内容正文:
专项突破10 动态电路综合应用题
河南物理
物理
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类型1 敏感电阻综合应用题(10年3考)
第1题图
1.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 的铭牌上
标有“ ”字样 为热敏
电阻,其阻值随环境温度变化的关
系图像如图乙所示,电源电压保持不变.请完成下列问题:
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第1题图
(1)热敏电阻是由________(选填
“导体”“半导体”或“绝缘体”)材料制
成的;保持滑片 不动,当环境温
度升高时,电流表示数将______
(选填“变大”“变小”或“不变”);
半导体
变大
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第1题图
(2)将此电路放入温度为 的
环境中,闭合开关 ,调节滑片 ,
使滑动变阻器接入电路的电阻
,此时电流表的示数为
,求电源电压;
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第1题图
解:(2)由电路图可知,滑动变阻器与
热敏电阻串联,电流表测电路电流.
由图乙可知,温度为 时,热敏
电阻的阻值为 ,由串联电路
的电阻特点和欧姆定律可知,电源
电压:
;
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第1题图
(3)若环境温度为 时,要保
证整个电路元件的安全,求滑动变
阻器所能接入电路的最小阻值;
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第1题图
(3) 由图乙可知,温度为 时,热敏
电阻的阻值为 ,电流表的量程为
,滑动变阻器 的铭牌上标有
“ ”字样,则为了保证电路
的安全,电路中的允许通过最大电流为
,
由 可知,电路的最小总电阻: ,
滑动变阻器的最小阻值: ;
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第1题图
(4)求此电路能测量的最高环境温度为多少摄氏度?
(4) 环境温度越高,热敏电阻
阻值越小,电路电流最大为
时,根据串联电路总电阻等于各分
电阻之和可知:
小 ,
由图乙可知其工作的最高环境温度为 .
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第2题图
2.[2023河南21题9分]某物理实践小
组设计了一种工程上的压力测量装
置,其原理如图甲所示,电路中电
源电压恒为 ,定值电阻 的阻
值为 ,电压表的量程为
,轻质绝缘的压力检测板
与力敏电阻 相连. 的阻值与压力 的关系如图乙所示,闭合开关 后,
试问:
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第2题图
(1)当检测板所受压力增大时,电
压表的示数______(选填“增大”“减
小”或“不变”).
增大
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(2)检测板不受压力时,电压表的示数为多少?
第2题图
解:(2)由图像可知,检测板不受压力时,
力敏电阻的阻值: ,此时电路
中通过的电流:
,
两端的电压:
,
即电压表的示数为 ,
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(3)该装置所能测量的最大压力为多少?
第2题图
(3) 当电压表示数达到 时,该
装置测量的压力达到最大值,此时电路中
通过的电流:
,
两端的电压:
,
的阻值: ,
由图像可知,该装置所能测量的最大压力为 ,
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第2题图
(4)在不改变电源电压和电压表量程的情况下,若要提高该装置所能测量的最大压力值,请写出一种简便可行的方法.
(4)将定值电阻 换为阻值
较小的电阻(或在定值电阻 两端
并联一个阻值适当的电阻等).
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第3题图
3.某物理兴趣小组设计了一套测量货车重力的模
拟装置,工作原理如图所示 为一水平杠
杆, 长 , 为支点, ,平
板上物体所受重力大小通过电压表读数显示.压力
传感器 固定放置,其阻值随所受压力 的变化
的关系如下表所示.当电源电压为 ,平板空载时,闭合开关 ,电压
表的示数为 .平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计.求:
0 4 8 12 16 20 23 …
70 60 50 40 30 20 12.5 …
(1)定值电阻 的阻值;
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0 4 8 12 16 20 23 …
70 60 50 40 30 20 12.5 …
(1)定值电阻 的阻值;
解:电路中压力传感器和定值电阻串联,电压表测定值电阻两端的电压.由表格数据可知当平板空载时,压力传感器的阻值为 ,因串联电路总电压等于各分电压之和,串联电路各处电流相等,
则由欧姆定律可得: ,即 ,解得: ;
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(2)当平板上物体重 时,电压表的示数;
第3题图
(2)平板上物体对平板的压力:
,
由题知, ,则 ,
由杠杆平衡条件 可得杠杆
点受到的压力: ,
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由于力的作用是相互的,故压力传感器受到的压力为 ,由表格可知
此时压敏电阻的阻值为 ,由串联电路总电阻等于各分电阻之和
及欧姆定律得:
,
此时电压表的示数:
;
第3题图
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第3题图