内容正文:
一战成名目
类型3敏感电阻类
13.(2025成都)教室灯光改造需要检测室内光照强度(简称照度,单位为Lx).小成利用身边器材
设计了一个测量照度的电路,如图甲所示.电源电压取值范围0~12V;电压表测量范围0~3V;
R,为阻值范围10~30k2的电阻箱:R,为光敏电阻,其阻值随照度变化的规律如图乙所示.
↑电阻/k2
80
8
0
30
20f-
10主土士国
012345678照度/Lux
甲
乙
第13题图
(1)若电源电压为3V,R,为15k2,电压表读数为0.75V,求此时的照度大小;
电学综合计算
(2)调节R,阻值,使电路能测量7Lx的照度,求电源电压的最大值,
38
重难计算突破·物理
一战成名目
14.(2024泸州)一辆新能源电动汽车具有车速提醒功能,当车速过快时,提醒驾驶员需要减速.如图
甲所示为该车提醒功能的简化电路图,电源电压为12V,定值电阻R为102,R,为阻值随车速
变化的电阻,其阻值随车速变化的关系图像如图乙所示.当车速达到120km/h时,观察到电压
表示数为10V,且报警铃声响起.该车驶入某高速服务区充电,充电后电桩显示屏的信息为:充
电电压360V,时间30min,单价1.2元/度,费用43.2元.求:
(1)本次充电的电流;
(2)当车速减为零时,电压表的示数;
(3)当电压表的示数为9V时,此车的速度
↑R/2
10
0
120/m·h)
乙
第14题图
学综合计
重难计算突破·物理
39
一战成名目
15.(2024海南)小海对压敏电阻的特性很感兴趣,他在老师的协助下制作了一个简易电子秤,图甲
为设计原理图.电源电压保持不变,R。为定值电阻,R,为压敏电阻,重量指示表由一只测量范
围为0~0.6A的电流表改装而成,放在R,上的是轻质绝缘托盘,R的阻值与压力的关系如图
乙所示.请完成下列问题.
R/2
290
托盘
150
A
90
30
01234F
甲
乙
第15题图
(1)由图乙可知,压敏电阻R的阻值随着压力F的增大而
(2)闭合开关S后,在托盘中放置重为2N的物体时,电流表示数为0.24A;放置重为4N的物
电学综合计
体时,电流表示数为0.6A,定值电阻R。为多大?
(3)在托盘中放置一个苹果,电流表指针指在满刻度的4位置,此苹果的重力为多大?
(4)在调试过程中,发现此电子秤的测量范围较小,想要增大电子秤的测量范围,请你用学过的
物理知识,在不改变原电路及元件的基础上,设计一个增大测量范围的简要方案.(可用简要文
字、表达式、示意图进行说明)
40
重难计算突破·物理
一战成名目
16.(2025福建)如图为科创小组测量大气压和海拔的简易装置原理图,R。为定值电阻,R为力敏电
阻,R。置于圆柱体容器底部,可自由滑动的活塞通过轻杆压在力敏电阻上.容器内抽成真空,装
置气密性良好.该装置通过两电表示数分别转换测出大气压值和海拔,且示数均随测量值增大
而增大.电源电压恒为6V,R。=302,R的阻值与压力大小F的关系为Re=1030-2.5F,电压
表测量范围为0~3V,电流表测量范围为0~0.6A.活塞横截面积为4×103m,忽略摩擦,不计
活塞质量.查阅资料,大气压p与海拔h的关系如下表.
海拔h/m
0
100
200
300
400
500
1000
2000
大气压p/x103Pa
101
100
99
98
97
96
90
80
(1)求h=0时活塞受到的压力;
容器
活塞
(2)求h=0时通过R。的电流;
真空
轻杆
(3)求该装置能测量的最高海拔:
R
R
(4)指出该装置测量时的一项不足之处,针对该不足,就电源和电流表
电
中任选1个,提出相应问题的解决方案,并说明理由.
第16题图
学综合计
重难计算突破·物理
41一战成名目
R=30cm-24cmx150=30,
30 cm
R
32
此时电压表示数'=
XU=
-x9V=1.5V.
182
改装电路如答图所示
挡风板
-w
H
R。US
第12题答图
13.解:(1)由图甲可知两个电阻串联,电压表测量R,两
端电压,则电路中的电流为
10.0.75v
=5×105A;
R,15×103D2
根据串联电路电压特点和欧姆定律可得,R,的阻值为
U2_U-U3V-0.75y=450000=45k0,
R,=7=1=5x103A
由图乙可知此时光照强度为3Lx;
(2)电路能测量7Lux的照度,由图乙可知R的阻值
为15k2,电压表测量范围为0~3V,电压表示数最大
重
为3V,R1为阻值范围10k2~30k2的电阻箱,根据
计算
串联分压原理有
U3U总
RR+R
酸
即U。=
2-1
U(R,'+R2)
R
由于U为3V、R2'为15k且都为定值,则当R阻值
最小时,电源电压最大,则R,的阻值为10k2,此时电
56
路中的电流为1,-R,本10x10
U大3V
=3×10-4A;
最大电源电压为U大=1,(R1小'+R2')=3×104A×(10×
1032+15×1032)=7.5V.
43.2元
14.解:(1)充电度数W=
=36度=36kW·h;
1.2元/度
充电功率P="36W.h=72kW=7.2x10W:
t30
h
60
本次充电的电流1=P-7.2×10V
U360V
=200A;
(2)由图甲可知,R与R串联,电压表测量R两端的
电压:
根据图乙可知,当车速为0时,R。为102,此时电路中
U总
12V
的电流。R+R10n+1000.6A,
56
参考答案与重
R两端的电压U=1R=0.6A×102=6V,即电压表
示数为6V:
(3)当车速为120km/h时,电压表示数为10V,则定
值电阻R两端的电压UR=U。-U,'=12V-10V=2V,
此时电路中的电流'
_Ux_2V
=0.2A,R的阻值
R102
U.'10V
R,'=T0.2
=502.
当电压表示数为9V时,定值电阻R两端的电压
Ue'=Ua-U"=12V-9V=3V,
此时电路中的电流”=
Un'3V
=0.3A,
R102
R的阻值R”=
U."9V
"0.3A
=302,
由图乙可知,R。的阻值每增加10Ω,车速增加
30km/h,故此车的速度为60km/h.
15.(1)减小
解:(2)由图甲可知,闭合开关S后,R。与R串联,电
流表测电路中的电流;
由图乙可知,在托盘中放置重为2N的物体时,R=
902,此时电路总电阻为R=R.+R。=902+R。,
则电源电压U=1R=0.24A×(902+R)…①
放置重为4N的物体时,R'=30Ω,此时电路总电阻
为R′=R'+R。=302+R,
则电源电压U=1,R'=0.6A×(302+R)…②
电源电压保持不变,则①=②,即
0.24A×(902+R)=0.6A×(302+R),
解得R。=102,代人①可得U=24V;
(3)在托盘中放置一个苹果,电流表指针指在满刻度
的位置,即电路中电流为1r=0.15A,
则此时电路中总电阻为
R
-=160,
根据串联电路电阻规律,此时压敏电阻
R”=Ra-R。=1602-102=1502,
由图乙可知此时压力F=1N,而苹果产生的压力大小
等于自身的重力,故苹果重力为1N:
(4)想要电子秤的测量范围增大,则压敏电阻受到的
压力变大,其阻值变小,则电路的总电阻变小,由欧姆
定律得,电路电流变大,则应将电流表的测量范围改
为0~3A.
6解:(1)当h=0时,大气压p=101x10Pa,由p=、可
题解析·物理
知,活塞受到的压力F=pS=101×103Pa×4×103m2=
404N:
(2)由图可知,定值电阻R。与力敏电阻R串联,电压
表测力敏电阻R。两端的电压,电流表测电路中的电
流;当h=0时,活塞受到的压力F=404N,则力敏电阻
的阻值Re=1030-2.5F=(1030-2.5×404)2=202;
根据串联电路电阻特点可知,总电阻
R=R。+R=302+202=502,
由欧姆定律可得,通过R。的电流
总_6V
R500-0.12A:
I=
(3)分析题意可知,选择电压表示数转换测出海拔,电
流表示数转换测出大气压值:当电压表的示数达到最
大值U。=3V,所测海拔最高,此时R。两端电压
U。=U-U。=6V-3V=3V,
根据串联电路分压特点可得,力敏电阻的阻值R。'=
302,则302=1030-2.5F',解得F'=400N,
可得此时的大气压p'=
F'400N
S4x103 m2
=1.0×10°Pa,
对照表格可知,此时对应的海拔h'=100m,即该装置
能测量的最高海拔为100m;
(4)问题1:该装置所测的最高海拔太低.
方案:适当降低电源电压U
理由:根据欧姆定律和串联电路知识可知
Re Ug Up
U
元元0gU,得R,-u是,R
①当电源电压降低到3V~6V时,U最大值为3V不
变,适当减小电源电压U。,可以增大R,可测的气压
减小,可测的海拔增加.
②当电源电压降低到3V以下时,U。最大值小于3V
且在电压表测量范围内,可以继续增大R。,可测的气
压减小,可测的海拔增加.
问题2:电流表指针偏转角度太小,测量误差大
方案:将电流表换成适当小测量范围的电流表.
理由:由第二问计算可知,电路的最大电流为0.12A,
只占电流表测量范围(0~0.6A)的五分之一,所以适
当减小电流表测量范围(最大值不小于120mA)以便
减小测量误差。
17.解:(1)由欧姆定律可知,当衔铁恰好被吸下时,压敏
-0.12V
电阻R,的阻值R,-05A800:
(2)由图乙可知,10mim内,工作电路电流为2A时的
工作时间t,=200s,工作电路的电流为0.5A时的工
参考答案与重
一战成名目
作时间t2=400s,
则10min内工作电路消耗的电能
W=W+W2=U'1,t,+U'L2t2=220V×2A×200s+220V×
0.5A×400s=1.32×103J;
(3)由图甲可知,衔铁恰好被吸下,注水系统停止工
作,喷淋系统正常工作:衔铁被释放时,注水系统和喷
淋系统并联工作,
根据并联电路的特点可知,注水系统工作时的电流
1注=1总-1w=2A-0.5A=1.5A,
注水系统的电功率P注=U'1#=220V×1.5A=330W.
18.解:(1)降温元件额定电压220V,额定功率44W,正
P 44 W
常工作时的电流I=
U220V
=0.2A:
(2)当箱内温度达到28℃时,由图甲可知,热敏电阻R
的阻值为300Ω,此时控制电路电流
012V
1,-R30000.04A:
电磁铁吸下衔铁,动触点与下方的静触点接触,降温
元件工作,开始降温;当1=0.03A时,电磁铁弹开衔
铁,降温元件停止工作,此时,热敏电阻的阻值'=
12V
=4002,由图甲可知,此时的箱内温度t=26℃
0.03A
重
>25℃,符合要求;
(3)使用一段时间后,控制电路的电源电压降低,吸下
计算
U
衔铁和弹开衔铁的电流大小不变,根据R=,可知,对
破
应的电阻变小,由图甲可知,孵化箱内的最高温度会
变大.
19.解:(1)闭合开关S,、S2,衔铁与触点A接触,烧制炉处
于加热状态,电路中只有R,工作,
U220V
则通过R,的电流1R,440
5A;
(2)衔铁与触点B接触,烧制炉进入保温状态,此时电
路为R,与R,串联电路,
根据P、可知,电路的总电阻
U2_(220V)2
Ra-P200 W
=2422,
则电阻R2的阻值R2=R急-R,=2422-442=1982;
(3)由题目可知,温差电源提供的电压与两探头间的
温度差成正比,即U温差=k(t-t。)、U温差=I(R+R),则
k(t-to)=I(R+R),已知t。=20℃、I=0.01A,
第一次测试:R'=12、t,=400℃,则k(t,-t)=I(R′+
题解析·物理
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