2023年中考物理三轮冲刺专题练习 电学与传感器结合

初中电学与传感器结合专题 1.小南家有一电热茶壶，有加热档和动态保温档，工作电路图如图甲所示，其中仅R0是加热电阻丝，加热档功率为1210W。R′是最小阻值不为0的可变电阻，通过调节R′的阻值，可以实现一定温度范围内的动态保温。 （1） 在额定电压下工作时，该电热茶壶最大工作电流是多大； （2） 用电高峰时实际电压为200V，此时电路中只有电热水壶在工作且处于加热档，如图丙所示的电能表在1min内会转动多少圈； （3） 在额定电压下，茶壶在动态保温档工作时，装满水的茶壶每秒向外散失的热量Q跟壶内水的温度与环境温度的温差关系如图乙所示。小南打算在家泡绿茶，需要将装满水的茶壶水温保持在85℃，其房间温度如图丁所示，则应将R′的阻值调为多大。 2.半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间其电阻受温度影响较大，如图甲是某种半导体材料的阻值随温度变化的关系图象，根据这种半导体材料电阻的特性，小星和他的同学设计了一个电路（如图乙），可以测定某一空间的温度.使用的器材如下：半导体电阻、电源、电流表  、开关，定值电阻  、导线若干． （1） 定值电阻  的作用是什么？ （2） 当环境温度为  时，电流表的读数为  ，求电源的电压 （3） 当电流表的读数为  时，当时环境温度是多少？ （4） 当环境温度为100℃时，电流表的读数为多少？当时半导体电阻的电功率是多少？ 3.小军同学在一次科技活动中了解到有一种用半导体材料制成的热敏电阻，其电阻值随温度变化的关系图像如图甲。小军同学根据所学的知识设计了如图乙所示的电路图，图中R为热敏电阻，R0为定值电阻。已知电源电压恒为24V，电流表的量程为0~0.6A。通过测量他得知，当空间温度为20℃时，电流表的示数为0.2A。 （1） 求定值电阻R0的阻值； （2） 当空间的温度为40℃时电路消耗的总功率为多少？ （3） 若在热敏电阻R两端并联一个量程为0~15V的电压表（如图丙），为保证电路各元件安全，则空间温度的变化范围为多少？ 4. 小明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，其电路原理如图甲所示。其中，电源两端电压恒定不变，定值电阻R0=20Ω，R1是热敏电阻，其阻值随环境温度变化的关系如图乙所示，闭合开关S后，求： （1） 当环境温度为20℃时，热敏电阻R1的阻值是多少？ （2） 当环境温度为20℃时，电压表示数为2V，电源电压是多少？ （3） 当环境温度为20℃时，热敏电阻R1的电功率是多少？ 5.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0~0.02A，滑动变阻器R的铭牌上有“150Ω；0.3A”字样。Rt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： （1） 将此电路放入温度为20℃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R＝100Ω，此时电流表的读数为0.01A，求电源电压； （2） 若环境温度为40℃时，要保证整个电路元件的安全，求滑动变阻器的变化范围； （3） 此电路能测量的最高环境温度为多少？ 6. 某课外活动小组设计了一个用电压表的变化来反映环境温度变化的电路．如图甲所示，电源电压不变，定值电阻R＝20 Ω，R1是热敏电阻，其阻值随温度变化的图象如图乙所示，闭合开关S后， （1） 当环境温度为20 ℃时，电压表示数为2 V，电源电压多大？此时R1的电功率是多少？ （2） 如果将R、R1并联在该电路两端，当干路电流为0.5 A时，环境温度是多少？ 7.PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它的发热效率较高，且有一个人为设定的温度，当它的温度低于设定温度时，其电阻值会随它的温度升高而变小；当它的温度高于设定温度时，其电阻值随它的温度升高而变大，如图b所示的陶瓷电热水壶就用了这种材料，它的工作电路图如图a所示，R0是定值电阻，其电阻值不受温度的影响。RT是PTC电阻，RT的电阻与温度的关系如图c所示，该电热水壶在RT设定温度状态工作时，电路消耗的总功率为1100W。 （1） 电热水壶RT的设定温度是多少？ （2） R0的阻值为多少？ （3） 当RT的温度为130℃时，电路中RT的实际功率为多少？ 8.如图甲是恒温水箱温控电路，它由工作电路和控制电路组成。工作电路中的电热器R上标有“220V·2200W”的字样；控制电路电源电压U0=30V，热敏电阻Rt作为感应器探测水温，置于恒温水箱内，其阻值随温度变化的关系如图18乙所示，R0为滑动变阻器。为了把温度控制在40℃左右，当水温低于40℃时，继电器的弹簧会将衔铁拉起来，使工作电路中的动触点和静触点接通，电热器R开始工作；当水温升高到40℃时，控制电路中线圈的电流恰好增大到100mA，此时衔铁被电磁铁吸下来，工作电路中的电热器