内容正文:
第十二章 欧姆定律
第六节 设计恒温电热杯
基础夯实
1.(2024陕西定边期末)小兰设计了一种烟雾报警装置,其简化
电路如图所示。电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为光敏电
阻,R的阻值随光照强度的减弱而增大。当电流表示数减小到
某一值时,装置报警。开关S闭合后,当有烟雾遮挡射向R的激
光时,下列分析正确的是 ( )
B
A.光敏电阻R阻值减小
B.电流表的示数减小,电压表的示数增大
C.电流表的示数增大,电压表的示数增大
D.电压表与电流表的示数之比减小
解析 光敏电阻R和定值电阻R0串联,电压表测R两端的电压,
电流表测电路中的电流。因光敏电阻的阻值随光照强度的减
弱而增大,所以,当有烟雾遮挡射向R的激光时,R的阻值增大,
电路中的总电阻增大,电路中的电流减小,即电流表的示数减
小,A、C错误;由U=IR可知,R0两端电压减小,因串联电路中总
电压等于各分电压之和,所以,光敏电阻R两端的电压增大,即
电压表的示数增大,B正确;由于电压表与电流表的示数之比
等于R的阻值,因此比值变大,D错误。故选B。
2.(2024甘肃武威七中期末)“寻梦”小组的同学们设计了一
台智能体重秤,其电路结构图如图甲所示,电源电压为6 V保持
不变,定值电阻R0=200 Ω,秤盘(质量不计)下方的电阻R为压敏
电阻,其阻值随所受压力大小的变化关系图像如图乙所示。
下列说法正确的是( )
C
A.压敏电阻R所受压力越大,压敏电阻R的阻值越大
B.站在秤盘中的人的体重越大,电压表的示数越小
C.当站在秤盘中的人的体重为600 N时,电压表的示数为2.4 V
D.若被测者站在秤盘上,电路中的电流为0.015 A,则被测者的
体重为400 N
解析 由题图甲可知,电路为压敏电阻R与定值电阻R0的串联
电路,电压表测定值电阻R0两端的电压。由题图乙可知,压敏
电阻R所受压力越大,压敏电阻R的阻值越小,A错误。站在秤
盘中的人的体重越大,压敏电阻R所受压力越大,则压敏电阻R
的阻值越小,根据串联电路的电阻特点,串联电路的总电阻也
变小,电源电压恒定,则串联电路的总电流会变大,那么定值电
阻R0两端的电压变大,所以电压表的示数变大,B错误。当站在
秤盘中的人的体重为600 N时,压敏电阻R所受压力为600 N,由
题图乙可知,压敏电阻R的阻值是300 Ω,此时的总电阻:R总=R+
R0=300 Ω+200 Ω=500 Ω,此时电路中的电流:I= = =0.012 A,定值电阻R0两端的电压,即电压表的示数:U0=IR0=0.012 A
×200 Ω=2.4 V,C正确。若被测者的体重为400 N,压敏电阻R
所受压力为400 N,由题图乙可知,压敏电阻R的阻值是400 Ω,
此时的总电阻:R总'=R'+R0=400 Ω+200 Ω=600 Ω,此时电路中的
电流:I'= = =0.01 A,D错误。故选C。
3.(2025湖南长沙芙蓉期末)(多选)小伟给学校劳动实践基地
的蔬菜大棚设计了一个测量空气湿度的电路图,如图甲所
示。电源电压恒为6 V,定值电阻R0的阻值为20 Ω,湿敏电阻R
的阻值随空气湿度H的变化关系如图乙所示。下列分析正确
的是 ( )
BD
A.空气湿度越大,湿敏电阻R的阻值越大
B.空气湿度越大,电压表示数越大
C.当空气湿度为40%时,电压表的示数为3.6 V
D.当电路中电流为0.15 A时,空气湿度为50%
解析 由图乙知,空气湿度越大,湿敏电阻R的阻值越小,故A
错误。定值电阻R0和湿敏电阻R串联,电压表测定值电阻R0两
端电压;空气湿度越大,湿敏电阻R的阻值越小;根据串联电路
的分压规律知,湿敏电阻R两端电压越小,定值电阻R0两端电压
越大,即电压表示数越大,故B正确。由图乙知,当空气湿度为40%时,湿敏电阻R的阻值为30 Ω,根据串联电路的分压规律得:
= = = ①,U湿+U0=6 V②,联立①②解得:U湿=3.6 V,U0
=2.4 V,则电压表的示数为2.4 V,故C错误。根据欧姆定律可
知R总= = =40 Ω,则R=R总-R0=40 Ω-20 Ω=20 Ω;由图乙
知,此时对应的湿度为50%,故D正确。
4.(2023辽宁盘锦中考)在图甲所示电路中,电源电压不变,R为
热敏电阻,其阻值随温度变化关系如图乙所示,R0是定值电阻,
闭合开关S,则:
(1)温度升高时,电压表的示数 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)温度降低时,电压表示数变化量与电流表示数变化量的比
值 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
变大
不变
解析 热敏电阻R与定值电阻R0串联,电压表测R0两端的电压,
电流表测电路中的电流。(1)由图乙可知,温度升高时R的阻值
变小,由串联电路的分压特点可知,R两端的电压变小,由串联
电路电压的特点知定值电阻R0两端的电压变大,即电压表的
示数变大。(2)由图甲可知,电压表示数变化量与电流表示数
变化量的比值等于R0的阻值,由于R0的阻值不变,则该比值不
变。
$$