内容正文:
4.7电路分析与应用-滑动变阻器(敏感电阻)的计算
(1)与弹簧结合及身高问题
1.如图所示,小宇运用电学知识设计了一个电子身高测量仪,其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比,金属杆cd和MP(右端P是滑片)与电路接触良好,杆cd和MP的电阻不计。当被测身高增加时,电压表的示数( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法确定
2.某同学设计了一个电子身高测量仪。下列四个电路中,R是定值电阻,R'是滑动变阻器,电源电压不变,滑片会随身高上下平移。能够实现身高越高,电压表示数越大的电路是( )
3.如图所示是小明设计的一个简易电子身高测量仪的示意图。其中,电源电压恒为6V,电阻R0=20Ω;R是一只固定着的、竖直放置的硬电阻棒,总长为40cm,其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比;金属棒cd和MP(右端P是滑片)与电路接触良好,电阻不计。小明用该测量仪对小聪、小英和小亮的身高进行了测量,其数据见下表。若已知小英测量时,滑片恰在电阻棒ab的中点位置,则根据题中提供的信息不正确的是( )
A.电阻棒的总电阻是40Ω B.小聪的身高是1.7m,小亮的身高是1.5m
C.电阻R0有保护电路作用 D.从理论上分析,该测量仪的身高测量范围是1.4~1.8m
4.某人设计了一种测量身高的电路装置,设计原理为ab是一根高2米,电阻为0.1欧/厘米的均匀直金属竿竖直放置,金属竿上引出两根无电阻导线接入电路,如下图。上端MN无电阻且可以按照人的身高上下移动。电源电压为12V,R0是限流保护电阻。将量程为(0-0.6A)的电流表接入电路,且在电流表的表盘上刻上相应的高度,将其改装成身高表。试分析:
(1)如果cd为身高刻度,则c点的身高刻度______(选填“大于”、“小于”或“等于”)d的身高刻度。
(2)若0.3A处对应的身高是2米,则电流表上的0.4A处应该对应的身高是________米。
(2)压敏电阻
1.有一种测量人体重的电子秤,其原理图如右图所示,它主要由三部分构成:踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表A(实质是电流表),设踏板的质量可忽略不计,已知电流表的量程为3A,电源电压为12V,R0阻值为2Ω,电阻R(压力传感器)随压力变化的数学表达式为R=30-0.02F(F和R的单位分别是N和Ω)。则以下说法正确是( )
A.该秤能测量的最大体重是1300N
B.体重为1300N应标在电流表刻度盘2A刻度处
C.该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表A刻度盘0刻度处
D.该秤零刻线应标在电流表A刻度盘的最大刻度处
2.国产最新歼10A飞机在空中飞行时测定飞机相对空气的速度是用机头部的空速管来测定的如图甲。空速管内有一个由压敏电阻Rx构成的传感器(传感器电阻随飞行速度增大而减小),压敏电阻阻值与飞行速度的关系见图乙。
(1)若表V的示数如图丙所示,则压敏电阻Rx两端电压为_______V。
(2)当飞行速度是340m/s时,压敏电阻Rx的值是_______Ω。随着飞行速度的减小,电压表示数将_______(填”变大”、”变小”或”不变”)。
(3)当飞机在某一高度一定的气温下飞行,飞行速度达到1020m/s,电表A的示数为1.5A,电源电压为12V,则当电表A的示数1.0A时,飞机的飞行速度是_______米/秒?
3.图甲是某型号电子秤,其原理结构如图乙所示。R0为定值电阻,R是压敏电阻,其阻使随所受压力F变化的关系如图丙所示,改写电压表(量程为3V)的表盘数值后可直接读出所称物体的质量。设踏板的质量为5kg,电源电压保持9V不变。g取10N/kg。
(1)空载时,电压表的示数为1V,求R0的阻值。
(2)该电子秤的量程多大?
(3)如果保持电子秤结构和电压表量程不变,只在电路中增加一个电阻。使电子秤的量程变为110kg。计算说明应使用多大的电阻?如何连接?
4.如图甲为某小汽车测定油箱内油量的电路原理图。其中:Rx为压力传感器,它的电阻值随受到压力的变化而变化,阻值随压力变化的关系如图乙所示;表A为油量表,它实质是一只电流表,油箱内油量的变化通过电流表示数的变化显示出来。R0是阻值为5Ω的定值电阻,电源电压恒为15V,油箱位于压力传感器Rx上,空油箱重50N。若电流表的量程为0~0.6A,该油箱加满油时,指针恰好指示最大刻度,求:
(1)加满油时R0两端的电压是多少?Rx的阻值是多少?
(2)油箱最多能储油多少升?(取g=10N/kg、ρ汽油=0.7×103kg/m3)
(3)热敏电阻与光敏电阻
1.如图1所示电路是在环境温度为10℃左右的条件下工作的某自动恒温箱原理简图。箱内电阻R1=5kΩ,R2为热敏电阻,其阻值随温度变化的图线如图2所示,电源电压为12V。当电