示数变化了AU=U]-4=3V—0.75V=2.25V,故B错误:
C.由题意可知,电阻丝48的阻值与长度的关系是每cm长度的电阻为署-OSC/cm,即1cm长度
30cm
电阻丝的阻值为K)=0.5Q
乙图,把挡板P向左推动到距离8端10cm处时,此时&接入电路的电阻为
/?/=150-1OcmxO.5Q/cm=1OQ
电路总电阻为R'=凡+&'=5Q+10Q=15C
U3V
电路电流,即电流表示数为/'=芯=h=0.2A,故C正确;
1\I4
D.丙图挡板P向左推动到距离8端20cm处时,此时心接入电路的电阻为
R:=15。-20cmx0.5Q/cm=5Q
此时电路总电阻为H"=4+R;=5c+5Q=10Q
H3V
电流为而二0.3A
则此时/?/两端电压,即电压表示数为4"=/"«=0.3Ax5C=1.5V,故D错误。
故选Co
7.【新情境+鱼缸补水•滑动变阻器考察水量表原理】家宝同学为自己家的鱼缸设计了一款补水提示器,如
图所示,鱼缸中水量变化使支撑鱼缸的弹簧发生伸缩变化,连杆带动滑片P上下移动。该装置中水量表
是用(选填“电压表〃或“电流表”)改装的。电源电压恒定,凡为定值电阻,H为滑动变阻器,闭合
开关S,当水量增加时,滑片?下移,滑动变阻器接入电路的电阻(选填“增大〃、"减小”或”不
变〃),水量表的示数将(选填"增大"、"减小''或"不变")。
鱼缸
【答案】电流表减小增大
【详解】[1]由电路图可知,水量表串联在电路中,因此是由电流表改装的。
⑵水量增加时滑片P下移,接入电路的电阻丝长度变短,因此接入电路的电阻减小。
[3]电源电压恒定,电路总电阻式总=凡+R,R减小后总电阻减小,根据欧姆定律/=管,电路电流会增
大,因此水量表的示数增大。
8.【新情境+噪声监测•声敏电阻考察串联计算】噪声污染是当弋社会四大污染之一,若青少年长期处于噪
声环境中会影响身心健康。为了监测噪声的强弱,同学们找来定值电阻仆、声敏电阻R(阻值会随声音
强弱发生变化)、电流表、学生电源等器材,设计了可用电流表的示数来反映噪声强弱的装置,其中R的
阻值随声音强弱变化的关系如甲图所示,该装置电路如乙图所示(图见下•页)。在某次测试中,当噪
声80dB时,电流表示数为0.4A;当噪声50dB时,电流表示数为0.2A。则阻值为C。当噪
甲乙
【答案】50.6
【详解】口M2]由乙图可知,定值电阻&和声敏电阻/?串联,电流表测电路电流,电源电压U保持不变。
从甲图可得不同噪声对应的R阻值:噪声80dB时,H|=10C,电流4=0.4A;噪声50dB时,&=25C,
电流乙=02A;噪声120dB时,&=5Q。根据欧姆定律,电源电压不变,因此
代入数值解得4=5Q,电源电压^=/"凡+/?,)=0.4Ax(5fl+10Q)=6V
噪声为120dB时,总电阻R送=4+%=5Q+5c=10C
U6V…
根据欧姆定律,电流表示数为/r=寸=而=°仙
Ki>
9.【新情境+水质检测-密度仪考察电表判断】水的密度是水质的重要指标之一,图为小组成员为测量水的
密度所设计的仪器,其探尺由空心软管加馅锤构成,使用时通过调节“提手”高度,使探尺“标记线”与水
面齐平,由电表数据可得水的密度。图中表a为(选填"电压表"或"电流表"),当探尺带动滑片P
往上移动,b电表的示数(选填"变大”"变小〃或"不变
【答案】电流表变小
【详解】⑵图甲中表a与4串联,所以是电流表,b电表是电压表。此时K与g的最大阻值串联,b
电表测用上半部分电阻丝的电压。当探尺带动滑片P往上移动,电路中总电阻不变,则电流不变,&
上半部分电阻丝阻值变小,根据。二次可知,为上半部分电阻丝的电压变小,则b电表的示数变小。
1。.【新情境+台秤设计•电压表改装考察动态校准】小明在课外实践活动中设计了一款台秤,其显示端由
电压表表盘改装而成,电路设计如图所示。闭合开关S,保持与阻值不变,被测物体质量变大时,电
压表示数(选填"变大""变小"或"不变”;若需要使台秤的分度值变小,可以将与滑片向
(选填"左"或"右")滑动;若台秤测量值偏小,可以将与滑片向(选填“左"或“右”)
滑动进行校准。
【答案】变大右右
【详解】田由图分析可知,定值电阻“和滑动变阻器险串联,电压表测心的上半段两端电压,保持
Rz阻值不变,被测物体质量变大时,心滑片向下移动,此时电路中的总电阻不变,电路中电流不变,
电压表所测上半段电阻丝的电阻变大,此时电压表的示数变大。
⑵若台秤的分度值变小,测量相同质量物体时,电压表示数更大,则需增大定值电阻心的分压大小,
由串联电路电压规律可知,心的的分压应减小,由串联电路分压原理,取的阻值应减小,共滑片应向
右滑动。
⑶若台秤测量值偏小,说明被测物体质量不变,即滑片位置不变时,电压表示数偏小,应增大电路中
的电流,将R2滑片向右滑动进行校准。
11•【新情境+实验探究-电流与电阻的关系考察电路操作】某小组用如图甲的电路图探究“电流与电阻的关
系”,实验中所用器材:学生电源、四个定值电阻(5Q、10Q、15Q、20C)、标有"20。1A”字样的滑
动变阻器(、电流表、电压表、开关及导线若干。
⑴请用笔画线代替导线将图甲所示的实物连接成完整电路;
⑵该组的两个同学先后进行实验,并作出/-R图像如图乙所示,图(选填7"或“8〃)实验操作
中不符合要求,原因是;
⑶实验过程中定值电阻为20Q时,滑动变阻器刚好需要滑到最大阻值处才能记录数据,请根据图乙中
符合要求的/-R图像计算该电路的电源电压是V;
⑷另一组同学设计了如图丙所示电路测量未知电阻的限值。己知电源电压不变,定值电阻的阻值为凡,
请将下列实验步骤补充完整。
①闭合开关0,将开关名掷干勺〃时,调节滑动变阻器的滑片到适当位置,记下此时电压表的示数为&;
②,记下此时电压表的示数为4;
③请写出待测电阻的限值表达式凡=(用几、5、&表示)。
【答案】⑴
(2)A没有控制电阻两端的电压不变
(3)6
(4)保持滑片位置不变,将开关S2掷于“2〃K
5
【详解】(1)连接电路时,电压表要并联在定值电阻的两端,且电流从电压表正接线柱流入,负接线
柱流出,如图所示:
(2)由欧姆定律可知,在电压不变时,电流与电阻成反比,即电流与电阻的乘积是一个定值,图乙中
8图线每组电流与对应的电阻乘积均为3V不变,所以B实验操作符合要求,A图线每组电流与对应的
电阻乘积不相等,如电阻为5Q时,电流为0.6A,乘积为3V,电阻为10C时,电流为0.4A,乘枳为4V,
所以A实验操作中不符合要求。
(3)由夕图可知,定值电阻两端的电压U&=0.6Ax5C=3V
当定值电阻*=20C时,滑动变阻器最大阻值为H滑=20。,此时电路中的电流/'二5=券=0.15人
滑动变阻器两端的电压%=/'%=o.15AX20Q=3V
电源电压U=UR+〃滑=3V+3V=6V
(4)[1]⑵①闭合开关0,将开关S?掷于"1〃时,4与号、滑动变阻器串联,电压表测凡两端的电压
5;
②保持滑片位置不变,将开关S2掷于"2”,凡与《、滑动变阻器串联,电压表测凡与《两端的总电
压4,电路中的电流/=9,段两端的电压6=5-5
凡的阻值、/45
R°
12•【新情境+实验探究・电流与电压的关系考察故障分析】小明为了探究“电流与电压的关系”,收集了如下
实验器材:学生电源一个,开关,电阻分别为10C和20。的定值电阻各一个,滑动变阻器,导线若干。
⑴小明连接了如图甲所示的实物电路,电路中有一根导线连接错误,请在错误的导线上画%〃,并用笔
画线代替导线将电路连接正确,导线不得交叉。
(2)为了保护电路,实验开始前,滑动变阻器的滑片应移动到最(选填"左"或"右〃)端。
⑶检查无误后,小明将10。的定值电阻接入电路,闭合开关,记录为力点数据,继续移动滑动变阻器,
描点3、C、D,并绘制/-U图像如图乙。为了使实验结论更具有普遍性,小明换用20Q的定值电阻
重复前面的操作,得到多组数据,在相同的坐标系中画出了/-u图像,如图乙中:选填"①"或
“②")所示。
⑷实验结束后,小明乂将20c的定值电阻更换为额定电压为2.5V的小灯泡,测量小灯泡正常发光时的
电阻。
①闭合开关后,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,则电路中存在的故障可能是。
②排除故障后,闭合开关,格动滑动变阻器的滑片到某•位置时,电压表示数如图丙所示,读数为
V,若想测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片向(选填”左〃或"右”)移动。
③根据实验数据绘制的小灯泡的/-U图像如图丁所示,则小灯泡正常发光时的电阻为Co
⑵左
⑶①
⑷小灯泡短路2.2右12.5Q
【详解】(1)探究电流与电压的关系实验中,定值电阻、滑动变阻器、开关与电源串联,电压表与定
值电阻并联。原电路中电流不通过定值电阻,应将从滑动变阻器接到定值电阻右侧接线柱的导线改接
到电压表负极接线柱上,如图所示:
(2)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到最大阻值处。由图可知滑动变阻器右下接线
柱接入电路,滑片越远离左下接线柱阻值越大,所以滑片应移到最左端。
(3)根据欧姆定律可知,电压相同时,电流与电阻成反比,所以电压相同时,20C电阻的电流应为10。
电阻电流的一半,所以①图像是符合实验实际的。
(4)[1]闭合开关后,电流表有示数,说明电路是通路,小灯泡不亮且电压表无示数,可能是小灯泡短
路,此时电压表被短路,示数为0。
[2]⑶电压表量程为0-3V,分度值为0.1V,示数为2.2V。小灯泡额定电压为2.5V,要使小灯泡两端
电压增大到2.5V,根据串联电路分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的电阻,所以滑片应向右移动。
[3]由图丁可知,当小灯泡两端电压为2.5V时,通过的电流为0.24,根据欧姆定律火=彳,可得小灯泡
正常发光时的电阻火=9U=K25V=12.5Q
/0.2A
13.【新情境+电学黑箱-电阻连接考察电路推断】如图甲所示的虚线框表示一个“电学黑箱〃,其内部有两个
电阻,一个为定值电阻凡=8Q,另一个为未知电阻凡,它们以一定的方式相连,并有三根导线4B、C
引出箱外。当开关S与。接通时,电流表的示数为1A,电压表的示数为8V;当开关S与。接通时,电
流表的示数为1A,电压表的示数为10Vo
D
甲
⑴请画出虚线框内两个电阻及其与三根引出线的连接图。
⑵未知电阻凡的阻值为.
⑶拓展:在阅读有关“超导现象”的资料之后,小宇同学运用逆向思维的方法提出问题:金属导体的电
阻随温度升高而变大吗?于是小宇设计出如图乙所示的实验装置。实验时缓慢给线圈加热。实验过程中,
采用徐锵合金、康铜合金、饪铜合金制作的线圈各做了一次。
①观察到的实验现象:随着线圈的温度升高,灯泡渐渐变暗。
②分析上述实验现象,可以得出结论:。
③提问:小宇为什么要采用锲铭、康铜、镭铜做实验?。
④刚开电灯时,灯泡容易烧坏,原因是O
⑤下列各组电器设备中,若应用超导体,则电能的利用率较高的一组是(填序号)。
A.电饭煲、输电线B.电热水器、电磁铁
C.电风扇、变压器D.发电机、电烙铁
(5
【答案】⑴
甲
(2)2
(3)金属导体的电阻随温度升高而变大避免偶然性,得到普遍规律刚通电时,电路中总
电阻较小,电流较大C
【详解】(I)由图可知,电源电压为10V,电流表在干路上,当开关S与C接通时,电流表的示数为
1A,电压表的示数为8V,小于电源电压,说明此时两电阻串联,%两端电压U0=/R°=lAx8Q=8V
与电压表示数相同,说明此时电压表并联在与两端;当开关S与。接通时,电流表的示数仍为1A,说
明电路电路总电阻不变,就两电阻仍然串联,电压表的示数为10V等于电源电压,说明此时电压表测
量两电阻的总电压,因此连线如下图所示:
丫4:占储”,
:8Q:
C—o—(V>-
-------------------
甲
(2)由(1)分析可知,未知电阻两端的电压q=U-Uo=lOV-8V=2V
u2V
通过的电流4=1A,则4的阻值^=^=二=2。
/x1A
(3)囚灯泡变喑说明其实际功率减小。在串联电路中,电源电压不变,功率减小意味着电路中的电流
减小。根据欧姆定律/=¥,电流减小说明电路总电阻增大。由于灯泡电阻变化不大,因此说明金属
R总
导体的电阻。
⑵利用不同的材料重复实验,是为了探究不同材料的导体,其电阻随温度变化的规律是否相同,使实
验结论更具普遍性。
⑶刚开灯时,灯丝温度低,电阻小,根据欧姆定律/=§,在电压一定时,电路中的电流会非常大,
A
容易烧坏灯丝。
⑷超导体电阻为零,应用超导体可以消除电流通过导线时产生的能量损耗
A.电饭煲是利用电流热效应工作的,不能用超导体,故A不符合题意;
B.电热水器是利用电流热效应工作的,不能用超导体,故B不符合题意;
C.电风扇、变压器,两者都是利用电磁原理工作的设备,内部线圈存在电阻损耗,使用超导体可以显
著提高效率,故C符合题意;
D.电烙铁是利用电流热效应工作的,不能用超导体,故D不符合题意。
故选Co
14•【新情境+船底测温•热敏电阻考察安全范围计算】图甲是一种显示船底温度的装置原理图,电源电压
恒为18V,电压表测量范围为0~15V,电流表测量范围为0~0.1A,定值电阻a为200C,虚线框部分置
于船底,热敏电阻&的阻值随温度变化的关系如图乙所示。求:
(1)当船底温度为时,电流表的示数?
(2)在电流表和电压表都不超过测量范围时,分析计算此装置所测的最高温度是多少?
⑶为使此装置所测的最高温度达到4汽,可以在电路中再串联一个定值电阻&来达到测温要求,&的
最小阻值是多少?
【详解】(1)由图乙知,当船底温度为1久时凡=i()oc
电路中的总电阻R忍=凡+4=200Q+100Q=300Q
此时电流表的示数1=?=^^=0.06A
[1,15V
(2)当电压表的示数为15V时,K两端的电压为15V,电流表示数/'=£=;^X=O.O75AVO.1A
R200。
电流表不超量程。
u-U,18V-15V
此时热敏电阻凡;=彳一=:、二=40R
1U.U/DA
由图乙可知,此时温度为3久
(3)当温度为4。(:时,由题图乙可知,热敏电阻对应的阻值以"=30。
R2的最小阻值是凡=R>=40d30Q=l0C
15•【新情境+杠杆测重♦压力传感器考察最大测量值】小曹设计了一个测量物重的装置,其原理图如图甲
所示。电源两端电压为4.5V,且保持不变。电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,凡是
定值电阻,8是压力传感器,且A的位置固定不动,R的电阻随压力变化关系如图乙所示。杠杆AB的
支点为O,月0=280。在彳端正上方的托盘股重为5N,当托盘不放重物时,电压表示数为2V;杠杆8
甲乙
⑴定值电阻4的阻值;
(2)该装置能测量的最大物重6最大。
【详解】(1)不放重物时,先根据杠杆平衡条件求,设托盘重力G秋=5N,已知力。=280,由杠杆平
衡条件用产得GTAO=FB,BO
杠杆8端对/?的压力F=G展0=型篙9=1ON
B
由图乙可知,弓=10N时,压力传感器的电阻H=4Q,A与小串联,电压表测A两端电压4=2V,
电路电流/=^=」=0.5A
R4c
电源电压U=4.5V,R。两端电压U。=U—=4.5V-2V=2.5V
定值电阻凡的阻值用=1=言=5^
I0.5A
(2)物重越大,杠杆8端对尺的压力越大,R的阻值越小,电路中电流越大,电流表量程为
0-0.6A,因此电路最大电流/m”=0-6A,此时电压表示数
=U-UO'=0-4然凡=4・5V-0.6AX5c=1.5V
1.5V<3V,电压表符合量程要求。
4.5V
电路总电阻R总=:==7.5Q
,maxO6A
压力传感器的最小阻值4血=一%=7.5Q-5Q=2.5Q
由图乙可知,〃=2.5。时,B端压力耳=25N,设最大物重为G域大,A端总压力为G域大+G盘,根据
杠杆平衡条件
得(G豉大+G盘).40=用50
代入数据整理得GQ+5N=25需0=12.5N
解得,该装置能测量的最大物重G最大=12.5N-5N=7.5N
16.【新情境+体重监测•压力传感器考察简易体重计】体重超标已影响/部分中学生的身心健康,为J'动
态监测学生的体重情况,小泉找到一个压力传感器,它的阻值及与所受压力厂的对应关系图像如图甲
所示。小泉由此设计了一台由电流表改装而成的简易体重计,电路图如图乙所示。已知电源电压为
24V,电流表的量程为120mA,踏板重力不计。
电
流
表
(1)闭合开关5,当体重计空载M,调节滑动变阻器,,当电流表示数为20mA时,电压表示数为6V,
求凡的阻值。
(2)闭合开关S,当体重计空载时,继续调节滑动变阻器R”使电流表指针指向表盘正中间位置,并将
此位置标记刻度为F=ON,求此时滑动变阻器接入电路部分的阻值。
⑶在保持滑动变阻器阻值不变的前提下,逐渐对传感器施加I压力,并将对应的压力值标记到电流表上,
制成了一个简易的“体重计”。若此"体重计〃测得的F=400N,此时压力值应标记到电流表哪个位置。
⑷小泉通过计算发现此“体重计〃量程偏小,请你提出解决方案,并说明理由。
【分析】(1)利用欧姆定律可求用电阻。
(2)根据电流表量程确定中间位置的电流值,利用欧姆定律和市联电路电阻的特点,可求滑动变阻器
接入电路部分的阻值。
(3)从图甲推导出阻值与压力的关系,找到压力为400N时压力传感器的阻值,再结合不变的滑动变
阻器阻值算出电路电流,对应电流表位置。
(4)要增大量程需让更大压力下电流仍不超量程,故需增大滑动变阻器阻值,以提升总电阻、限制最
大电流。
【详解】(1)当体重计空载时,压力传感器火=&,与滑动变阻器心串联,根据欧姆定律可知,压力
传感器Ro的阻值为&=}=20x101=30℃
(2)当电流表指针指向表盘正中间位置时,电路中的电流为/2=gxl20〃?4=60〃?4=0.06A
U24V
根据欧姆定律可知,总电阻为他=7=5^=400。
根据串联电路电阻的特点,滑动变阻器接入电路的阻值为凡=R总一&=400C-300C=100C
(3)根据图像甲为一条直线可知,压力传感器电阻R与压力F的关系为我=妨十分
当/=0N时,R=300Q,代入得6=300。
当尸'=550N时,R=25C,代入得左二-0.5Q/N
则R与F的关系式为&=-0.5Q/Nx尸+300Q
当尸=400N时,代入得压力峙感器的电阻为100Q,此时电路的总电阻为
&=舄+&'=100C+100Q=200c
u24V
电路中的电流为/'=丁=而万=0.12A=120wJ
所以当F=400N的压力值应标记在电流表120mA的位置。
(4)见答案
A压轴提速练<
1.(2025•四川巴中•中考真题)如图所示,凡)是定值电阻,火是滑动变阻器,电源电压不变,滑片会随人的
身高上下平移,人身高越高时,两电表示数变化情况正确的是()
ZzZZZZz
A.电流表示数变小电压表示数变大B.电流表示数变大电压表示数变小
C.电流表示数变大电压表示数变大D.电流表示数变小电压表示数变小
【答案】A
【详解】分析电路可知,定值电阻&与滑动变阻器R,串联,电压表测滑动变阻器火两端的电压。人
身高越高时,滑片上移,滑动变阻器阻值变大,根据串联分压,滑动变阻器两端的电压变大,故电压
表示数变大,电路中的总电阻变大,电源电压不变,电路中的电流变小,故电流表示数变小。故BCD
不符合题意,A符合题意。
故选A..
2.(2025•江苏南通•中考真题)冬天,为控制蔬菜大棚的温度在20~28。(2,同学们设计了如图所示的控制电
路.电源电压3V,&是热敏电阻,心选用3kC或SkC的定值电阻.闭合开关S,当以两端电压S2V
时,开启加热系统;当U41.8V时-,关闭加热系统。热敏电阻&在不同温度时的阻值如下发。下列说法
正确的是()
温度/℃4.19.014.320.028.038.245.5
阻值唯022161064.532.5
加热1
7系统1L
-1__F-
R。R,
--1电源I-------
A.幻的阻值与温度成反比B.选用3kQ的定值电阻能够满足设计的要求
C.Q和&的功率可能相等D.增大电源电压使开启加热系统的温度变低
【答案】B
【详解】A.由表中数据可知,热敏电阻阻值虽随温度升高而减小,但并北与温度成严格的"反比”关系,
故A错误;
B.“与Ro串联,若Ro=3kd当&两端电压S=2V时,则Uo=U-U1=3V-2V=1V
串联电路电流相等,则/■=2
«o%
U、R“2Vx3m“
即Rn=—L_l=-------------=6%Q
qiv
对应温度20。&开启加热系统;当匕两端电压U】=1.8V时,则U°=U-a=3V-L8V=L2V
串联电路电流相等,则学=学
K\
UR1.8Vx3Ag“小
即RD.==----------------=4.5m
ai.2v
对应温度28。&关闭加热系统;符合要求,故B正确;
22
C.匕与Ro串联,功率相等时,loRo=hRifRFRO,若Ro=3k。,%=3k。,对应的温度是38.2汽,超过了
温度在20〜28K范围,故C错误:
D.增大电源电压,若Ro=3kC,&两端电压S=2V时,Uo=SU?=6V-2V=4V
串联电路电流相等务=9
%)飞
U.R.2Vx3AQ3八
即Rn=—LJL=-------------=1.5AQ
a4V
由表中数据可知,温度高于纥.5久,使开启加热系统的温度变高,故D错误。
故选Bo
3.(2025•四川德阳•中考真题)如图所示为风速仪的工作原理简化图,装有挡风板和滑片P的轻质滑块与轻
质弹簧套在滑杆MN上,弹簧左端固定,右端与滑块相连,%为定值电阻,为电阻丝,滑片P与电
阻丝力〃接触良好。无风时,滑片P在力处;有风时,滑块与滑片P一起向左移动。闭合开关S,当风
速增大时下列分析正确的是()
A.风速越大,电流表示数越小
B.电压表示数变小,电流表示数变大
C.电压表示数与电流表示数的比值变大
D.电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值丁变小
A/
【答案】B
【详解】AB.由图得,定值旦阻凡与滑动变阻器串联,电压表测量变阻器两端的电压,电流表测量电
路电流。风速越大,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,电路总电阻变小,电源电压不变,由欧姆定
律得,电流表示数变大,变阻器接入电路中电阻变小,由串联电路电阻越小分得的电压越小,电压表
示数变小,故A错误,故B正确;
C.电压表示数与电流表示数的比值等于变阻器接入电路的电阻,变阻器接入电路的电阻变小,则比值
变小,故C错误;
D.由串联电路电压特点得,滑动变阻器两端的电压变化量等于定值电阻心两端的电压变化量,串联
电路电流处处相等,则电流表示数变化量等于定值电阻心的电流变化量,由欧姆定律得,滑动变阻器
的滑片移动前后,心的电压分别为。°|=/3几、Ug=3R。
则。02-Uo]=~/o]&(,02"oi)&
即
则凡二铮为定值,即电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值当不变,故D错误。
MA/
故选
4.(2025•安徽•中考真题)如图所示的电路中,电源电压保持不变,凡为滑动变阻器,鸟和4为定值电阻。
闭合开关S。在保证电路元件安全的前提下,将滑动变阻器的滑片P由〃端移至"端,电压表V、电压
表V”电流表A示数变化量的绝对值分别为△4、卜七、A/o则()
A.电流表A的示数变小B.电压表V?的示数变大
C.与AZ的比值等于&的阻值D.45与A/的比值等于6的阻值
【答案】D
【详解】AB.由图可知电路为串联电路,电流表测电路中电流,电压表V2测4和&两端电压,电压表
Y测K两端电压,将滑动变阻器的滑片p由b端移至
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 2026云南中医药大学招聘非事业编制教辅岗工作人员15人考前冲刺密卷附完整答案详解(典优)
- 2026广东汕头市澄海区人民医院招聘专业技术人员40人备考题库含完整答案详解(网校专用)
- 2026贵州交通职业大学引进高层次人才16人备考题库附答案详解(达标题)
- 2026云南曲靖经济技术开发区综合保障局招聘城镇公益性岗位工作人员的1人考前冲刺密卷及答案详解【各地真题】
- 2026河北邢台宁晋县公开选调初、高中专任教师考前冲刺试卷附完整答案详解【名校卷】
- 2026浙江温州市温瑞平水系管理中心招聘编外人员3人备考题库附答案详解【达标题】
- 2026济宁市国有资产投资控股有限公司社会招聘2人(第二批)考前冲刺试卷及参考答案详解【模拟题】
- 2026河北承德县卫健系统事业单位公开选聘工作人员20名模拟试卷及完整答案详解一套
- 2026年度胡杨河职业技术学院银龄教师招募(9人)考前冲刺试卷(必刷)附答案详解
- 2026年南昌县中等专业学校与南昌县综合高级中学招聘中职与普高临聘教师41人考前冲刺试卷(精练)附答案详解
- 2026年小学综合实践综合教师招聘考试笔试试题(含答案)
- 2026年广东广州市天河区社区专职工作人员招聘考试试卷-含答案解析
- 26新三上语文《生字组词课课贴》
- 2026年陕西中考物理试题(原卷版)
- 2026年留疆战士政策理解练习题及解析
- JB T 5082.7-2011内燃机 气缸套第7部分:平台珩磨网纹技术规范及检测方法
- 锅炉设备进口合同中英文对照版
- 人体生理功能PPT(高职护理)完整全套教学课件
- 2023年网格员招聘考试复习题库(含答案)
- 绍兴市利和文具有限公司年产50吨文具橡皮生产线项目立项环境评估报告表
- 科技向上肌源美丽-2023巨量引擎科技护肤白皮书
评论
0/150
提交评论