专练1 含敏感电阻的综合应用型电路计算-【一战成名新中考·5行卷】2024广西中考物理·方向性试题强化训练

方向性试题强化训练!广西物理 四#第 #* 题专练$$$电学综合应用题 专练 +!含敏感电阻的综合应用型电路计算 "广西 #$#%"#*#北部湾 #$#+"#*% !"小东自己设计了一个简易的电子秤!电路如 图甲所示"已知电源电压恒为 1 K!电流表的 量程为 $ &$"1 ,!! $ 为定值电阻!! ? 为压敏 电阻!其阻值随所受压力大小变化的关系如 图乙所示"将质量为 $"# F@的托盘放在压敏 电阻上"此时未放物品#!闭合开关!电流表 的示数为 $"+ ,""6取 +$ JAF@# "+#求未放物品时!电路消耗的总功率( "##为了能正常工作!电路的总电阻不能小 于多少. "%#求这个电子秤所能称量物品的最大质量" 第 + 题图 解)!!".2* 9!详细过程见本册:(#"( !#"!. ' !详细过程见本册:(#"( !%"由图乙可知'当放上 .2# ;<的托盘时'压 敏电阻的阻值* , 3(( ' ' 此时电路中的总电阻*3 - ) ! 3 * = .2! $ 3*. ' ' 则定值电阻* . 3*>* , 3*. ' >(( ' 3( ' ' 当电子秤称量的物体质量最大时'电路中的 最小总电阻* ?@A 3 - ) ?BC 3 * = .2* $ 3!. ' ' 此时压敏电阻的阻值 * , .3* ?@A >* . 3!. ' >( ' 3( ' '由图乙可知'压敏电阻受到的 压力/3(# D' 托盘和物体的总质量)0总 3 1 2 3 / 2 3 (# D !. DE;< 3(2# ;<'所以该电子秤能称量的物体最大质量 0大 30总 >0盘 3(2# ;<>.2# ;<3( ;<2 #"空气污染指数是反映和评价城市空气质量的 重要指标"某物理科技小组设计了空气质量 检测电路!如图甲所示"电源由三节新干电池 "'"0 K#串联组成!显示器由 $ &% K的电压 表改造而成!定值电阻! $ >#$ $ !! + 为气敏电 阻!其阻值与空气污染指数的关系如图乙所示" "+#空气污染指数为+$$时!求电路的总功率( "##求该电路能显示的最大空气污染指数( "%#不增加其他元件!若想增大空气污染指 数的检测范围!请写出可行的方法" 第 # 题图 解)!!".2&.( 9!详细过程见本册:(#"( !#"由图乙知气敏电阻的阻值随着空气污染 指数的增大而变小'所以空气污染指数最大 时气敏电阻的阻值最小'由串联电路电压的 分压规律知此时显示器的示数最大' 此时电路中的电流为))3 -大 * . 3 % = #. ' 3.2!( $' 由串联电路电压的规律知气敏电阻两端的电 压为)- ! 3->-大 3&2( =>% =3!2( =' 气敏电阻的阻值为)* ! .3 - ! ) 3 !2( = .2!( $ 3!. ' ' 由图乙知当气敏电阻的阻值为 !. ' 时'最大 空气污染指数为 #(.( !%"减小电源电压'即利用两节干电池串联 作为电源(将显示器与气敏电阻并联 ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 2 $# 方向性试题强化训练!广西物理 %"如图甲是某科技创新小组设计的电梯电路! 控制电路的电源电压恒定!电阻箱! + 阻值为 +*0 $ !! # 是安装在电梯水平地面上的力敏 电阻!用砝码模拟$乘客%!将它放置于力敏 电阻 ! # 之上!! # 阻值随压力大小变化的图 线如图乙"当电流表示数 & $"$# ,时!电磁 铁将衔铁吸合!电动机拉动电梯上行"电梯匀 速上行过程中!力敏电阻受到$乘客%的压力 为 0 J!此时电流表示数为 $"$% ,"不计线圈 电阻及其能量损耗"求) "+#控制电路电源电压是多少. "##$乘客%的压力为 0 J时!电阻箱 ! + 在 + 9OP内消耗的电能是多少. "%#测试时发现原设定的最大载重量存在安 全隐患!现将 ! + 调为 #)0 $ !降低最大载重 量"调整后!若将满载的 $乘客%匀速提升 $"0 9!电动机消耗电能 0 S!此时电流表示数 为 $"$# ,!则此过程电梯的效率为多少. 第 % 题图 解)!!"- =(!#"!.2(% F(!详细过程见本册:(#" !%"电源电压不变'控制电路中电流为 .2.# $ 时'由欧姆定律可得此时的总电阻 *.3 - ) 3 - = .2.# $ 3&(. ' ' 此时力敏电阻的阻值)* # .3*.>* ! .3&(. ' >#,( ' 3!*( ' ' 由图乙和数学知识可得 !.( ' 3( D/3 G( ' ' 解得 3 3#. ' ED'则力敏电阻的阻值与所受压 力的函数关系式为* # 3#. ' ED//G( ' '代 入数据可得 !*( ' 3#. ' ED//HG( ' '解 得/H3, D' 此过程电梯的效率 ! 3 4有 4总 /!..4 3 /.5 4总 / !..4 3 , D/.2( ? ( F /!..4 3,.42 &"如图所示是一种小型超声波加湿器的内部简 化电路!电源电压保持不变!定值电阻 ! $ > #$ $ !!为湿敏电阻!闭合开关 2!当空气相对 湿度!:>($?时!电流表的示数为 $"+) ,! 湿敏电阻的阻值随相对湿度的变化关系如表 所示"求) 相对 湿度 !:A? $ +$ #$ %$ '$ 0$ 1$ ($ )$ & 湿敏 电阻 !A $ +$ #$ %$ '$ 0$ 1$ ($ )$ *$ & "+#电源电压是多少. "##当电压表的示数为 +# K时!空气的相对 湿度是多少. "%#若图中电流表的量程为 $ &$"1 ,!电压 表的量程为$ &+0 K!则在保证电路各元件都 安全的情况下!定值电阻! $ 的电功率变化范 围是多少. 第 ' 题图 ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! %# 参考答案及解析!广西物理 方 向 性 试 题 $&%&" & .% ). I.$#% " &. # 电阻箱阻值不变. $ %" 第 !"%$题答图 $($%%如答图所示.$!%).$&%"(:$.$#%%($.右.电压不 变时"电流与电阻成反比.$$%不可行 第 &"%$题答图 %($%%如答图所示.$!%"(:.$&%错误.变大.$#%小于. $$%滑动变阻器."('' 第 #"%$题答图 &($%% $ $.$!% " =. $ >. % 电阻箱旋钮.$&% $ 将滑动变阻 器的滑片调至阻值最大端. % 0 ! . " 0 % 20 ! '( / ! . " / % 2/ ! .如答图所示 第 ' 题答图 (( " "($. # 变阻器滑片-的位置. $ / % / ! . " )( " >. # =. $ "($ *( # 移动变阻器. ! 的滑片使电压表示数不变. $ 0额 ! 0 ! . " $0 % 20 ! % %解析& # 由题图知"/!/ % 闭合时"小灯泡与滑动变阻器. % 串 联在电路中"电压表测小灯泡两端的电压#接着保持变阻器 . % 的滑片位置不变"断开 / % "闭合 / ! "此时两个变阻器串联 在电路中"电压表测 . ! 两端的电压"并调节变阻器 . ! 的滑 片"使电压表的示数不变"为0额"则此时变阻器 .! 接入电路 的阻值与小灯泡正常工作时电阻相同A $ 保持 . ! 接入电路 的阻值不变". % 的滑片调到最左端时". % 接入电路的阻值为 "". ! 单独在电路中工作"电压表测量电源电压为0 % #. % 的滑 片调到最右端时". % 接入电路的阻值最大为 . " "则 . " 两端 的电压0 " 30 % 20 ! "电路中的电流&/3 0 " . " 3 0 % 20 ! . " "变阻器 . ! 接入电路的阻值&. ! 3 0 ! / 3 0 ! 0 % 20 ! . " 3 0 ! 0 % 20 ! 1. " "此即为 小灯泡正常工作时的电阻"则小灯泡的额定功率&-3 0额 ! . ! 3 0额 ! 0 ! . " 0 % 20 ! 3 0额 ! 0 ! . " $0 % 20 ! %A 专练 !.电学创新拓展实验 !($%%电压表.$!%低.正确.慢.$&%热.变大.$#%随着使 用时间变长"电动玩具内部电路的电阻变大"输出功率变小 $或电池电压变低"输出功率变小%"所以导致玩具声音小或 转得慢 #($%%!到&.电源.电.$!%温度.$&% " 大. # 变小 $ 温度 $($%%"(!.%.$!%错误.$&%).$#%>.6 $$%如答图所示 第 &"$$题答图 ... 第 $"%$题答图 %($%% # 电流表示数. $ &. % 小. ' 小.$!% " 误将小量程 看成了大量程"读错了电流表的示数."(!'. $ ! &($%%如答图所示.$!%亮.两灯泡并联接入电路"电路总功 率变大.$&%0L.$#%JK,.费用低"使用时间长 '($%%水平.:!.不符合.$!%断开.电阻箱断路.多次测量 取平均值.% 补充训练.其他创新拓展实验 !($%%发光时间.$!%%!!!&.$&%!.光电板的面积.$#%黑. $$%光照强度.$'% , F 1%""L #($%%初温.$!%%-.空气的导热性比水的导热性差.$&%空 气是否流动.$#%空气的导热性差.差.$$%通过比较两瓶 中水降低相同的温度所用时间的长短 $($%%并.$!%分析仪到路由器距离.铝.$&%正确.$#%反射 .会聚.$$%碗状信号增强器对路由器信号的增强效果与信 号增强器表面的粗糙程度是否有关 四!第 !- 题专练"""电学综合应用题 专练 %.含敏感电阻的综合应用型电路计算 !(解'$%%未放物品时"电流表的示数/3"(% )" 由-30/可得"此时电路消耗的总功率&-30/3' @1"(% ) 3"(' ?# $!%已知电流表的量程为 " M"(' )" 由.3 0 / 可得"电路中电阻的最小总阻值& . 7BC 3 0 / 7GO 3 ' @ "(' ) 3%" & " 所以电路中的总电阻不能小于 %" & # $&%由图乙可知"当放上 "(! 45的托盘时" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " 压敏电阻的阻值 %" 参考答案及解析!广西物理 方 向 性 试 题 . ) 3$$ & "此时电路中的总电阻.3 0 / % 3 ' @ "(% ) 3'" & " 则定值电阻. " 3.2. ) 3'" & 2$$ & 3$ & " 当电子秤称量的物体质量最大时" 电路中的最小总电阻. 7BC 3 0 / 7GO 3 ' @ "(' ) 3%" & " 此时压敏电阻的阻值. ) 13. 7BC 2. " 3%" & 2$ & 3$ & " 由图乙可知"压敏电阻受到的压力33$! =" 托盘和物体的总质量&"总 3 * + 3 3 + 3 $! = %" =845 3$(! 45" 所以该电子秤能称量的物体最大质量 "大 3"总 2"盘 3$(! 452"(! 453$ 45( #(解'$%%由图乙知空气污染指数为 %"" 时气敏电阻的阻值 . % 为 &" & "电路的总功率为& -3 0 ! . " 9. % 3 $#($ @% ! !" & 9&" & 3"(#"$ ?# $!%由图乙知气敏电阻的阻值随着空气污染指数的增大而变 小"所以空气污染指数最大时气敏电阻的阻值最小"由串联 电路电压的分压规律知此时显示器的示数最大" 此时电路中的电流为&/3 0大 . " 3 & @ !" & 3"(%$ )" 由串联电路电压的规律知气敏电阻两端的电压为&0 % 302 0大 3#($ @2& @3%($ @" 气敏电阻的阻值为&. % 13 0 % / 3 %($ @ "(%$ ) 3%" & "由图乙知当气 敏电阻的阻值为 %" & 时"最大空气污染指数为 !$"# $&%减小电源电压"即利用两节干电池串联作为电源#将显示 器与气敏电阻并联( $(解'$%%由图乙知力敏电阻 . ! 受到的压力为 $ =时"其阻值 为 %"$ & " 根据欧姆定律可得控制电路电源电压&03/$. % 9. ! % 3 "("& )1$%-$ & 9%"$ & % 3- @# $!%电阻箱. % 在% 7BC内消耗的电能&, % 3/ ! . % )3$"("& )% ! 1 %-$ & 1'" <3%"($& ># $&%电源电压不变"控制电路中电流为 "("! )时"由欧姆定 律可得此时的总电阻.13 0 / 3 - @ "("! ) 3#$" & " 此时力敏电阻的阻值&. ! 13.12. % 13#$" & 2!0$ & 3 %'$ & " 由图乙和数学知识可得 %"$ & 3$ =1:9$ & "解得:3!" & 8=" 则力敏电阻的阻值与所受压力的函数关系式为 . ! 3!" & 8= 139$ & " 代入数据可得 %'$ & 3!" & 8=13E9$ & "解得3E30 =" 此过程电梯的效率 " 3 ,有 ,总 1%""L 3 31# ,总 1%""L 3 0 =1"($ 7 $ > 1%""L 30"L( %(解'$%%由表中数据可知"当空气相对湿度.I3:"L时"湿敏 电阻的阻值.30" & " 电源电压&03/$. " 9.% 3"(%0 )1$!" & 90" & % 3%0 @# $!%由串联电路的电压特点可知"定值电阻 . " 两端的电压& 0 " 3020 . 3%0 @2%! @3' @" 通过湿敏电阻的电流&/ . 3/ " 3 0 " . " 3 ' @ !" & 3"(& )" 湿敏电阻的阻值&.13 0 . / . 3 %! @ "(& ) 3#" & " 由表可知"此时空气的相对湿度为 &"L# $&%由-30/3/!.可知"当通过定值电阻. " 的电流最大时" 定值电阻. " 的电功率最大"因为电流表的量程为 " M"(' )" 所以电路中的最大电流/大 3"(' )" 定值电阻. " 的最大电功率& - "大 3/大 ! . " 3$"(' )% ! 1!" & 3:(! ?" 由-30/3 0 ! . 可知"当定值电阻. " 两端的电压最小时"定值 电阻. " 的电功率最小"因为电压表的量程为 " M%$ @"所以 湿敏电阻两端的最大电压为 %$ @" 定值电阻. " 两端的最小电压& 0 "小 3020.大 3%0 @2%$ @3& @" 定值电阻. " 的最小电功率&- "小 3 0 "小 ! . " 3 $& @% ! !" & 3"(#$ ?" 则在保证电路各元件都安全的情况下"定值电阻 . " 的电功 率变化范围是 "(#$ M:(! ?( 专练!.多挡位家用电器的综合应用型电路计算 !(解'$%%由电路图可知"开关 /置于 ! 挡时". ! 被短路"电路为 . % 的简单电路"电路中的总电阻最小"由-3 0 ! . 可知"电路的 总功率最大"电饭锅处于高温烧煮挡" 功率-3 0 ! . % 3 $!!" @% ! ## & 3% %"" ?# $!%保温焖饭时"两电阻串联"此时电路中的电流& /3 0 . % 9. ! 3 !!" @ ## & 9! %$' & 3"(% )" %" 7BC电路产生的热量&53,30/)3!!" @1"(% )1%" 1 '" <3%(&! 1%" # ># $&%原来保温焖饭挡的功率&-保 30/3!!" @1"(% )3!! ?" 保温焖饭挡的功率提升 %"L后的功率&-保13-保 $% 9%"L% 3!! ?1%%"L 3!#(! ?" 由-3 0 ! . 得此时电路的总电阻& .3 0 ! -保1 3 $!!" @% ! !#(! ? 3! """ & " 为了保证高温挡的功率不变"所以. % 的阻值不变"应该改变 . ! 的阻值"则此时. ! 的阻值&. ! 13.2. % 3! """ & 2## & 3% -$' & "即把. ! 换成阻值为 % -$' & 的电阻( #(解'$%%. ! 的功率为&- ! 3 0 ! . ! 3 $!!" @% ! !#! & 3!"" ?" 由于开关置于位置'"!%(时为加热状态". % 与. ! 并联"则. % 的电功率为&- % 3-加热 2-! 3! #"" ?2!"" ?3! !"" ?" 由-3 0 ! . 得. % 的阻值为&. % 3 0 ! - % 3 $!!" @% ! ! !"" ? 3!! & # $!%洗衣机在保温洗涤状态下工作时"电动机与 . ! 并联"则 电路的总功率为&-总 3-! 9-电动机 3!"" ?9!#" ?3##" ?" 由-30/可得电路中的电流为&/3 -总 0 3 ##" ? !!" @ 3! ) " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " # &"