专题13 生活中可变电阻的综合电学计算-2021-2022学年九年级物理上学期同步培优专题对点练习（人教版）

专题13 生活中可变电阻的综合电学计算（解析版）-2021-2022学年九年级物理同步培优专题（人教版） ◎1 热敏电阻类 1.如图甲所示是某种热敏电阻随温度变化的关系图象。根据这种热敏电阻的特性，某物理兴趣小组的同学设计了如图乙所示的电路，用来测量某一环境的温度，已知定值电阻，电源电压保持不变。 当环境温度为时，电流表的示数为，电源电压是多少？ 电流表的示数为时，当时的环境温度是多少？ 【答案】解：当时，由图象知热敏电阻的电阻，电路电流， ，， 电源电压。 当时，定值电阻电压， 此时热敏电阻电压，此时热敏电阻的电阻， 当热敏电阻阻值是时，由图象知环境温度是。 答：电源电压是12V。电流表的示数为时，当时的环境温度是。 【解析】由图象得出时热敏电阻的电阻值R，然后根据串联电路的特点、欧姆定律求出电源电压。 由欧姆定律求出电流为是定值电阻电压，由串联电路的特点求出此时热敏电阻两端的电压，由欧姆定律求出热敏电阻的阻值，最后根据热敏电阻值由图象求出环境温度。 2.热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变．图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路，电路中电流表的量程为，滑动变阻器R的铭牌上标有“”字样．为热敏电阻，其阻值随环境温度变化关系如图乙所示，电源电压保持不变．请完成下列小题： 将此电路放入温度为的环境中，闭合开关S，调节滑片P，使滑动变阻器接入电路的电阻，此时电流表的读数为，求电源电压； 若环境温度为时，要保证整个电路元件的安全，求滑动变阻器的变化范围． 【答案】解：由图示电路图可知，滑动变阻器与热敏电阻串联，电流表测电路电流， 由图乙所示图象可知，温度为时，热敏电阻阻值为， 由可知，电源电压：； 由图乙所示图象可知，温度为时，热敏电阻阻值为， 电路最大电流为，由可知，电路最小电阻：， 滑动变阻器的最小阻值：， 滑动变阻器的取值范围：。 【解析】本题是一道关于图象分析和利用欧姆定律进行计算的综合题，能否根据图象分析热敏电阻的变化趋势和正确判断变阻器所处状态跟正常工作的最高环境温度之间的关系是本题的解题关键所在。 3.小芳组装了一个由热敏电阻控制的报警系统，所选用的器材有：热敏电阻电阻随温度变化如图甲，报警器电阻忽路，通过的电流达到或超过时会报警，电源电压恒为，滑动变阻器，其最大阻值为，开关S，导线若干。小芳按图乙连接好电路。求： 闭合开关S，若滑动变阻器的滑片置于阻值最大处，当环境温度达到多少时报警器会报警？ 要使环境温度达到时，报警器就会报警，滑动变阻器连入电路的阻值需调为多大 【答案】解：根据电路图可知，只闭合开关S时，滑动变阻器、热敏电阻R以及报警器串联； 根据欧姆定律知， 报警器报警时的总电阻为：， 因为滑动变阻器的滑片置于阻值最大处，即， 所以根据串联电路电阻的规律知， 热敏电阻的阻值为：， 由图甲知，此时的温度为； 通过甲图知环境温度达到时，热敏电阻的电阻为， 根据串联电路电阻的规律知， 滑动变阻器连入电路的阻值为：。 答：闭合开关S，若滑动变阻器的滑片置于阻值最大处，当环境温度达到时报警器会报警； 要使环境温度达到时，报警器就会报警，滑动变阻器连入电路的阻值需调为。 【解析】本题考查串联电路的规律及欧姆定律公式的运用，关键是从图甲中获取有效的信息，属于常考题目。 根据电路图可知，只闭合开关S时，滑动变阻器、热敏电阻R以及电铃串联，根据欧姆定律算出报警器报警时的总电阻，利用串联电路电阻的规律算出热敏电阻的阻值，对照甲图判断出报警器会报警时环境温度； 通过甲图读出环境温度达到时的电阻，通过串联电路电阻的规律算出滑动变阻器连入电路的阻值。 4.小薇同学设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路，其电路原理图如图所示。其中，电源两端电压恒定不变，电压表量程为，是定值电阻，，是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图所示，闭合开关S后。求： 当环境温度为时，热敏电阻的阻值是多少。 当环境温度为时，电压表的示数是多少。 电压表所测电压不能超过其最大测量值，则此电路所允许的最高环境温度是多少。 【答案】解： 根据图b可读出环境温度为时对应的的阻值为； 环境温度为时，根据电阻的串联特点可知： ， 则， 由欧姆定律得：两端的电压； 由题意可知电压表示数允许最大值为3V，且此时电路能够测量的温度最高； 所以此时电路中的电流为：， 串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和， 所以， 由欧姆定律得：此时热敏电阻的阻值， 根据图b可查得热敏电阻的阻值为时对应温度为，即最高温度为． 答：当环境温度为时，热敏电阻的阻值是； 当环境温度为时，电压表的示数是； 电压表两端电压不能超过其最大测量值，则此电路所允许的最高环境温度是． 【解析】根据图b可读出环境温度为时对应的的阻值； 与是串联，根据电阻的串联求出总阻值，利用欧姆定律即可求出电流和