第十七章 专题训练十三 欧姆定律之综合应用（作业课件）-【四清导航】2023-2024学年九年级物理上册（人教版 河南专用）

物理 九年级上册 人教版 四清导航 专题训练十三　欧姆定律之综合应用 第十七章　欧姆定律 1．某物理兴趣小组设计了一种预防校园踩踏事故的压力传感报警装置，其工作电路如图甲所示。兴趣小组在进行模拟实验时，所用电源电压保持4.5 V不变，报警器R0的阻值恒为10 Ω，压敏电阻Rx随所受压力F的变化图象如图乙所示，当Rx所受压力达到10 N，报警器R0开始发出报警信号，则报警器恰好报警时(　　) A.压敏电阻Rx的阻值为6 Ω B．电流表的示数为0.2 A C．报警器R0两端的电压为3 V D．增大压敏电阻Rx所受的压力，电流表示数变小 C 2．(双选)如图所示是某电子台秤的工作原理图。A为托盘，P为金属滑片，且固定在轻质弹簧上，并能随轻质弹簧一起上下滑动，R0为定值电阻。托盘中物体的质量大小可由电表的示数来显示，下列关于该电路的说法正确的是(　　) A.托盘内物体的质量越大，电表的示数就越大 B.当托盘内没放物体时，电流表中的电流为零 C．减小R0的阻值，可提高称量质量的精确程度 D．只增大电流表量程，可增大称量的最大质量 AC 3．(郑州期中改编)(双选)如图甲是一个用电压表的示数反映温度变化的电路原理图，其中电源电压U＝4.5 V且保持不变，电压表量程为0～3 V，R0是300 Ω的定值电阻，R1是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示。若闭合开关S，下列说法正确的是( ) A.环境温度为40 ℃时，热敏电阻阻值为150 Ω，电压表的示数为2 V B.电压表的最小示数为1.5 V C.此电路允许的最高环境温度为60 ℃ D.电压表示数越小，环境温度越高 E.若将R0换用阻值更大的电阻，则电路允许的最高环境温度将降低 CE 4．(洛阳模拟)如图甲所示是一种流水线上应用的计数器的简化电路，电源电压恒为12 V，R1是一种光敏元件，当流水线上的物品挡住射向R1的红外线时，R1的电阻会变大，R2是定值电阻，检测器相当于一个电压表，如图乙所示是某时段AB两端的电压随时间变化的图象。红外线是____________(填“可见光”或“不可见光“)。当AB两端电压为____V时，检测器会计数一次。有红外线照射和无红外线照射时，光敏电阻R1的阻值之比为_______。 不可见光 2 1∶5 5．安装天然气泄露报警器可以在燃气泄露时提供报警信号，提醒人们在天然气泄漏时及时开窗透气，远离危险。如图甲所示是一种家用天然气泄露报警的装置，其内部简化电路图如图乙所示，工作电压为4.5 V，R是定值电阻，阻值为100 Ω，R0是天然气气敏电阻，其阻值与空气中天然气浓度变化规律如下表，报警装置(可看成电压表)采集AB间输出的电压，该电压等于或大于3 V时报警，此时空气中天然气浓度刚好是触发报警装置报警的最小浓度。求： (1)当AB间电压刚好达到报警电压时，电路中的电流是多少？天然气的浓度为多少？ (2)如果将R换成阻值更大的电阻，当天然气浓度达到原来的报警值时报警器是否会报警？简要说明理由。 浓度/ppm 0 100 200 300 400 500 600 电阻/Ω 50 100 150 200 250 300 350 6．(三门峡期中)如图甲所示为一个超声波加湿器，如图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12 V，定值电阻R0的阻值为30 Ω，电流表的量程为0～200 mA，电压表的量程为0～9 V。湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图象如图丙所示，其阻值最大为120 Ω(图中未画出)。在电路安全工作的前提下，则： (1)当监测湿度RH增大时，湿敏电阻R的阻值________，电压表的示数_______。(两空均填“增大”“减小”或“不变”) (2)当电流表的示数为200 mA时，求R接入电路中的阻值。 (3)当电压表示数为9 V时，求通过R0的电流。 (4)装置能监测湿度RH的最大值是多少？ 增大 增大 解：(1)由电路图可知，R与R0串联，报警器(可看成电压表)并联在R0两端，由题知，当AB间电压刚好达到报警电压3 V时，因串联电路中总电压等于各部分电路两端电压之和，所以此时R两端电压：UR＝U－U0＝4.5 V－3 V＝1.5 V，因串联电路电流处处相等，则由欧姆定律可得电路中电流：I＝I0＝IR＝ eq \f(UR,R) ＝ eq \f(1.5 V,100 Ω) ＝0.015 A；根据I＝ eq \f(U,R) 可得此时气敏电阻R0的阻值：R′0＝ eq \f(U0,I0) ＝ eq \f(3 V,0.015 A) ＝200 Ω；由表格数据可知，气敏电阻的阻值为200 Ω时，天然气的浓度为300 ppm。 (2)如果将R换成阻值更大的电阻，当天然气浓度达到原来的报警值时(气敏电阻的阻值仍然为200 Ω)，根据串联电路的分压特点可知，定值电阻R两端的电压变大，则AB间的电压低于3 V，所以报警器不会报警。 解：(2)当电流表的示数为200 mA时，由欧姆定律，得定值电阻R0的电压：U0＝IR0＝0.2 A×30 Ω＝6 V；根据串联电路电压的规律，UR＝U－U0＝12 V－6 V＝6 V；由欧姆定律及串联电路电流的规律，得湿敏电阻的阻值：R＝ eq \f(UR,I) ＝ eq \f(6 V,0.2 A) ＝30 Ω。 (3)当电压表示数为9 V时，由串联电路电压的规律，得定值电阻R0的电压：U′0＝U－U′R＝12 V－9 V＝3 V；由欧姆定律，得通过R0的电流：I0＝ eq \f(U′0,R0) ＝ eq \f(3 V,30 Ω) ＝0.1 A。 (4)由图丙知，监测湿度越大，其电阻越大，电压表示数越大，因电压表的量程为0～9 V，故当电压表示数为9 V时，监测湿度RH有最大值：R′＝ eq \f(U′R,I0) ＝ eq \f(9 V,0.1 A) ＝90 Ω，由图象可知，装置能监测湿度RH的最大值是80%。 $$