专项训练08 与各类传感器有关的综合问题 -2026年中考物理三轮复习热点亮点难点专项训练

2026年中考物理三轮复习热点亮点难点专项训练 专项训练08 与各类传感器有关的综合问题 1. 图甲所示的是恒温式热线风速仪的结构示意图，将一根细金属丝置于圆柱形通道内，设定其工作温度为。使用时接通电路，金属丝升温到，风流过通道时，会带走部分热量，风速仪通过改变流过金属丝的电流维持金属丝的温度不变，此时单位时间内金属丝产生的热量与风带走的热量相等，风速仪通过测量金属丝两端的电压、风进入通道时风的温度，从而实现对风速的测量。已知风速越大、金属丝和风的温度差越大，单位时间内风带走的热量越多；当风速一定时，单位时间内风带走的热量与金属丝和风的温度差成正比。金属丝电阻R随温度t变化的关系如图乙所示。假设空气密度始终不变，下列说法正确的是（　　） A. 金属丝升温到的过程中阻值不变 B. 流入风速仪的风的温度不变时，所测风速增大，金属丝两端的电压增大 C. 若风速仪测得的电压越大，流入风速仪的风的温度越高，则风速越大 D. 若，风速仪测得温度为0℃与30℃的风速相同，则金属丝两端的电压之比为 【答案】BC 【解析】A．由图乙可知，金属丝升温到的过程中阻值变大，故A错误； B．流入风速仪的风的温度不变时，所测风速增大，风带走的热量增多，为了维持温度不变，需要增大流过金属丝的电流，由于温度不变，金属丝电阻不变，由U=IR可知金属丝两端的电压增大，故B正确； C．风速仪测得的电压越大，相等时间内产生的热量越多，流入风速仪的风的温度越高，金属丝和风的温度差变小，带走的热量少了，为了维持恒温，需要调大风速，故C正确； D．风速一定时，单位时间内风带走的热量与金属丝和风的温度差成正比，风速仪测得温度为0℃，温度差为Δt1=150℃−0℃=150℃ 风速仪测得温度为30℃，温度差为Δt2=150℃−30℃=120℃ 风带走的热量 恒温时，单位时间内金属丝产生的热量与风带走的热量相等，所以 所以 故D错误。故选BC。 2. 图甲为自动气象站中的测温装置，它的测温电路可简化为图乙，其中的“恒流源”是一个特殊电源，电流大小由电源内部结构决定，当电阻R变化时，通过R的电流大小保持不变。电阻R的阻值随温度的变化规律如图丙所示，通过数字电压表的示数可反映环境的温度。某次环境温度从20℃上升到30℃，电压表的示数变化了8mV。当温度的变化值相同时，电压表示数的变化值越大，该测温装置的灵敏度越高。下列说法正确的是（　　） A. 每升高1℃，R的阻值增大1.65Ω B. 通过R的电流为20mA C. 环境温度为20℃时，电压表的示数为216mV D. 若要增大该测温装置的灵敏度，可换一个电流值更小的恒流源 【答案】C 【解析】A．由图丙可知，温度升高20℃，电阻增大8Ω，则每升高1℃，R的阻值增大 故A错误； BC．由图丙可知，当时，，由欧姆定律可知，通过R的电流 当时 则通过R的电流为 由题意可知，当电阻R变化时，通过R的电流大小保持不变，环境温度从20℃上升到30℃，电阻变大，由可知，电压表的示数会增大，因电压表的示数变化了8mV，即 因电流不变，则，即 解得 故B错误，C正确； D．由可知，阻值变化量相同时，电流越大，电压表示数变化值越大，因此若要增大该测温装置的灵敏度，可换一个电流值更大的恒流源。故D错误。故选C。 3. 图甲为某无人机内发动机限速的简化电路，当飞行速度达到时，衔铁B刚好被吸下，油门C的喷油量减小，无人机速度不再增大。已知电源电压为12V，定值电阻为，电磁铁线圈电阻不计，图乙为电阻的阻值随飞行速度变化的关系图。下列说法正确的是（　　） A. 电磁铁下端的极性为S极 B. 当飞行速度增大对，电压表的示数减小 C. 当飞行速应达到210km/h时，电压表的示数为7.5V D. 若以的速度飞行1min，电阻产生的热量是 【答案】C 【解析】A．由图甲可知，电流从电磁铁的上端流入，由安培定则可知电磁铁的下端是N极，上端是S极，故A错误； B．由图甲可知，R和R0串联，电压表测量R0两端的电压，由图乙可知，R的阻值随飞行速度的增大而减小，当飞行速度增大时，R的阻值减小，根据串联分压特点可知R两端的电压减小，电源电压不变，根据串联电路电压的特点可知R0两端的电压增大，即电压表的示数增大，故B错误； C．当飞行速应达到210km/h时，从图中可知R=15Ω，电路中的电流 电压表的示数为U0=IR0=0.3A×25Ω=7.5V 故C正确； D. 若以的速度飞行，由图乙可知，R′=5Ω，电路中的电流 若以的速度飞行1min，电阻产生的热量 故D错误。故选C。 4. 某种用于检测大件货物质量的装置，其简化电路如图甲所示。电源电压为12V，电路中允许通过的最大电流为30mA。定值电阻有100Ω和200Ω两种规格，R为力敏电阻，其阻值与压力F的关系如图乙所示。R上方有一质量不计的绝缘平板，检测时将货物置于其上。下列说法正确的是（ ） A. 当货物质量增大时，电路中的电流增大 B. 当为100Ω时，最大能检测1000kg的货物 C. 当为200Ω时，最大能检测900kg的货物 D. 若电路允许通过的最大电流变为24mA，装置选用两种规格的均能检测700kg的货物 【答案】ACD 【解析】因为电源电压为12V，电路中允许通过的最大电流为30mA，故电路中最小总电阻，又因为由图乙可知压力越大，R阻值越小，即可通过R0的大小来判断R的大小，从而判断所能检测的货物的最大质量。 【详解】A．当货物质量增大时，R所受压力增大，由图乙可知R阻值变小，电路中的电流增大，故A正确； B．当R0为100Ω时，R的最小值为400Ω-100Ω=300Ω，由图乙可知最大能检测的货物重力为8000N，即800kg的货物，故B错误； C．当R0为200Ω时，R的最小值为400Ω-200Ω=200Ω，由图乙可知最大能检测的货物重力为9000N，即900kg的货物，故C正确； D．当电路允许通过的最大电流为24mA，电路中最小总电阻，由图乙，700k的货物置于该装置时，R为400Ω，故此时两种规格的R0均能满足总电阻不小于500Ω的要求，故D正确。 故选ACD。 5. 教室灯光改造需要检测室内光照强度（简称照度，单位为Lux）。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；电压表量程0~3V；R1为阻值范围10kΩ~30kΩ的电阻箱；R2为光敏电阻，其阻值随光照度变化的规律如图乙所示。 （1）若电源电压为3V，为15kΩ，电压表读数为0.75V，求此时的照度大小。 （2）调节阻值，使电路能测量7Lux的照度，求电源电压的最大值。 【答案】（1）3Lux （2）7.5V 【解析】（1）由图甲可知两个电阻串联，电压表测量两端电压，电路中电流为 根据串联电路电压特点和欧姆定律可得R2的阻值为 由图乙可知此时光照强度为3Lux。 （2）电路能测量7Lux的照度，由图乙可知R2的阻值为，电压表量程0~3V，电压表示数最大为3V，R1为阻值范围10kΩ~30kΩ的电阻箱，根据串联分压原理有 即 由于为3V、为且都为定值，则当阻值最小时，电源电压最大，即的阻值为10kΩ，则电路中电流为 最大电源电压为 6. 小孟在实验室设计了一款测量物体重力的装置，其示意图如图甲，物体放在有弹簧支撑的托盘上，弹簧底部固定，该装置可以通过电表示数转换测出重力大小。图乙是变阻器接入电路中的阻值RP。与被测物体重力G的关系图像。电源电压恒为24V，定值电阻R0为30Ω，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V，变阻器标有“50Ω 1A”。 （1）闭合开关S，当电流表示数I=0.4A时，求物体的重力G。 （2）在保证电路各元件安全的情况下，求RP的变化范围。 【答案】（1）4N；（2）18Ω~50Ω 【解析】（1）当电流表示数I=0.4A时，电路中的总电阻 此时RP大小 RP= R-R0=60Ω-30Ω=30Ω 根据图乙可知，此时物体重力为4N。 （2）因电压表的量程为0~15V，故R0能通过的最大电流 结合电流表量程、滑动变阻器允许通过的最大电流可得，电路的最大电流 Imax=I0=0.5A 此时RP的最小阻值 当物体重力为0时，RP取最大阻值50Ω，此时电路安全，故 所以RP的变化范围为18Ω~50Ω。 答：（1）闭合开关S，当电流表示数I=0.4A时，物体的重力为4N； （2）在保证电路各元件安全的情况下，RP的变化范围为18Ω~50Ω。 7. 我国制造的新型材料PTC、NTC可制成热敏电阻，现已打破国外技术垄断，被广泛应用于新能源汽车、电热器等多种电子产品。如图甲所示为PTC、NTC热敏电阻阻值随温度变化关系的图像。如图乙所示的电路，电源电压恒为6V，电压表量程，滑动变阻器Rp的阻值范围为，Rx的位置可接入PTC或NTC热敏电阻。 （1）NTC热敏电阻温度为240℃时阻值为56Ω，将其接入图乙中的Rx位置，闭合开关，移动滑片，使电 压表示数为2.8V，求通电10sNTC热敏电阻所消耗的电能； （2）现有PTC和NTC热敏电阻各一个，请任选其一接入图乙中的Rx位置，在热敏电阻温度为152℃时移动滑片，使电压表示数为2.5V，然后保持滑片位置不变。为保证电路安全，求所选热敏电阻允许降到的最低温度。（计算过程中若有近似，请用分数代入计算） 【答案】 （1） 1.4J （2）80℃。 【解析】（1）通过NTC热敏电阻的电流 通电10sNTC热敏电阻所消耗的电能 （2）在热敏电阻温度为152℃时，两曲线相交，无论是PTC还是NTC热敏电阻接入电路，阻值均为60欧姆，此时电压表示数为2.5V，则Rp两端的电压为 串联电路电压比等于电阻比，故Rp连入电路的阻值为 解得 电压表最大测量值为3V，此时和Rp两端电压相同，串联电路电流处处相等，所以和Rp的阻值相等，为84欧姆。由图甲可知，若将PTC接入电路，最低温度为24℃；若将NTC接入电路，最低温度为80℃。 8. 图甲为低温液化制酒示意图，天锅内装有1m高的冷水，底部连有控制排水与注水的装置，该装置内部简化电路如图乙所示。电源电压恒为12V，为热敏电阻，其阻值随天锅中水温变化关系如图丙所示，当水温达到50℃时，排水口打开将水全部排出；为压敏电阻，其阻值随水对锅底的压强变化关系如图丁所示，当水压为0时，注水口打开排水口关闭，将冷水注入天锅，注水高度达到1m时注水口关闭。（，g取10N/kg，不考虑水的蒸发）.求： （1）水高为1m时，的阻值； （2）排水口刚打开时，电路中的电流； （3）排水过程中，当的功率为1W时，的阻值（设排水过程中水温保持50℃不变）。 【答案】（1）100Ω；（2）0.06A；（3）20Ω 【解析】（1）水高为1m时，压敏电阻受到液体产生的压强为 由图丁可知，的阻值为100Ω； （2）当水温达到50℃时，排水口打开，热敏电阻为100Ω，根据串联电阻的规律及欧姆定律，排水口刚打开时，电路中的电流为 （3）水温达到50℃时热敏电阻为100Ω，当的功率为1W时，根据P=I2R可知，通过 根据串联电阻的规律及欧姆定律，的阻值 答：（1）水高为1m时，的阻值为100Ω； （2）排水口刚打开时，电路中的电流为0.06A； （3）当的功率为1W时，的阻值为20Ω。 9. 学校开展了防溺水安全教育后，小华组经过合作探究，设计了一种可以戴在手腕上的防溺水定位求救报警器，其简化电路如图甲所示。已知电源电压为6V，报警器由电压表改装，是定值电阻，是压敏电阻，图乙是压敏电阻阻值随水深h变化的图像。报警器未浸入水中时，的阻值为40Ω，电流表示数是0.12A；报警器浸入水下深度h大于等于1m时，报警器报警，当h为1m时，两端的电压为1.5V。通过计算回答： （1）报警器未浸入水中时，两端的电压是多少？ （2）报警器浸入水下深度h为1m时，的电功率是多少？ 【答案】（1）4.8V （2）0.675W 【解析】（1）由甲图可知，与串联，电流表测串联电路中的电流，由乙图可知，报警器未浸入水中时，的阻值为40Ω，电流表示数是0.12A，则两端的电压 （2）由于报警器浸入水下深度h为1m时，两端电压为1.5V，电源电压为6V，由串联电路中电压规律可知，两端的电压 由乙图可知，报警器浸入水下深度h为1m时，的阻值为30Ω，通过的电流 报警器浸入水下深度h为1m时，的电功率 10. 科创小组为学校科技周展会设计了一款提示器，可以提示展台上有无展品。图甲是该提示器的原理图，展台的结构由木板、弹簧、阻值不计的金属片（A、B、C）以及提示电路组成，A可将B、C接通或断开。工作时，闭合开关S，通过提示灯L是否发光可判断展台上有无展品。提示灯L和电阻的图像如图乙所示，电源电压恒定，提示灯L的额定电压为6V，实际电压不低于3V即可达到亮度要求。 （1）金属片A和弹簧的共同作用相当于电路中的___________。 （2）闭合开关S，当展台上无展品时，提示灯L正常发光，提示灯L和电阻的连接方式是______，此时电路中的电流为______A。 （3）若电阻损坏，为达到提示灯L的亮度要求，需更换阻值不超过_______的电阻。 （4）科创小组发现：闭合开关S，展台上有展品时，提示灯L不发光，无法判断该装置是否正在工作。针对此现象，请对图甲虚线框内的电路提出一条改进建议：___________。 【答案】（1）开关 （2） 串联 0.5 （3）20 （4）串联一个电流表 【解析】（1）由图甲可知弹簧上的金属片A和弹簧的共同作用相当于开关，闭合时将电灯短接，此时灯不亮。当有人把物品搬离展台时，金属片A在弹力作用下与金属片B、C分开，灯泡和电阻串联，此时灯亮。 （2）闭合开关S，展台上无展品时，此时金属片A在弹力作用下与金属片B、C分开，提示灯L正常发光，由图甲可知提示灯L和电阻是串联接入电路。 提示灯L正常发光，则灯泡两端电压为6V，由图乙可知通过灯泡的电流为0.5A，即此时电路中的电流为0.5A。此时定值电阻两端电压为3V，根据串联电压规律可知电源电压为 （3）为达到提示灯L的亮度要求，即灯泡两端电压最小为3V，由图乙可知此时电路中电流为0.3A，则定值电阻两端最大电压为 则更换电阻最大阻值为 （4）闭合开关S，展台上有展品时，提示灯L不发光，有可能是灯泡被短路，也可能是灯泡断路，无法判断该装置是否正在工作，所以可以在电路中串联一个电流表，观察电流表是否有示数即可判断装置是否正在工作。 11. “遥遥”生物小组培育的植株的生长环境温度不能超过30℃，并且在20~30℃之间需满足一定的湿度要求。“领先”科创小组为其设计的温、湿度报警触发电路如图甲所示。电源为特制的可调恒流电源（使所在电路中的电流恒等于“预先设定的电流”），完全相同的防水热敏电阻、的阻值随温度的变化规律如图乙所示。 （1）小组将“预先设定的电流”设置为后进行报警触发设置。 温度报警触发设置：30℃时两端电压为，将该电压设为温度报警触发值U，当两端实际电压时，触发温度报警。 湿度报警触发设置：用一端浸在水中的湿纱布敷在上。由于湿纱布中的水________，使温度降低，导致两端电压与两端电压产生电压差。环境越干燥，与的温差越大，也越大，因此可用表示湿度状况。当时需要湿度报警，将时的电压差设为湿度报警触发值，记为。请计算 ________（写出必要的文字说明、表达式及最后结果）； （2）现根据实际需要改变“预先设定的电流”，使装置在且湿度报警触发值比增大时触发湿度报警。重新调节后的温度报警触发值U为________。 【答案】 （1）汽化吸热 （2） 2.4 【解析】（1）由于湿纱布中的水汽化吸热，使温度降低。 由题意可得，当湿度报警刚好触发时，温度报警器也应该刚好报警，则此时两端电压为，则的电阻为 此时的温度应该为30℃，则的温度应该为25℃，湿度报警刚好触发时，对应的电阻为 则此时的电压为 则 （2）增加后的 则 现在，则有 可解得 当的温度应该为30℃时，电阻为1800Ω，则温度报警触发值U为 12. 物理小明发现家中马桶的冲水量（水箱单次排水的质量）较大，浪费水资源。于是设计了可以调节马桶冲水量的装置，简化原理图如图所示，R1为力敏电阻，其所受压力每减小1N阻值增大1Ω，当水箱注满水时，R1的阻值为10Ω；R2为滑动变阻器，滑片P每移动1cm，其接入电路的阻值变化5Ω。该装置通过在电压表上设置“触发电压”控制水箱的停止排水和自动注水，当电压表示数达到“触发电压”时，排水阀门被关闭，停止冲水，同时注水阀门被打开，自动将水箱注满水。设置好“触发电压”后，在水箱注满水的前提下，通过调节滑片P的位置，设置不同的冲水量，当滑片P在阻值最大位置时，冲水量最大。水箱内注满水，滑片P从阻值最大位置向左移动5cm，闭合开关，电压表示数为1V；在滑片P位置不变的情况下，若设置“触发电压”为2V，冲水量为1.5kg。 （1）冲水过程中，随着水箱中水面下降，水箱底部所受水压强逐渐______，力敏电阻R1的阻值变_____； （2）若设置“触发电压”为2.4V，请通过计算求出装置的最大冲水量（写出必要的文字说明、表达式及最后结果。取g=10N/kg，水箱中水足量）。 【答案】 （1）变小 大 （2） 4kg 【解析】（1）冲水过程中，随着水箱中水面下降，由p=ρgh可知水箱底部所受水的压强变小，水箱的底面积不变，由F=pS可知水箱底部所受水的压力变小，压力每减小1N阻值增大1Ω， 所以力敏电阻R1的阻值变大。 （2）由图可知，R1和R2串联，电压表测量R1两端的电压，水箱内注满水，滑片P从阻值最大位置向左移动5cm，电压表示数为1V，电路中的电流 滑片P每移动1cm，其接入电路的阻值变化5Ω，此时变阻器减小的阻值是 ΔR2=5×5Ω=25Ω 电源电压 U=U1+U2 U=U1+I(R-ΔR2) U=1V+0.1A×(R2-25Ω)① 在滑片P位置不变的情况下，若设置“触发电压”为2V，冲水量为1.5kg，水对箱底的压力为 F=G=mg=1.5kg×10N/kg=15N 压力每减小1N R1阻值增大1Ω，所以R1的阻值是 R′1=10Ω+15×1Ω=25Ω 此时电源电压 ② 由①和②得到 R2=75Ω，U=6V 滑片P在阻值最大位置时，冲水量最大，设置“触发电压”为2.4V，由欧姆定律和串联电路电压的规律可知电路中的电流 R1的阻值 R1电阻的变化量是 压力的变化量 最大冲水量 13. 海龟性别由孵化温度决定。某种海龟在温度℃时，孵化出来的几乎全为雌性；温度℃时，几乎全为雄性。因气候变暖导致自然界雌海龟数量远多于雄海龟。为能在外界环境温度高于30℃的情况下孵化雄海龟，需要设计一个自动温控孵化箱：要求箱内的最高温度为28℃，且最低温度不得低于25℃。科技小组利用如下器材：控制电路电源（电压为）、热敏电阻（阻值随温度变化曲线如图甲所示）、电磁继电器（当电磁铁线圈电流时，吸下衔铁；当时，弹开衔铁；线圈电阻忽略不计）、降温元件（额定电压，额定功率）、开关及导线若干，设计了孵化箱电路如图乙所示。 请你解决下列问题： （1）求降温元件正常工作时的电流； （2）通过计算说明设计的孵化箱是否符合要求； （3）使用一段时间后，控制电路的电源电压降低，孵化箱内的最高温度会如何变化并分析说明。（其它因素均不变） 【答案】（1）0.2A （2）符合要求 （3） 由 得，电源电压降低，在电流一定时，电阻变小，最高温度变大，使孵化箱内最高温度大于28℃ 【解析】（1）降温元件额定电压220 V，额定功率44 W，正常工作时的电流 （2）当箱内温度达到28℃时，由图甲可知，热敏电阻的阻值为300Ω，此时控制电路电流 电磁铁线圈吸下衔铁，动触点与下方的静触点接触，降温元件工作，开始降温，当温度降低到25℃时，由图甲可知，热敏电阻的阻值为500Ω，此时控制电路电流 电磁铁线圈弹开衔铁，动触点与上方的静触点接触，降温元件停止工作，停止降温，所以孵化箱符合要求。 （3）由得，电源电压降低，为保证控制电路的电流0.04A不变，则电阻变小，即最高温度变大，会使最高温度大于28℃，不符合要求。 14.某物理兴趣小组设计了一个压力报警装置，工作原理如图所示。ABO为一水平杠杆，OA长120cm，O为支点，AB：OB=5：1；已知报警器R0的阻值恒为10Ω，压力传感器R固定放置，R的阻值随所受压力F变化的关系如表所示。闭合开关S，水平踏板空载时，电压表的示数为2V；当水平踏板所受压力增大，电压表示数达到5V时，报警器R0开始发出报警信号。踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。求： F/N 0 5 10 15 20 25 30 … R/Ω 45 34 24 18 14 12 10 … （1）电源电压为多少？ （2）当报警器开始报警时，踏板设定的最大压力值为多少？ （3）若电源电压变为14V，为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警，应在杠杆上水平调节踏板触点B的位置。试计算说明触点B应向哪个方向移动多少厘米？ 【答案】（1）电源电压为11V； （2）当报警器开始报警时，踏板设定的最大压力值为150N； （3）若电源电压变为14V，为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警，应在杠杆上水平调节踏板触点B的位置，触点B应该向左移动8cm。 【解析】由图乙可知当踏板空载时，压力传感器的电阻为45Ω，闭合开关时，压力传感器和报警器串联，根据欧姆定律求出电流，再求出电源电压；电压表示数达到5V时，报警器R0开始发出报警信号，根据欧姆定律求出电流，再求出压力传感器两端的电压，根据欧姆定律求出压力传感器的阻值，从图象中找出压力值，再根据杠杆平衡条件求出踏板设定的最大压力值；电源电压升高时，R0两端分得的电压增大，为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警，应减小R0两端的电压，根据杠杆的平衡条件判断踏板触点移动的方向。 若电源电压变为14V，为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警，电路中的电流仍变为0.5A，根据欧姆定律算出R的电电阻，从表格中判断出压力F，据杠杆平衡条件求出OB的长度，判断出移动的距离。 （1）闭合开关时，压力传感器R和R报警器R0串联，电压表测报警器R0两端的电压， 由表格数据可知，当踏板空载时（F=0N），压力传感器的电阻为R=45Ω，R0=10Ω，电压表的示数为2V， 此时电路中的电流：I===0.2A， 电源电压为：U=I（R+R0）=0.2A×（10Ω+45Ω）=11V； （2）报警器R0开始发出报警信号时，其电压为U0′=5V， 此时电路中的电流：I′===0.5A， 传感器两端的电压：U传=U﹣U0′=11V﹣5V=6V， 此时传感器的阻值：R′===12Ω， 由图象可知，当传感器的阻值为12Ω时，对应的压力F压=25N， 由题知，ABO为一水平杠杆，O为支点，AB：OB=5：1，则OB=OA=×120cm=20cm， 根据杠杆平衡条件可得：F压×OA=F踏×OB，即25N×6=F踏×1， 解得F踏=150N，即踏板设定的最大压力值为150N； （3）若电源电压增大变为14V时，R0两端分得的电压增大，根据串联电路的分压特点可知，应增大压敏电阻分担的电压，保证R0两端分得的电压不变，此时就应该增大压敏电阻的阻值； 因压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，所以应该减小压杆对传感器的压力，由杠杆平衡条件F压×OA=F踏×OB可知，OA不变，F踏不变，所以F压和OB成正比，要减小压杆对传感器的压力，应减小OB，即把踏板触点B向左移动。 若电源电压变为14V，为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警（即电压表示数仍然为5V），电路中的电流仍为0.5A； 报警时压力传感器的电阻：R″===18Ω； 由图象可知，当传感器的阻值为18Ω时，对应的压力为F压′=15N， 根据杠杆平衡条件可得：F踏×OB′=F压′×OA，即150N×OB′=15N×1.2m， 解得OB′=0.12m=12cm； 移动的距离：s=OB﹣OB′=20cm﹣12cm=8cm， 故触点B应该向左移动8cm。 15.在综合实践活动中，科技小组设计了一个能反映水平风力大小的装置，如图甲所示，电源电压恒为16V，R0为定值电阻，L为额定电压是2.5V的小灯泡，其I﹣U关系的部分数据如图乙所示，AB为长14cm、阻值60Ω粗细均匀的电阻丝（电阻丝的阻值与长度成正比），OP为质量、电阻均不计的金属细杆，下端连接一个重2N的圆球P．闭合开关S，无风时，OP下垂并与A端接触，此时电流表示数为0.2A；有风时，OP绕悬挂点O转动，风对球的作用力F方向始终水平向右，已知OA为10cm，OP始终与AB接触良好且无摩擦；求： （1）电流表示数为0.2A时，灯泡的电阻为　　Ω； （2）无风时R0消耗的电功率。 （3）为保护电路，允许风对球施加的最大作用力。 【答案】（1）5；（2）无风时R0消耗的电功率为0.6W。 （3）为保护电路，允许风对球施加的最大作用力为1.4N。 【解析】（1）由图可知，灯泡、定值电阻R0和电阻丝串联； 因串联电路电流处处相等，所以，当电流表示数为0.2A时，通过灯泡的电流为0.2A， 由图乙可知此时灯泡两端的电压为1V， 则根据I=U/R可得，灯泡的电阻：RL===5Ω； （2）无风时，OP下垂并与A端接触，电阻丝接入阻值最大为60Ω， 根据I=U/R可得，电阻丝两端的电压：UAB=IRAB=0.2A×60Ω=12V， 根据串联电路中总电压等于各分电压之和可得，R0两端的电压： U0=U﹣UL﹣UAB=16V﹣1V﹣12V=3V， 则此时R0消耗的电功率：P0=U0I=3V×0.2A=0.6W； （3）根据I=U/R可得R0的阻值：R0===15Ω； 由于灯泡的额定电压为2.5V，则电路中最大电流等于灯泡正常工作时的电流，由图乙可知最大电流为I′=0.3A，此时风对球的压力最大，OP绕O转动的角度最大，设此时OP与AB的接触点为C， 则根据欧姆定律可得，R0两端的电压：U0′=I′R0=0.3A×15Ω=4.5V， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以RBC两端的电压： UBC=U﹣U额﹣U0′=16V﹣2.5V﹣4.5V=9V， 根据I=U/R可得此时电阻丝连入电路的电阻： RBC===30Ω； 由于电阻丝的电阻与电阻丝的长度成正比，则：=， 所以，BC=×AB=×14cm=7cm， 则AC=AB﹣BC=14cm﹣7cm=7cm， 如右图，把OP视为一根杠杆，F的力臂为OD，G的力臂等于PD， 根据杠杆平衡条件可得： F×OD=G×PD，则：=； 由于△OAC∽△ODP，根据相似三角形的知识可得：=， 所以，=， 则：F==×2N=1.4N。 16. 甲图是一款恒温箱的内部原理电路图，工作电压220V，电热丝的阻值为44Ω；控制电路电源电压为8V，继电器线圈的电阻，滑动变阻器（调温电阻）的最大阻值为130Ω；热敏电阻的阻值随温度t变化的关系如乙图所示。和均置于恒温箱中，当继电器线圈中电流达到50mA，继电器的衔铁会把弹簧片吸到左边，右边工作电路断电停止加热。求： （1）加热时，经过的电流为______。 （2）当最高控温设置在时，滑动变阻器接人电路中的阻值应为______。 （3）利用恒温箱把1kg的牛奶从加热到，牛奶吸收多少热量?（牛奶的比热容（）） （4）把1kg的牛奶从加热到需要2min，则该恒温箱的加热效率为多少?（结果精确到0.1%） 【答案】（1）；（2）；（3）；（4） 【解析】（1）如图，恒温箱加热时，经过的电流为 （2）如图乙所示，当最高控温设置在时，热敏电阻，继电器线圈中电流达到50mA，则图甲中三个电阻串联的总电阻为 则滑动变阻器接人电路中的阻值应为 （3）利用恒温箱把1kg的牛奶从加热到，牛奶吸收多少热量为 （4）如图甲，恒温箱将牛奶加热这2min需要消耗的电能为 则该恒温箱的加热效率为 答：（1）加热时，经过的电流为； （2）当最高控温设置在时，滑动变阻器接人电路中的阻值应为； （3）恒温箱把1kg的牛奶从加热到，牛奶吸收热量为； （4）该恒温箱的加热效率为。 17. 为了解家用电器耗能情况，某小组进行了如下研究。图甲是2，图乙是其工作原理简图，为热敏电阻，其电阻值随温度变化的部分曲线如图丙所示。将蚊香片装入蚊香器，通电后蚊香器的热敏电阻发热，加热蚊香片可以达到驱蚊功效，最后自动保持在一个特定温度（如图丙中的）。 （1）蚊香器工作一会儿，人就能闻到蚊香片气味，这是气体分子在空气中的___________现象。 （2）若蚊香器正常工作的电功率为，则电路电阻值的大小为多少_________？工作消耗电能为多少_________？ （3）家用电器待机时也消耗电能，某些电视机机顶盒待机的功率可达蚊香器正常工作功率的3倍，我们在日常生活用电时该如何有效节能？请写出一条有效措施_________。 （4）请从能量转化和转移角度并结合热敏电阻的电阻值变化特点，解释蚊香器通电后温度升高，并能自动保持一定温度的原因_________。 【答案】（1）扩散 （2） 9680Ω 0.05kW·h （3）不使用电器时拔掉插头 （4）见详解 【解析】（1）人能闻到蚊香片气味，是因为气体分子在不停地做无规则运动，扩散到空气中，这是气体分子在空气中的扩散现象。 （2）根据可知，电路电阻值的大小为 根据可知，工作10h消耗电能为 （3）日常生活中为了有效节能，可以做到随手关闭用电器，不使用电器时拔掉插头等。 （4）蚊香器通电后，电流通过热敏电阻做功，电能转化为内能，使热敏电阻温度升高。由图丙可知，热敏电阻的阻值随温度升高而增大，根据，在电源电压U不变时，电阻R增大，功率P减小，产生的热量减少。当产生的热量与向周围环境散失的热量相等时，温度就自动保持在一定温度。 18. 随着人工智能的兴起，小文和屈原在AI视频对话时，屈原问到“圜则九重，孰营度之？”随即“问天”兴趣小组畅想未来有一天人类能够登陆火星，他们为航天员设计了一款航天服，既能保温又能照明。其简化电路如图所示，若电源电压恒为24V，发热电阻R的阻值为6Ω，小灯泡标有“24V12W”。小灯泡的电阻随温度的变化可忽略不计，闭合开关S1、S2。 （1）通过发热电阻R的电流是多少？ （2）小灯泡的电阻是多少？ （3）发热电阻R电功率是多少？ （4）为了节约用电，兴趣小组的同学将开关S2更换为光敏开关，当光照强度大于50Lux时，开关会自动断开（光照强度是指单位面积上所接受可见光的光通量）。假设某时段火星表面的光照强度随时间的变化如图所示，则从0-100s内航天服消耗的电能是多少？ 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】（1）由电路图可知，发热电阻R和小灯泡并联，根据并联电路的电压特点，电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和，则 由可得，通过发热电阻R的电流为 （2）由题意可知，小灯泡的电阻随温度的变化可忽略不计，由可得，小灯泡的电阻为 （3）由可得，发热电阻R的电功率为 （4）由题意可知，0-40s内，开关S1和S2闭合，小灯泡和发热电阻一起工作，40-100s内，光照强度大于50Lux，开关S2断开，电路中仅有发热电阻R工作 ； 由可得，0-40s内航天服消耗的电能为 40-100s内航天服消耗的电能为 则0-100s内，航天服消耗的总电能是 19. 为了节约电能又不影响照明，工人师傅设计出一个路灯改造方案。此前，每个路灯装有一只“220V 100W”灯泡L0。此次改造要为每个路灯加装一只相同规格的灯泡L，并安装一个电磁控制感应装置，当夜幕降临时，光控开关闭合，路灯处于低功率的柔光状态；当行人走进感应区时，灯光瞬间变亮，离开感应区时，路灯又恢复原来的柔光状态。图甲是设计的电路（加装的灯泡L未画出），控制电路的电源电压恒为4.5V，压敏电阻R的阻值随压力大小变化的图像如图乙所示，当通过电磁铁的电流等于或大于临界值时，衔铁会被电磁铁吸引而转换触点。工作电路的电源电压220V不变，不考虑灯丝电阻变化，电磁铁线圈电阻忽略不计。 （1）为达到改造要求，工人师傅需要将灯泡L接在电路中______（选填“A”或“B”）处。从安全用电角度考虑，工作电路的导线______（选填“C”或“D”）端应接火线。 （2）若控制电路中R1接入的阻值为55Ω，当感应区上受到的压力时，衔铁被电磁铁吸引转换触点，则感应装置中电磁铁的电流临界值是多少？保持电磁铁电流临界值不变，要想让重力更小的人经过感应区时路灯变亮，写出一种可行的改进办法。 （3）若某路灯每天工作总时间为10h，处于柔光状态的时间累计为8h，求改造后这个路灯在六月份（30天）节约的电能（控制电路消耗的电能忽略不计）。 （4）如图丙所示，在方案实施过程中，工人师傅改装完某处的路灯后，需要把重为200N的材料车沿倾斜路面推至下一路灯处，M、N是途经的两点。已知MN两点间的距离为20m，竖直的灯杆与路面夹角为，材料车受到的摩擦力大小是其重力的0.05倍。假设推力F的方向始终与倾斜路面平行，求工人师傅将材料车从M点匀速推至N点的过程中推力F做的功。 【答案】（1） A D （2）0.036，减小滑动变阻器R1接入的阻值 （3）4.32×107J （4）2200J 【解析】（1）当人走进压力感应区时，压力增大，由乙图可知，电阻R的阻值变小，控制电路的总电阻变小，根据可知，电压一定是，电路变大，电磁铁磁性增强，动触点被吸到右边静触点与B接触，此时只与L0接入电路，灯光亮，故灯泡L接在电路中A处。 根据安全用电的要求，开关应接在火线的用电器之间，所以工作电路的导线D端应接火线。 （2）由于题意可知，当感应区上受到的压力F=300N时，衔铁被电磁铁吸引转换触点，此时电流即为感应装置中电磁铁的临界值。由乙图可知，当压力F=300N时，电阻R=70Ω，且与R1串联，根据欧姆定律可知电流的临界值为 重力更小的人，压力更小，由图乙可知，R更大，保持电磁铁电流临界值不变，根据可知，可减小滑动变阻器R1接入的阻值。 （3）处于柔光状态工作时，加装的灯泡L与灯泡L0串联，又两灯泡规格相同，根据串联电路电压规律可知，每个灯泡两端的实际电压为110V，由于灯丝电阻不变，所以有 灯泡的实际功率为 L与L0串联的总功率P总=2P实=2×25W=50W 每天节省的电能为W=(ΔP额-P总)t=(100W-50W)×8×3.6×103s=1.44×106J 30天节约的电能为W总=30×1.44×106J=4.32×107J （4）推力F既克服重力做有用功，又要克服摩擦力做额外功，所以推力做的功等于有用功和额外功之和，所做的有用功为W有用=Gh=200N×20m×sin（90°-60°）=2000J 摩擦力大小为f=0.05G=0.05×200N=10N 克服摩擦力所做的额外功为W额外=fs=10N×20N=200J 所以推力F做功为W=W有用+W额外=2000J+200J=2200J 20. 蓄冷剂是食品运输和保鲜过程中的重要降温试剂。现有A、B两种蓄冷剂，财财同学和明海同学为了探究其蓄冷效果，进行了如下的实验探究：财财首先将质量均为100g的两种蓄冷剂分别装入完全相同的冰袋中，标明A、B，放入冰箱中冷冻为温度相同的固体。在容器1、2中分别加入质量为500g且温度相同的水，将冰袋从冰箱中拿出放入水中，并用隔热材料密封。明海同学通过温度传感器每隔一定时间测量蓄冷剂及水的温度，如图是明海记录的A、B两蓄冷剂及容器①、②中水的温度随时间的变化曲线。 （1）露露同学发现：蓄冷剂熔化前温度在升高，其分子热运动速度变_____； （2）0∼t1，水和蓄冷剂之间发生热传递，宇婷同学说其热传递方向为___________； （3）0∼t1，蓄冷剂_____吸热更快； （4）t1∼t2，容器①中水的温度降低10℃，若热量全部被冰袋吸收，经过计算，汉欢同学发现每克蓄冷剂A吸收的热量为_________； （5）汉欢同学在深圳市内配送蛋糕时，选择蓄冷剂_____更好，理由是___________________。 【答案】（1）大 （2）从水到蓄冷剂 （3）A （4）210J （5） B 见解析 【解析】（1）分子的热运动与温度有关，温度越高，分子热运动越剧烈，分子热运动速度越快。蓄冷剂熔化前温度在升高，所以其分子热运动速度变快。 （2）热传递的条件是存在温度差，热量总是从温度高的物体传递到温度低的物体。由图像可知，0∼t1​，水的温度高于蓄冷剂的温度，所以热传递方向为水向蓄冷剂传递热量。 （3）根据题图可知：0∼t1，容器①中水温下降更快，容器中水的质量和初温均相同，则在相同的时间内容器①中水放热更多，而水所放热被蓄冷剂吸收，说明蓄冷剂A吸热更快。 （4）水的温度降低10℃，水放出的热量为 若热量全部被冰袋吸收，每克蓄冷剂A吸收的热量为 （5）由图像可知，在相同时间内，蓄冷剂B使水的温度降低得慢，说明蓄冷剂B释放冷量的速度较慢，能更长时间地保持低温，所以在深圳市内配送蛋糕时，选择蓄冷剂B更好，理由是蓄冷剂B能更长时间保持低温，更好地保证蛋糕的品质。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年中考物理三轮复习热点亮点难点专项训练 专项训练08 与各类传感器有关的综合问题 1. 图甲所示的是恒温式热线风速仪的结构示意图，将一根细金属丝置于圆柱形通道内，设定其工作温度为。使用时接通电路，金属丝升温到，风流过通道时，会带走部分热量，风速仪通过改变流过金属丝的电流维持金属丝的温度不变，此时单位时间内金属丝产生的热量与风带走的热量相等，风速仪通过测量金属丝两端的电压、风进入通道时风的温度，从而实现对风速的测量。已知风速越大、金属丝和风的温度差越大，单位时间内风带走的热量越多；当风速一定时，单位时间内风带走的热量与金属丝和风的温度差成正比。金属丝电阻R随温度t变化的关系如图乙所示。假设空气密度始终不变，下列说法正确的是（　　） A. 金属丝升温到的过程中阻值不变 B. 流入风速仪的风的温度不变时，所测风速增大，金属丝两端的电压增大 C. 若风速仪测得的电压越大，流入风速仪的风的温度越高，则风速越大 D. 若，风速仪测得温度为0℃与30℃的风速相同，则金属丝两端的电压之比为 2. 图甲为自动气象站中的测温装置，它的测温电路可简化为图乙，其中的“恒流源”是一个特殊电源，电流大小由电源内部结构决定，当电阻R变化时，通过R的电流大小保持不变。电阻R的阻值随温度的变化规律如图丙所示，通过数字电压表的示数可反映环境的温度。某次环境温度从20℃上升到30℃，电压表的示数变化了8mV。当温度的变化值相同时，电压表示数的变化值越大，该测温装置的灵敏度越高。下列说法正确的是（　　） A. 每升高1℃，R的阻值增大1.65Ω B. 通过R的电流为20mA C. 环境温度为20℃时，电压表的示数为216mV D. 若要增大该测温装置的灵敏度，可换一个电流值更小的恒流源 3. 图甲为某无人机内发动机限速的简化电路，当飞行速度达到时，衔铁B刚好被吸下，油门C的喷油量减小，无人机速度不再增大。已知电源电压为12V，定值电阻为，电磁铁线圈电阻不计，图乙为电阻的阻值随飞行速度变化的关系图。下列说法正确的是（　　） A. 电磁铁下端的极性为S极 B. 当飞行速度增大对，电压表的示数减小 C. 当飞行速应达到210km/h时，电压表的示数为7.5V D. 若以的速度飞行1min，电阻产生的热量是 4. 某种用于检测大件货物质量的装置，其简化电路如图甲所示。电源电压为12V，电路中允许通过的最大电流为30mA。定值电阻有100Ω和200Ω两种规格，R为力敏电阻，其阻值与压力F的关系如图乙所示。R上方有一质量不计的绝缘平板，检测时将货物置于其上。下列说法正确的是（ ） A. 当货物质量增大时，电路中的电流增大 B. 当为100Ω时，最大能检测1000kg的货物 C. 当为200Ω时，最大能检测900kg的货物 D. 若电路允许通过的最大电流变为24mA，装置选用两种规格的均能检测700kg的货物 5. 教室灯光改造需要检测室内光照强度（简称照度，单位为Lux）。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；电压表量程0~3V；R1为阻值范围10kΩ~30kΩ的电阻箱；R2为光敏电阻，其阻值随光照度变化的规律如图乙所示。 （1）若电源电压为3V，为15kΩ，电压表读数为0.75V，求此时的照度大小。 （2）调节阻值，使电路能测量7Lux的照度，求电源电压的最大值。 6. 小孟在实验室设计了一款测量物体重力的装置，其示意图如图甲，物体放在有弹簧支撑的托盘上，弹簧底部固定，该装置可以通过电表示数转换测出重力大小。图乙是变阻器接入电路中的阻值RP。与被测物体重力G的关系图像。电源电压恒为24V，定值电阻R0为30Ω，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V，变阻器标有“50Ω 1A”。 （1）闭合开关S，当电流表示数I=0.4A时，求物体的重力G。 （2）在保证电路各元件安全的情况下，求RP的变化范围。 7. 我国制造的新型材料PTC、NTC可制成热敏电阻，现已打破国外技术垄断，被广泛应用于新能源汽车、电热器等多种电子产品。如图甲所示为PTC、NTC热敏电阻阻值随温度变化关系的图像。如图乙所示的电路，电源电压恒为6V，电压表量程，滑动变阻器Rp的阻值范围为，Rx的位置可接入PTC或NTC热敏电阻。 （1）NTC热敏电阻温度为240℃时阻值为56Ω，将其接入图乙中的Rx位置，闭合开关，移动滑片，使电 压表示数为2.8V，求通电10sNTC热敏电阻所消耗的电能； （2）现有PTC和NTC热敏电阻各一个，请任选其一接入图乙中的Rx位置，在热敏电阻温度为152℃时移动滑片，使电压表示数为2.5V，然后保持滑片位置不变。为保证电路安全，求所选热敏电阻允许降到的最低温度。（计算过程中若有近似，请用分数代入计算） 8. 图甲为低温液化制酒示意图，天锅内装有1m高的冷水，底部连有控制排水与注水的装置，该装置内部简化电路如图乙所示。电源电压恒为12V，为热敏电阻，其阻值随天锅中水温变化关系如图丙所示，当水温达到50℃时，排水口打开将水全部排出；为压敏电阻，其阻值随水对锅底的压强变化关系如图丁所示，当水压为0时，注水口打开排水口关闭，将冷水注入天锅，注水高度达到1m时注水口关闭。（，g取10N/kg，不考虑水的蒸发）.求： （1）水高为1m时，的阻值； （2）排水口刚打开时，电路中的电流； （3）排水过程中，当的功率为1W时，的阻值（设排水过程中水温保持50℃不变）。 9. 学校开展了防溺水安全教育后，小华组经过合作探究，设计了一种可以戴在手腕上的防溺水定位求救报警器，其简化电路如图甲所示。已知电源电压为6V，报警器由电压表改装，是定值电阻，是压敏电阻，图乙是压敏电阻阻值随水深h变化的图像。报警器未浸入水中时，的阻值为40Ω，电流表示数是0.12A；报警器浸入水下深度h大于等于1m时，报警器报警，当h为1m时，两端的电压为1.5V。通过计算回答： （1）报警器未浸入水中时，两端的电压是多少？ （2）报警器浸入水下深度h为1m时，的电功率是多少？ 10. 科创小组为学校科技周展会设计了一款提示器，可以提示展台上有无展品。图甲是该提示器的原理图，展台的结构由木板、弹簧、阻值不计的金属片（A、B、C）以及提示电路组成，A可将B、C接通或断开。工作时，闭合开关S，通过提示灯L是否发光可判断展台上有无展品。提示灯L和电阻的图像如图乙所示，电源电压恒定，提示灯L的额定电压为6V，实际电压不低于3V即可达到亮度要求。 （1）金属片A和弹簧的共同作用相当于电路中的___________。 （2）闭合开关S，当展台上无展品时，提示灯L正常发光，提示灯L和电阻的连接方式是______，此时电路中的电流为______A。 （3）若电阻损坏，为达到提示灯L的亮度要求，需更换阻值不超过_______的电阻。 （4）科创小组发现：闭合开关S，展台上有展品时，提示灯L不发光，无法判断该装置是否正在工作。针对此现象，请对图甲虚线框内的电路提出一条改进建议：___________。 11. “遥遥”生物小组培育的植株的生长环境温度不能超过30℃，并且在20~30℃之间需满足一定的湿度要求。“领先”科创小组为其设计的温、湿度报警触发电路如图甲所示。电源为特制的可调恒流电源（使所在电路中的电流恒等于“预先设定的电流”），完全相同的防水热敏电阻、的阻值随温度的变化规律如图乙所示。 （1）小组将“预先设定的电流”设置为后进行报警触发设置。 温度报警触发设置：30℃时两端电压为，将该电压设为温度报警触发值U，当两端实际电压时，触发温度报警。 湿度报警触发设置：用一端浸在水中的湿纱布敷在上。由于湿纱布中的水________，使温度降低，导致两端电压与两端电压产生电压差。环境越干燥，与的温差越大，也越大，因此可用表示湿度状况。当时需要湿度报警，将时的电压差设为湿度报警触发值，记为。请计算 ________（写出必要的文字说明、表达式及最后结果）； （2）现根据实际需要改变“预先设定的电流”，使装置在且湿度报警触发值比增大时触发湿度报警。重新调节后的温度报警触发值U为________。 12. 物理小明发现家中马桶的冲水量（水箱单次排水的质量）较大，浪费水资源。于是设计了可以调节马桶冲水量的装置，简化原理图如图所示，R1为力敏电阻，其所受压力每减小1N阻值增大1Ω，当水箱注满水时，R1的阻值为10Ω；R2为滑动变阻器，滑片P每移动1cm，其接入电路的阻值变化5Ω。该装置通过在电压表上设置“触发电压”控制水箱的停止排水和自动注水，当电压表示数达到“触发电压”时，排水阀门被关闭，停止冲水，同时注水阀门被打开，自动将水箱注满水。设置好“触发电压”后，在水箱注满水的前提下，通过调节滑片P的位置，设置不同的冲水量，当滑片P在阻值最大位置时，冲水量最大。水箱内注满水，滑片P从阻值最大位置向左移动5cm，闭合开关，电压表示数为1V；在滑片P位置不变的情况下，若设置“触发电压”为2V，冲水量为1.5kg。 （1）冲水过程中，随着水箱中水面下降，水箱底部所受水压强逐渐______，力敏电阻R1的阻值变_____； （2）若设置“触发电压”为2.4V，请通过计算求出装置的最大冲水量（写出必要的文字说明、表达式及最后结果。取g=10N/kg，水箱中水足量）。 13. 海龟性别由孵化温度决定。某种海龟在温度℃时，孵化出来的几乎全为雌性；温度℃时，几乎全为雄性。因气候变暖导致自然界雌海龟数量远多于雄海龟。为能在外界环境温度高于30℃的情况下孵化雄海龟，需要设计一个自动温控孵化箱：要求箱内的最高温度为28℃，且最低温度不得低于25℃。科技小组利用如下器材：控制电路电源（电压为）、热敏电阻（阻值随温度变化曲线如图甲所示）、电磁继电器（当电磁铁线圈电流时，吸下衔铁；当时，弹开衔铁；线圈电阻忽略不计）、降温元件（额定电压，额定功率）、开关及导线若干，设计了孵化箱电路如图乙所示。 请你解决下列问题： （1）求降温元件正常工作时的电流； （2）通过计算说明设计的孵化箱是否符合要求； （3）使用一段时间后，控制电路的电源电压降低，孵化箱内的最高温度会如何变化并分析说明。（其它因素均不变） 14.某物理兴趣小组设计了一个压力报警装置，工作原理如图所示。ABO为一水平杠杆，OA长120cm，O为支点，AB：OB=5：1；已知报警器R0的阻值恒为10Ω，压力传感器R固定放置，R的阻值随所受压力F变化的关系如表所示。闭合开关S，水平踏板空载时，电压表的示数为2V；当水平踏板所受压力增大，电压表示数达到5V时，报警器R0开始发出报警信号。踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。求： F/N 0 5 10 15 20 25 30 … R/Ω 45 34 24 18 14 12 10 … （1）电源电压为多少？ （2）当报警器开始报警时，踏板设定的最大压力值为多少？ （3）若电源电压变为14V，为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警，应在杠杆上水平调节踏板触点B的位置。试计算说明触点B应向哪个方向移动多少厘米？ 15.在综合实践活动中，科技小组设计了一个能反映水平风力大小的装置，如图甲所示，电源电压恒为16V，R0为定值电阻，L为额定电压是2.5V的小灯泡，其I﹣U关系的部分数据如图乙所示，AB为长14cm、阻值60Ω粗细均匀的电阻丝（电阻丝的阻值与长度成正比），OP为质量、电阻均不计的金属细杆，下端连接一个重2N的圆球P．闭合开关S，无风时，OP下垂并与A端接触，此时电流表示数为0.2A；有风时，OP绕悬挂点O转动，风对球的作用力F方向始终水平向右，已知OA为10cm，OP始终与AB接触良好且无摩擦；求： （1）电流表示数为0.2A时，灯泡的电阻为　　Ω； （2）无风时R0消耗的电功率。 （3）为保护电路，允许风对球施加的最大作用力。 16. 甲图是一款恒温箱的内部原理电路图，工作电压220V，电热丝的阻值为44Ω；控制电路电源电压为8V，继电器线圈的电阻，滑动变阻器（调温电阻）的最大阻值为130Ω；热敏电阻的阻值随温度t变化的关系如乙图所示。和均置于恒温箱中，当继电器线圈中电流达到50mA，继电器的衔铁会把弹簧片吸到左边，右边工作电路断电停止加热。求： （1）加热时，经过的电流为______。 （2）当最高控温设置在时，滑动变阻器接人电路中的阻值应为______。 （3）利用恒温箱把1kg的牛奶从加热到，牛奶吸收多少热量?（牛奶的比热容（）） （4）把1kg的牛奶从加热到需要2min，则该恒温箱的加热效率为多少?（结果精确到0.1%） 17. 为了解家用电器耗能情况，某小组进行了如下研究。图甲是2，图乙是其工作原理简图，为热敏电阻，其电阻值随温度变化的部分曲线如图丙所示。将蚊香片装入蚊香器，通电后蚊香器的热敏电阻发热，加热蚊香片可以达到驱蚊功效，最后自动保持在一个特定温度（如图丙中的）。 （1）蚊香器工作一会儿，人就能闻到蚊香片气味，这是气体分子在空气中的___________现象。 （2）若蚊香器正常工作的电功率为，则电路电阻值的大小为多少_________？工作消耗电能为多少_________？ （3）家用电器待机时也消耗电能，某些电视机机顶盒待机的功率可达蚊香器正常工作功率的3倍，我们在日常生活用电时该如何有效节能？请写出一条有效措施_________。 （4）请从能量转化和转移角度并结合热敏电阻的电阻值变化特点，解释蚊香器通电后温度升高，并能自动保持一定温度的原因_________。 18. 随着人工智能的兴起，小文和屈原在AI视频对话时，屈原问到“圜则九重，孰营度之？”随即“问天”兴趣小组畅想未来有一天人类能够登陆火星，他们为航天员设计了一款航天服，既能保温又能照明。其简化电路如图所示，若电源电压恒为24V，发热电阻R的阻值为6Ω，小灯泡标有“24V12W”。小灯泡的电阻随温度的变化可忽略不计，闭合开关S1、S2。 （1）通过发热电阻R的电流是多少？ （2）小灯泡的电阻是多少？ （3）发热电阻R电功率是多少？ （4）为了节约用电，兴趣小组的同学将开关S2更换为光敏开关，当光照强度大于50Lux时，开关会自动断开（光照强度是指单位面积上所接受可见光的光通量）。假设某时段火星表面的光照强度随时间的变化如图所示，则从0-100s内航天服消耗的电能是多少？ 19. 为了节约电能又不影响照明，工人师傅设计出一个路灯改造方案。此前，每个路灯装有一只“220V 100W”灯泡L0。此次改造要为每个路灯加装一只相同规格的灯泡L，并安装一个电磁控制感应装置，当夜幕降临时，光控开关闭合，路灯处于低功率的柔光状态；当行人走进感应区时，灯光瞬间变亮，离开感应区时，路灯又恢复原来的柔光状态。图甲是设计的电路（加装的灯泡L未画出），控制电路的电源电压恒为4.5V，压敏电阻R的阻值随压力大小变化的图像如图乙所示，当通过电磁铁的电流等于或大于临界值时，衔铁会被电磁铁吸引而转换触点。工作电路的电源电压220V不变，不考虑灯丝电阻变化，电磁铁线圈电阻忽略不计。 （1）为达到改造要求，工人师傅需要将灯泡L接在电路中______（选填“A”或“B”）处。从安全用电角度考虑，工作电路的导线______（选填“C”或“D”）端应接火线。 （2）若控制电路中R1接入的阻值为55Ω，当感应区上受到的压力时，衔铁被电磁铁吸引转换触点，则感应装置中电磁铁的电流临界值是多少？保持电磁铁电流临界值不变，要想让重力更小的人经过感应区时路灯变亮，写出一种可行的改进办法。 （3）若某路灯每天工作总时间为10h，处于柔光状态的时间累计为8h，求改造后这个路灯在六月份（30天）节约的电能（控制电路消耗的电能忽略不计）。 （4）如图丙所示，在方案实施过程中，工人师傅改装完某处的路灯后，需要把重为200N的材料车沿倾斜路面推至下一路灯处，M、N是途经的两点。已知MN两点间的距离为20m，竖直的灯杆与路面夹角为，材料车受到的摩擦力大小是其重力的0.05倍。假设推力F的方向始终与倾斜路面平行，求工人师傅将材料车从M点匀速推至N点的过程中推力F做的功。 20. 蓄冷剂是食品运输和保鲜过程中的重要降温试剂。现有A、B两种蓄冷剂，财财同学和明海同学为了探究其蓄冷效果，进行了如下的实验探究：财财首先将质量均为100g的两种蓄冷剂分别装入完全相同的冰袋中，标明A、B，放入冰箱中冷冻为温度相同的固体。在容器1、2中分别加入质量为500g且温度相同的水，将冰袋从冰箱中拿出放入水中，并用隔热材料密封。明海同学通过温度传感器每隔一定时间测量蓄冷剂及水的温度，如图是明海记录的A、B两蓄冷剂及容器①、②中水的温度随时间的变化曲线。 （1）露露同学发现：蓄冷剂熔化前温度在升高，其分子热运动速度变_____； （2）0∼t1，水和蓄冷剂之间发生热传递，宇婷同学说其热传递方向为___________； （3）0∼t1，蓄冷剂_____吸热更快； （4）t1∼t2，容器①中水的温度降低10℃，若热量全部被冰袋吸收，经过计算，汉欢同学发现每克蓄冷剂A吸收的热量为_________； （5）汉欢同学在深圳市内配送蛋糕时，选择蓄冷剂_____更好，理由是___________________。 1 学科网（北京）股份有限公司 $