15.电学压轴计算-2026年中考科学三轮精练冲刺（浙江统考专用）

**基本信息** 聚焦电学综合应用，通过情境化问题链构建从基础电路到动态传感器的知识逻辑，强化科学思维与问题解决能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础电路计算|约10题|欧姆定律、电功率直接应用|电压-电流-电阻关系的定量推导| |动态电路分析|约15题|含压敏/热敏电阻、滑动变阻器|电阻变化→电流/电压变化的科学推理| |多挡位电路|约10题|高低温挡、串并联切换|电路状态与功率计算的模型建构| |综合应用|约15题|跨学科情境（如新能源汽车、智能设备）|电路原理与实际问题的探究实践|

电学压轴计算 1．今年央视春晚舞台上，宇树科技的人形机器人呈现了精彩的表演。为保障机器人正常工作与现场环境安全，技术人员为其配备了环境监测系统。该系统内置二氧化碳传感器，可实时监测周围环境中二氧化碳的浓度。当传感器检测到二氧化碳浓度超出正常范围时，会将信号传递至中央控制系统，经处理后自动启动通风或空气净化装置，维持现场空气质量。请回答： (1)上述的二氧化碳传感器相当于人体反射弧中的 。 A．感受器 B．神经中枢 C．效应器 D．传出神经 (2)该传感器的核心是气敏电阻，其阻值随二氧化碳浓度升高而减小，简化其内部电路后，如图所示，电源电压恒为12V，定值电阻。当二氧化碳浓度较低时，电路中的电流为0.2A，求此时气敏电阻的阻值。 (3)为校准传感器，技术人员将含有0.88g二氧化碳的标准空气样品（其他气体不参与反应）通入足量的澄清石灰水中，恰好完全反应。请计算理论上生成碳酸钙沉淀的质量。 2．农业上有多种杀虫的方式，某科学兴趣小组对不同原理的杀虫方式展开研究。 (1)化学杀虫：敌敌畏是一种化学杀虫剂。敌敌畏易挥发，在光照下易分解，而在动物体内不容易分解。“在光照下易分解”是敌敌畏的 （填“物理”或“化学”）性质。 (2)生物杀虫：农业上经常用瓢虫去治理青菜上的蚜虫，达到以虫治虫的效果。其中包含蚜虫的食物链是 。 (3)物理杀虫：如图所示是某款太阳能杀虫灯，它用紫外线灯诱虫，当虫体同时接触高压电栅栏相邻的两根金属丝时，会被电击而亡。某害虫外壳的电阻为5×105欧，当通过虫体的电流达5×10-3安时，外壳会被击穿而死亡。为杀灭该害虫，电栅栏相邻的两根金属丝之间电压至少为多少伏？ 3．小科为测量击打力设计了简易模拟电路（如图1），闭合开关S，当击打压力应变片R时，可以通过电流表的示数来反应击打力的大小。已知电源两端电压恒为24V，定值电阻的阻值为20Ω，电流表的量程为，压力应变片R的阻值与击打力F的关系如图2所示。 请回答： (1)当压力应变片所受打击力增大时，电流表的示数将 （填“增大”或“减小”）。 (2)当小科用1000N的力打击压力应变片R时，电流表的示数为多大？ (3)在保证电路元件安全的情况下，该电路能测量的最大打击力多大？ (4)为使该电路能测3000N的打击力，需要对小科的设计进行改进。在不改变电路连接方式、电流表的量程及压力应变片R的情况下，请你通过计算提出一种合理的改进建议。 4．近年来，新能源汽车已成为大众出行的交通工具之一。 (1)图1是某新能源汽车充电站的“墙面垂直绿化”。该装置能使充电站夏季降温3~5。这是由于植物的 作用会带走大量热量； (2)新能源汽车表面的车漆能减缓车身钢板的锈蚀，从锈蚀条件分析，这是由于 ； (3)图2是某新能源汽车导航显示从出发地到目的地的部分信息，若该汽车要在预计时间内完成本次行程，其速度至少要达到多少千米/时？ (4)定期对轮胎气压进行检测是保障行车安全的必要措施。图3为某款电子胎压测量仪的简易电路图，已知电源电压恒为6伏，定值电阻R0=200欧，敏感电阻RF的阻值随气压p的变化关系如表所示。某次胎压检测时，闭合开关后电压表示数为2伏，则该轮胎内的气压为多少帕？ RF（欧） 100 200 300 400 p（×105帕） 2.5 2.4 2.3 2.2 5．蚊子携带多种病毒，常吸取动物血液为食，并可能传播多种疾病。小科设计并制作了蚊子诱捕器（如图甲），其中紫光灯和诱捕剂都能引诱蚊子。诱蚊器内部电路如图乙所示。 (1)小科利用蚊子诱捕器诱捕带病毒的蚊子，这属于预防传染病措施中的 环节。 (2)科学家发现，蚊子能通过空气中二氧化碳浓度的变化来寻找猎物。诱捕剂通过产生二氧化碳来吸引蚊子，若利用碳酸钠和白醋反应（化学方程式：）产生484克二氧化碳，请计算至少需要碳酸钠的质量。 (3)通过改变装置内部风扇转动的方向可实现“捕蚊”和“排蚊”的功能。如图乙，当S2闭合且S1与接线柱2连接时，气流经通道a流入捕蚊盒，蚊子被吸入。当S2断开且S1与接线柱1连接时，气流经通道b进入捕蚊盒将蚊子尸体从通道a排出。为实现以上功能，请在图乙虚线框内补画出电源1。 (4)诱捕器进行“捕蚊”工作时，电源2的电压为3V，通过紫光灯的电流为2A，风扇的功率为3W，请计算诱捕器工作24小时消耗的电能。 6．2026年1月1日起，我国全面禁止生产含水银的体温计。 (1)人体的体温平衡对于健康有着重要意义。炎热的夏天，外界环境温度较高，人体会通过增加 加快散热，以维持体温相对稳定； (2)在实验室不小心打破水银体温计，会导致有毒的水银蒸气挥发，可及时在水银上撒一些硫粉，使它们结合成无毒的硫化汞（HgS），相关反应的化学方程式是 ； (3)电子体温计正逐渐替代水银体温计。图1是某同学设计的电子体温计简易电路，测温探头RT为热敏电阻，其阻值随温度变化的图像如图2所示。已知电源电压恒为6V，R为保护电阻。现要将电流表的表盘（0~10mA）改装成温度刻度，若要求电流表的指针偏转到最大刻度位置时的温度值为42℃，计算保护电阻R的阻值。 7．图甲是小科制作的简易调光台灯，其内部电路如图乙（电源电压恒为6V，LED灯标有“3V  1.5W”字样）。 (1)图丙是调光电位器结构图，接线柱bc接入电路，滑片顺时针旋转过程中调光灯亮度 （填“变亮”“不变”或“变暗”）。 (2)求该LED灯正常工作时的电流。 (3)求该LED灯正常工作1小时消耗多少焦的电能。 (4)根据评价量表，该简易调光台灯“功能性”指标被评为优秀，“安全性”指标被评为不合格，请你提出相应的改进措施： （写一种即可）。 制作简易调光台灯评价量表（节选） 指标 优秀 合格 不合格 功能性 连续调光 间断调光 不能调光 安全性 长期使用灯泡不易损坏 偶尔出现灯泡损坏 极易损坏 8．LED灯具备低能耗、高亮度、长寿命等特点，应用越来越广泛。但由于LED具有特性（图1）。即在一定范围内两端电压发生微小变化，会引起电流急剧变化。电流急剧变化会损坏灯珠，因此需要用恒流电源（图2中表示输入交流电。输出为直流电，且输出的直流电压可在一定范围内变化，但它的输出电流大小始终保持不变）驱动。图2是某品牌LED灯的电源LED控制器的参数和其内部2个灯珠的串联接线示意图。 (1)已知每个灯珠的额定电压是12V，正常工作电流为，则每个灯珠的额定功率为 ，图2中灯珠正常发光，此时电源控制器的输出直流电压为 ； (2)某次打雷时，某同学房间的LED灯突然熄灭。排除停电因素后，他有两种猜测： 猜测一：可能是某个灯珠损坏；猜测二：可能是LDE电源控制器损坏。 ①请你设计一个方案在不损坏其他灯珠的情况下帮助该同学验证猜测一， ； ②若电源控制器和灯珠都损坏，灯珠正常，维修师傅想利用一只恒流输出为的控制器（电压输出）替换原控制器，应该如何改进电路（可增加一些电学元件），使新控制器换上后能使灯珠正常工作？请在下方的电路图上把电路补充完整，并标上对应数值 。 9．测量体重需要用到如图甲所示的人体秤。秤中的力敏传感器由可以改变形状的金属电阻R组成，外面包括绝缘材料。当秤台上有重物时，力敏传感器被压缩，电阻R随之变短变粗，阻值发生变化。据此原理，某小组利用力敏传感器设计了一种既能称量物重，又能实现报警的人体秤的模拟电路，如图乙所示。电源电压为3V，电流表量程为0~0.6A．闭合开关后，秤台上不放重物时，电流表示数为0.2A，随着秤台重物的增加，电流表示数会发生变化，当电流达到0.4A，电磁铁会吸引衔铁，动、静触点接触，电路报警。报警灯L的额定电压为3V，其电流随电压变化规律如图丙所示，电阻R阻值的减少量与所测物体质量的增加量成正比，当秤台上物体的质量为10kg，力敏电阻的变化量为1Ω；（电磁铁线圈电阻不计，g取10N/kg） (1)数据显示，中国的超重和肥胖患病率已达到50.7%。肥胖的致病因素最主要的是生活方式的改变。长期吃过多的高脂肪、高热量食物且不运动，人体获得的能量比消耗的能量更 ，易导致肥胖。 (2)闭合开关，秤台不放重物到电路开始报警时，灯泡L的功率变化了多少？ (3)当电流表示数为0.4A时，电磁铁会吸引衔铁、电路报警，求此时秤台上物体的质量为多少？ 10．小米SU7汽车安装有电加热座椅垫，该座椅垫有“高温”“低温”两个挡位，其电路简化原理图如图甲所示，其中电源电压为60V保持不变，熔断器（电阻忽略不计）的熔断电流为3A，高温功率为180W，低温功率为20W。求： (1)R2的阻值； (2)小科把电路原理图改为乙图，也设有两个挡位，但有一个挡位无法正常使用，请通过计算分析原因。 (3)小明把电路原理图改为丙图，移动R滑片可以连续调节R1的电功率，使R1的最小功率与最大功率之比为1:9，则滑动变阻器R的最大阻值应为多少？ 11．植物生长需要适宜的环境湿度。小明为大棚内的植物“多肉”（适宜的环境湿度为30%～40%）设计了一个自动加湿装置，当环境湿度降至30%，加湿器恰好开始加湿，当环境湿度升至40%，加湿器恰好停止加湿，其电路如图所示。控制电路的电源电压U恒为6V，定值电阻R0为20Ω，湿敏电阻R的阻值随环境湿度的升高而减小，它的阻值与部分环境湿度对应关系如表所示。请完成下列问题（线圈电阻不计）。 环境湿度 湿敏电阻R/Ω 70% 10 50% 20 40% 30 30% 40 (1)闭合开关S1，电磁铁的上端是 极； (2)闭合开关S1、S2，求衔铁恰好被吸下时控制电路的总功率； (3)若大棚内的植物换成牡丹（适宜的环境湿度为50%～70%），小明提出该加湿装置只更换电阻R0就能实现“当环境湿度降至50%，加湿器恰好开始加湿，当环境湿度升至70%，加湿器恰好停止加湿”，求更换后R0的阻值。（请写出计算过程） 12．中国计划于2035年前建成国际月球科研站基本型，工程师需要建立空气循环系统来调节氧气浓度满足科研站内的人员生存。 (1)【氧气减少】科研人员因 作用（填生理活动）会使站内氧气浓度降低。 (2)【氧气增加】空气循环系统能实现氧气的再生和二氧化碳的吸收，部分流程如图甲所示。已知站内人员平均每天需要消耗8kg氧气才能维持正常生命活动，请计算该系统每天至少需要电解多少千克的水? (3)【氧气稳定】安全的氧气浓度通常维持在 19.5%至23.5%之间，氧气浓度通过图乙装置调节。电源电压恒定不变，当氧气浓度偏低时，电解池两端电压增大加快电解水制氧速度，风扇风力变小；当氧气浓度偏高时，电解池两端电压降低减慢电解水制氧速度，风扇风力变大。装置中的气敏电阻 Ra、Rb与氧气浓度的关系正确的是 。 A． B． C． D． 13．某款手表有环境光传感器，会根据环境光线的变化自动调整屏幕的亮度，从而提供最佳的视觉体验。该手表的内部简化电路如图甲所示。已知R1=1×104Ω，电源（电压为U）与内部定值电阻R1、外部的显示装置R2（视为可变电阻，随外界亮度变化而变化）串联构成闭合回路。实验测得手表输出电压UAB与电流I的关系如图乙所示。请回答： (1)根据手表的实际应用，当外界的亮度增大时，UAB需减小，则可变电阻R2的阻值应随之 （选填“增大”或“减小”）； (2)求该手表的电源电压U； (3)当R2=3×104Ω，求此时R1的发热功率P。 14．小明从废弃的空气炸锅上拆下一个加热部件（如图甲），该部件由阻值相等且不变的两根电阻丝 构成，小明设计了图乙的电路对该部件进行检测，其中R0=22欧，M、N为接线柱。 (1)电阻丝加热时，电能转化为 能; (2)用导线把M和N连接，只闭合开关 S1，电流表示数为1A，则电源电压为 V。 (3)把M接A，N接B，只闭合开关S1，电流表示数为0.5A， 求 的阻值是 。 (4)把 M接A， N接C， 只闭合开关 S1检测 完好。将该部件接回空气炸锅，空气炸锅能达到的最大功率是多少? 15．项目化学习小组制作了一款电子体重秤（如图甲），电源电压恒为6伏，R0是阻值为10欧的定值电阻，秤盘下方的电阻R为力敏电阻，其阻值随所受压力大小的变化关系图像如图乙所示。 (1)若将电表改装为体重显示屏，要求体重越大，电表示数越大，应选择 进行改装（选填“电压表”或“电流表”）； (2)闭合开关，发现电压表有示数，电流表无示数，其电路故障的原因可能是 ； (3)排除故障后，当电压表的示数为2伏，测得人的体重为 牛。 16．电子量角器具有读数简便、精确等优点，被广泛运用于建筑制造业。如图为小实设计的一种电子量角器电路示意图，电压表的量程为0~3V，O为半圆弧电阻MN的圆心，滑片OP为半径，当滑片OP转动时，接入电路的电阻RMP阻值发生变化，且与旋转角度θ成正比，并将θ标在电压表刻度盘对应电压值的上方，完成对电压表的改造，已知电源电压大小 U=6V，RMN=18Ω，R1的大小为12Ω。试回答下列问题： (1)图乙中电压表的示数随测量角度的增大而 ； (2)某次调试过程中，电压表示数如图丙所示，请计算此时电路消耗的电功率； (3)为满足电子量角器能测量 的要求，小实提出两种改进方案： 方案一： 改变 的阻值； 方案二：改变电源电压U。 请你选择一种方案并写出调整后的或U的最大值: ； (4)在完成电压表刻度标注后，小实发现表盘的刻度值不均匀，为解决该问题，他设计如下四个改进电路。下列方案可行的是 （可多选）。 A．B．C．D． 17．小金家新买了一个带有电量监测功能的智能插座，如图为其内部简化电路，工作时用电器接入MN之间，根据电流传感器测定记录电流变化并计算电路消耗的电能。已知智能插座的额定电压为220V，电流传感器自身电阻R0=1Ω，现将一个额定电压为220V的电热水壶接入插座，此时电流传感器测得电流I=5A； (1)求该电路的实际功率； (2)请计算此时该电热水壶的电阻； (3)小金发现插座长时间使用后外壳发热，查阅说明书得知其最高允许温度为60℃。知插座散热功率P散=10W，试通过计算说明该插座是否存在过热风险。 18．项目小组基于新能源汽车电池智能温度监测系统原理，研发了一款温度监测模拟装置，其核心测温电路如图甲所示。电源电压U=6V恒定，定值电阻，热敏电阻R1的阻值随温度变化关系如图乙所示。当温度变化时，R1的阻值改变，导致电压表示数变化。小组同学将温度示数标记在电压表上，可以完成电压和温度的转化。 (1)当温度为0℃时，电压表的示数为 ； (2)当R1为60Ω时，系统启动散热，请计算此时电路电流大小； (3)小组改装的温度检测刻度盘是否均匀，请分析说明理由 。 19．项目学习小组利用如图甲电路将电流表改装成一个“数字显示”温度计（如图丙），其中Rt为热敏电阻，其电阻随温度变化如图乙所示。其制作过程如下： 步骤一：将图甲中滑动变阻器的滑片P移到b端，闭合S1、S2，移动滑片P使电流表满偏，此时滑动变阻器的阻值标注为Rp，之后保持滑片P位置不再移动； 步骤二：断开S1、S2，向容器中加入适量沸水（标准大气压下），只闭合S1并记录电流值，接着观察温度计，记录示数每下降5℃时温度t和对应的电流I； 步骤三：根据记录的t和I，重新绘制电流表的表盘，改装成温度表。 (1)当温度降低时，热敏电阻的阻值将 ； (2)已知电源电压为30V，选用的电流表量程为0~0.6A，求水温52℃对应电流表表盘的电流示数；（写出计算过程） (3)当容器中水温为100℃和80℃时，在图丙中标出的两个温度的刻度间距记为ΔL1；同理，将20℃和40℃对应温度的刻度间距记为ΔL2。请比较ΔL1和ΔL2的大小关系： 。 20．项目学习小组同学设计了如甲图所示的质量仪，其中弹簧A（原长为1米）的上端与滑动变阻器的滑片P相连（此时P处于R的最上端），弹簧A、B的下端与金属板相连。电源电压恒为9伏，定值电阻，，R的长度为0.3米，电压表的量程为。其工作原理为：盛放物体的托盘对弹簧产生的压力，使弹簧压缩带动滑片P下移，从而使电压表的示数发生变化来指示物体的质量，弹簧压缩长度与压力的关系如图乙所示。当被测物体质量较小时，质量仪比较精确，当物体质量较大时，则质量仪的量程变大。（托盘质量忽略不计） (1)弹簧B的长度为 。 (2)电压表的示数为2V时，计算被测物体的质量。（写出计算过程） (3)若将甲装置中的弹簧A去掉，保持其他条件不变，通过计算在丙图中标出质量仪的零刻度线和量程（标出位置和具体数值）。 21．为了能更方便地测量电阻，某学习小组设计如图电路，预将某个电流表改装成电阻表，具体操作如下：①将M、N直接相连，调节R0，使电流表指针指在“0.6A刻度线”；②保持R0不变，在M、N间依次接入阻值为5、10、15、20……的定值电阻，并在电流表指针所指的刻度线处标上相应的电阻值。部分数据如下表。 序号 1 2 3 4 5 …… RMN/Ω 5 10 15 20 …… 对应的电流值/A 0.6 0.3 0.2 …… 请回答： (1)该电阻表的零刻度线应标在电流表的 A刻度线处，且刻度 （填“均匀”或“不均匀”）。 (2)当RMN=5时，求此时RMN两端的电压。 (3)当RMN=10时，求R0的电功率。 22．项目化学习小组设计了一款液体电子秤，其主要结构如图甲所示。已知电源电压恒为6 V，弹簧电阻恒为1Ω，R0=9Ω，电阻丝ab长20cm、阻值为40Ω（其阻值与长度成正比）。桶中无液体时，滑片P指向a处，弹簧所受外力增加F，滑片P向下移动x，F与x的关系如图乙所示。测量时，将待测质量的液体加入小桶，稳定后闭合开关，就能从改造后的电流表刻度盘上读出液体质量的大小（滑片P与电阻丝连接良好，并忽略二者之间的摩擦）。 请回答： (1)待测液体质量越大，电流表示数 （填“越大”“越小”或“不变”）。 (2)电流表刻度为0.2A处应标的质量刻度为 g。 (3)当待测液体的质量达到最大值时，该电路消耗的功率为多少瓦？ (4)为进一步把液体电子秤迭代成液体密度仪，小组同学测得小桶的容积为20cm3，测量时，将待测密度的液体加满小桶。则该密度仪所能测量的最大密度为 g/cm3。 23．科学兴趣小组参观农场后，准备为农场的储水箱设计自动抽水控制系统。 【明确目标】电路功能：水箱装满水时，水泵能自动停止工作。 限制条件：①工作电路电压恒为220V，控制电路电压恒为12V； ②压敏电阻安装在水箱下部，其阻值与压力的关系如图乙； ③电磁铁线圈阻值不计，当电流达到40mA时，衔铁恰好被吸下； ④水箱的容积为。 【设计方案】根据要求，该小组设计了图甲方案。 (1)水箱装满水时控制水泵的电动机M恰能自动停止工作，则应选多少欧？ (2)若水箱距水源的高度为3m，需要在2min内将水箱装满，则选择的电动机抽水功率至少为多少瓦？ 24．我市户外公共场所中多处便民饮水机已投入使用，小科对此很感兴趣，自己设计了一款饮水机，其部分结构示意图（如图甲）。 (1)小科应将电加热装置安装在贮水箱的 （填“上部”或“下部”），加热效果更好。 (2)图乙为电加热装置电路简化图，饮水机有加热档和保温档。当开关S1 （填“闭合”或“断开”）时，直饮水机处于保温状态。 (3)R1和R2均为阻值不变的电热丝，R2的阻值为48.4Ω，正常工作时，保温档功率为110W，请求出电阻R1的阻值大小。 (4)小科为提升饮水机的能源利用率，对设计方案进行了改进（如图丙）。对比图甲、图丙两种设计方案，图丙方案更有助于提高能源利用率的依据在于： 。 25．某电热敷眼罩如图甲所示，有高温、中温和低温三个挡位，图乙是内部简化电路图，R1、R2、R3为加热电阻，其中R1、R2的阻值均为10Ω，通过旋转开关可以实现挡位切换，正常工作时电压为5V。 (1)该电热敷眼罩可以缓解眼部疲劳，它通过发热元件对眼部加热，有助于扩张血管，增加血流量，进而改进眼部血液循环，为眼部组织细胞的生命活动提供更多的 ； (2)旋转开关转至 （选填“ab”、“bc”、“cd”或“de”）时，电热敷眼罩处于高温挡工作，理由是： ； (3)若旋转开关转至de时，电路中总电流为0.9A，则的大小是多少？ (4)旋转开关转至cd时，求电热敷眼罩的功率。 26．电子体温计正逐渐取代水银体温计。甲同学制作了一种简易电子体温计，其电路如图1所示。其中定值电阻欧，为热敏电阻，其阻值与温度的变化关系如图2所示。 (1)图1电路中，电源电压恒为6伏，当两端电压伏时，报警装置开始报警（报警装置是否报警都不会对电路造成影响）。求： ①使用该电子体温计测量体温，当体温达到 ℃时，会开始报警。 ②此时定值电阻消耗的电功率是多少？ (2)乙同学将0~0.6安的电流表（如图3）串联在该电路中，希望能用电流表上的刻度线来指示36~40℃的温度，即直接从电流表上读出温度值。请通过计算分析这个方案是否可行。 27．如图为某项目化学习小组设计的电子身高体重测量仪示意图。其中AB和CD为两根粗细均匀的电阻丝，电压表V1和V2示数分别用来显示身高与体重的测量值。空载时弹簧刚好处于原长，且滑片P1和P2均位于电阻丝AB的E点，滑片P3位于电阻丝CD的C点。 (1)相同体重的小明与小红，小明的身高更高，当他们分别站在该测量仪上时，闭合开关S，通过电阻丝AB电流大小分别为I小明和I小红，则I小明 I小红（选填“>”、“<”或“=”）； (2)已知该电子身高体重测量仪的电源电压U恒为3伏，电阻丝CD长度为25厘米、阻值为10欧，弹簧压缩的长度ΔL与其受到压力F的关系如图乙所示。请通过计算说明：“体重60千克”对应的电压表V2示数是多少？（注：绝缘踏板和绝缘挡板的质量及滑片与电阻丝之间的摩擦均忽略不计） (3)以下是小组同学对该电子身高体重测量仪的评价，其中正确的有 。 A．该测量仪中电压表V1示数随身高的增加而增大且刻度变化均匀 B．该测量仪中电压表V2示数随体重的增加而减小且刻度变化不均匀 C．该测量仪工作时电路消耗的总功率与身高或体重的变化无关 D．用该测量仪测量不同体重的人的身高时，体重大小会影响电压表V1的示数 E．若用长度不变阻值更大的电阻丝替换CD，可提高体重测量的精确度 28．宁波杭州湾新区正响应浙江省“一湾一带多基地”布局，承接多项碳中和项目，对降低碳排放有突出贡献，打造国际新能源零部件产业园。如图甲所示为园区某品牌电动汽车部分参数，该汽车行驶时由蓄电池给电动机供电。 人和车的总质量 1500kg 蓄电池满电容量 60kW·h 最大续航里程 435km 最大功率 100kW 甲 (1)该品牌新能源汽车具备“动能回收”功能，其在减速时能将行驶过程中的机械能转化为 能，储存在磷酸铁锂电池中。 (2)汽车充满电后，匀速行驶，牵引力做功，电池剩余容量为，则汽车匀速行驶时所受阻力为车总重的多少倍？将电能转化为机械能的效率为多少？（精确到0.1%） (3)如图乙所示为该汽车的超速提醒电路，为定值电阻，为阻值随车速增大而增大的可变电阻。当电压表的示数超过某一数值时，汽车将警示驾驶员已超速。图丙为汽车由静止加速至的过程中，的电功率随电流变化关系图，则定值电阻的阻值为多大？ 29．图甲是小金测试“坐位体前屈”的情景，将其电路简化如图乙所示，通过电压表的示数来反映前屈的成绩（滑动变阻器足够长）。 资料1：“恒流源”是一个特殊电源，工作时无论怎么移动滑片，如图电路中电流即电流表示数保持不变。 资料2：测试前，滑片P在电阻最左端，向前推滑块相当于向右移动变阻器滑片；电阻的阻值随长度的变化规律如图丙所示，向右移动滑片使电阻的长度从1厘米推到2厘米，电压表的示数变化了0.1伏。 请回答： (1)根据资料1，小金向前推滑块，电压表的示数 （填“变大”“变小”或“不变”）。 (2)根据资料1、2，当滑片P移动到最左端时，电流表的示数为 安。 (3)小金测试时，滑块向前推动的距离为20厘米时，求此时滑动变阻器消耗的电功率。 (4)若推动滑块的长度变化值相同时，电压表示数的变化值越大，该装置的灵敏度越高。若要增大该装置的灵敏度，可适当 （选填“增大”或“减少”）恒流源的输出电流。 30．如图所示，有一种冬季用来取暖的热风机，使用时需要在a、b端连接电压为220 V的交流电源，热风机具有“低功率”和“高功率”两种加热模式。和是用来加热空气的电阻丝，阻值是的一半，的额定功率是968 W，M是额定功率为44 W的电动机，电动机用来鼓风的，工作时放出热量可忽略不计。求： (1)电阻和的阻值； (2)在“低功率”和“高功率”模式下，干路中的电流； (3)在“低功率”和“高功率”模式下，流过电动机的电流与干路中的电流之比； (4)在一个封闭的、容积为的房间使用这种热风机，在“高功率”模式下10分钟内可使得室内空气温度升高20℃，求这个房间散失的热量与室内空气吸收的热量之比。已知空气密度，空气比热容，不考虑其他因素的影响。 31．新房装修时，工人经常用普通量角器测量角度，不方便读数。小明根据所学知识设计了如图甲所示的电子量角器。电路中电流表量程为0~0.6安，电压表量程为0 ~3伏，O为半圆弧电阻MN的圆心，金属滑片OP 电阻不计，与半圆弧接触良好，电源电压恒为6伏，R0为电阻箱（可调节阻值）。将滑片OP 旋转至 M 处，调节 R0的阻值，使电路中电流为0.6安。 (1)电阻箱接入电路的阻值； (2)调节θ为90°时，电流表示数为0.3安，求半圆弧电阻消耗的电功率； (3)小明发现，甲电路中的电压表示数并不与θ成正比。于是在电路各元件不变的基础上，将电路连接成如图乙，并将电压表刻度上标上相应的角度如图丙，则小明改进的乙电路中的电阻箱 R0为多少欧？ 32．2024年4月25日，神舟十八号载人飞船发射成功。查阅资料了解到，飞船在发射前需要检验飞船舱体的气密性。科技人员设计了图甲模拟检测电路，电源电压保持不变，为的定值电阻，R为压敏电阻，其阻值随环境气压变化的规律如图乙。将R置于舱体内，舱体位于真空室中，舱体不漏气时，舱体内气压为。求： (1)舱体不漏气时，两端的电压是多少？ (2)舱体不漏气时，电路工作消耗的电能是多少？ (3)电压表示数为时，舱体内的气压值是多少？ 33．综合实践活动中，同学们设计了一种可测量物体质量大小的装置，主要结构如图甲所示，从电流表指针所指的刻度就可以知道物体质量的大小。为长阻值为的电阻丝，其阻值与长度成正比，托盘上无物体时，滑片P恰好位于电阻丝最上端A处；每次测量时，在托盘中放上重物后，弹簧增加的弹力F与滑片P向下移动的距离x的关系如图乙所示。电源电压恒为标有“”，电流表量程为。不计一切摩擦。 (1)闭合开关，托盘上无物体时，电流表示数为多少？ (2)在确保电路安全的前提下，电路允许的最大电功率是多少？ (3)某次测量时，电流表示数为，所测物体质量为多少？ (4)若利用电压表（量程）示数来显示物体质量大小，其它条件不变，要求物体质量越大，电压表示数也越大。在图丙中接入电压表后与原装置相比，该装置所能测量质量的最大值 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 34．某项目化小组为了研究蹦床运动员的训练情况，设计了一种测定蹦床所受压力的装置，其原理如图甲所示。已知电源电压为3V且保持不变，定值电阻，压敏电阻的阻值R随压力F的变化而变化，如图乙所示。已知小温从距离蹦床越高处下落则对蹦床的压力越大，小温从某一高度下落后得到电路中电压表的示数与电流表的示数之间的关系如图丙中线段ab所示。 (1)当小温还在空中时，由于受到蹦床自重的影响，压敏电阻所受压力为200牛，求此时电路总电功率； (2)小温从这一高度跳下后，在与蹦床接触的过程中，电流表的示数达到最大值时，压敏电阻受到的压力为多大？ (3)若小温从距离蹦床更高的位置跳下，则b点的位置将会移动至B点，请在图丙中用黑点标出B点可能的位置。 35．某电热水器内部简化电路如图甲所示，由控制电路和加热电路组成。加热电路中电压为220V， 加热电阻R1=44Ω，控制电路中电源电压恒为12V，R0为定值电阻，R1为热敏电阻（其阻值随水温的变化关系如图乙所示）；虚线框内为电压检测自动开关，当检测到 R0两端的电压降到3V时S2闭合；检测到R0两端电压升高到6 V时S2断开。已知热水器中水温降到40℃时，加热电路开始加热；水温升至某温度时，加热电路停止加热。求： (1)开关S2闭合时加热电路的电功率。 (2)定值电阻R0的阻值。 (3)加热电路停止加热时水的温度。 36．科学小组的同学设计了一款“重力灯”。图甲是这种“重力灯”的结构简化图，当重物下落时拉动绳子，转轴转动时，稳压设备能将电能储存，并输出3.6V稳定的电压给其他电器。当挂上一个质量为25kg的重物时 (1)图甲虚线框内装置的工作原理是 ； (2)整个装置的能量转换率为20%，在重物竖直下落2.4m的过程中产生的电能，可以供一个标有“3.6V 1W”字样的LED灯持续正常发光多长时间？ (3)取下灯泡，将图甲装置的两个输出端接入图乙中的a、b两个接线柱进行实验。R0为标有“5Ω 0.3A“的定值电阻，滑动变阻器R1标有“50Ω 1A”，电流表选择量程为0~0.6A，电压表选择量程为0~3V。为了保证电路安全，求滑动变阻器接入电路中的阻值变化范围。 37．小明家有一款家用空气炸锅如图甲所示，其简化电路如图乙所示，工作过程风扇始终转动，而发热管则通过温控开关有规律地闭合或断开，使锅内温度在一定范围内波动。其中电风扇功率为，发热管电阻为。小明用空气炸锅烘焙牛排时，设定温度为180℃，总工作时间为，温度传感器显示锅体温度随时间变化关系如图丙所示。 (1)为使空气炸锅能自动停止工作，应在图乙电路中的 （选填“a”或“b”）处串联一个定时开关； (2)空气炸锅工作到时，图乙电路c点电流为多少？ (3)空气炸锅这次烘焙牛排共消耗了多少电能？ 38．图甲是新型密度计的设计图，R为定值电阻，Rf为压敏电阻，物体A与Rf通过细线连接，其阻值变化与拉力F的关系如图乙。已知：U=12V，定值电阻 R=50Ω，VA=1000cm3，A=1.03g/cm3， 水=1.0g/cm3. (1)A物体浸没在水中时所受的浮力； (2)小金将电压表改装成密度计，通过计算说明，水的密度“1g/cm3，应标注在电压表哪一示数值？ (3)某液体的密度为1.1g/cm3，能否用该密度计测量，并说明理由。 39．空气炸锅，因其烹制食物脂肪含量低，美味酥脆，无油烟味，深受广大市民青睐。如图甲所示，为某品牌空气炸锅，其发热元件为两个电阻，R1=50Ω，R2=200Ω，额定工作电压为220V，工作时有高、低两个挡位，其内部电路可简化为图乙所示电路。 (1)低温挡正常工作时，求电路中的电流； (2)高温挡正常工作时，求电路消耗的总功率； (3)若使用空气炸锅高温挡，将200g初温为20℃的原料薯条加热到170℃，至少需要多长时间？[c薯条=3.63×103J/（kg•℃）] 40．现有一个粗细均匀的金属圆环，它是由一段铜丝和一段同种材料制成的电阻丝连接而成的。为了研究它的导电性，张老师把它接入到如图甲所示的电路中。实验时，张老师先将触点M与圆环上的A点连接，再移动滑动变阻器R1的滑片P至最右端后，闭合开关S，将触点N从A开始沿逆时针方向滑动一周，在触点N滑动的过程中，触点M、N之间的电阻等效于一个变化的电阻，记为RMN，设滑过弧MN的长为x，电流表示数I与x之间的关系如图乙所示。已知电源电压恒为4.5V，铜丝的阻值不计，触点接触良好。粗细均匀、同种材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。通过计算完成以下内容： （1）由图乙可知，该金属圆环中铜丝的长度是 cm？ （2）在触点N滑动过程中，RMN的最大值是多少？ （3）每1cm的电阻丝的阻值是多少Ω？ （4）如图丙所示，先将R1滑片P移到最左端后，先将圆环从电路中拆下，然后把MN接到圆环的任意一条直径两端，闭合开关S，求电流表的最大值。 41．电梯在超重时会发出报警声，这是如何做到的呢？某兴趣小组设计了超重警报装置，电路示意图如图甲所示。图中，，电源电压，报警器阻值忽略不计。其中为压敏电阻，其阻值与所受压力的关系如图乙所示。 （1）乘客乘电梯时，与乘客对地板的压力是一对相互作用力的是 ； （2）当电流表示数为时，报警器将发出报警声。此电梯最大承载质量为 ； （3）当电梯承载总质量为的乘客时，电流表的示数为 A； （4）电梯使用一段时间后，承载能力下降，需要降低最大载重。下列方法可行的是 （填字母）。 A．减小电源电压         B．将A点向左移动 C．串联一个定值电阻     D．在压敏电阻处并联一个定值电阻 42．某同学设计了如图甲所示的恒温箱电路，、均为发热电阻，的阻值为40欧，为热敏电阻，其电阻随温度变化情况如图乙所示。控制电路电压为6伏，线圈电阻忽略不计，当线圈电流达到30毫安时，衔铁会被吸下，与工作电路的触点接通。衔铁吸下后，当电流降到20毫安时，衔铁会在弹簧作用下被拉起，与工作电路的触点分离。 (1)通过触点的接通和分离，可实现恒温箱内高功率加热和低功率保温两种模式，当触点接通时，恒温箱内处于 模式； (2)当触点分离时，恒温箱工作时的功率为100瓦。已知工作电路的电压伏，求的阻值； (3)恒温箱内的温度会在一定范围内变化，当滑动变阻器的阻值为100欧时，求恒温箱内的温度变化范围； (4)现在需要降低恒温箱中的最高温度，以下措施可行的有 。 A．增大 B．减小 C．增大 D．减小 43．小明制作了一个“水位仪”，其简化结构如图甲所示，一根轻质绝缘细杆上端与滑片P固定，下端与边长为10厘米的正方体木块相连，木块放在高足够的圆柱形容器内。未注水时，滑片P刚好在滑动变阻器R1的最下端a处；闭合开关S，向容器中注水，滑片P随木块上浮在R1上滑动。已知电源电压U恒定不变，R2为定值电阻。滑动变阻器R1中的bc段短路，其余正常部分的电阻与自身长度成正比；定值电阻R2的电功率P2，电压表示数U1与水深H的关系如图乙和丙所示。 (1)小明在计算电源电压U的大小时，已经分析如下，请帮他完成。 (2)小明发现滑动变阻器R1上只有“0.8A”的字样，无法看出最大阻值。电流表量程选用0~0.6安，电压表量程选用0~3伏。则在电路安全的范围内，水位最深为多少?写出计算过程。 (3)根据已知的条件，请帮小明再提出一个求解的问题，并进行求解。 44．为吸引顾客，商场前的广场上经常会出现巨大的充气城堡，深受小朋友的喜爱。学校兴趣小组的同学认为充气城堡需要持续充气会浪费很多电，设计了一个如图甲所示的电路来实现智能充气。请回答下列问题： （1）为达到智能充气的目的，需要在A处添加一个阻值随气压变化的电阻，使得气压较低时充气，气压较高时停止充气。根据要求接入电路中的电阻应选择图乙中的 （选填“R1”或“R2”）； （2）结合图甲电路，说明闭合开关后如何实现智能充气 ； （3）当充气城堡的气压低至p0时开始充气，达到1.8p0时停止充气，如图丙所示，若充气机的功率为200瓦，请计算该充气城堡运行一天（按24小时算）消耗的电能。 45．为畅享绿水青山，近年来户外露营火爆，某家庭购置了一款多功能电煮锅用于户外露营，如图甲所示。如图乙为该电煮锅简化电路图，开关S₂可以断开、接A、接B，和都是用于加热的纯电阻，下表是电煮锅的部分参数（和阻值不随温度变化而变化)。 项目 额定电压（V） 低温挡功率（W） 中温挡功率（W） 高温挡功率 参数 220 550 1100 P高 （1）电煮锅处于中温档工作时，求电路中的电流大小； （2）电煮锅处于低温挡工作时，求的电阻值； （3）当实际电压为198V时，用高温档工作5s电流做功为多少J？ 46．如图甲所示是某项目化小组模拟自动灌注的模型示意图，该装置可分为灌注装置和运输装置两部分。通过运输装置中的传送带将空杯运输到灌注台，灌注装置在控制电路的控制下，使线圈1定时吸引衔铁将工作电路接通，喷头向杯中注入果汁。灌注台下方有压敏电阻，其阻值随压力F的变化情况如图乙所示，空杯、传送带、灌注台对的压力均忽略不计。当通过线圈2的电流大于或等于0.2A时，电动机内部开关闭合，传送带将带着装有果汁的杯子移动至接收台。 （1）当果汁灌入杯中时，通过线圈2的电流将 ； （2）运输装置中，电源电压，线圈2电阻不计。若的阻值为，求该情况下每杯至少可灌注多少克的果汁？ （3）为使喷头可以间断性喷射，控制电路的电源电压呈图丙周期性变化，线圈1电阻不计，当通过线圈1的电流时，电磁继电器衔铁被吸下，喷头喷射果汁，已知喷头每秒喷出果汁质量为200g。若每次灌注240g果汁，为使灌果汁的过程可连续且稳定地进行，则应调节R₁的阻值为多少欧？ 47．如图为某项目化学习小组设计的一款“水位自动监测仪”示意图。工作原理是：闭合开关S，当容器内水位发生变化时，圆柱形浮筒的位置就会随水位变化，再通过固定在浮筒上方的轻质金属硬杆移动，使电路中电流表或电压表的示数变化，从而反映水位的变化。 （1）当容器中的水位上升时，该“水位自动监测仪”中电流表示数 。（选填“变大”、“变小”或“不变”） （2）已知该“水位自动监测仪”中电源电压恒定伏，定值电阻欧，均匀电阻丝AB为长度20厘米的，其阻值欧，电压表量程0~15伏。滑片和与电阻丝接触良好，随金属杆一起移动、位置固定。浮筒高度厘米、密度。（滑片与电阻丝之间摩擦、金属杆和电压表质量忽略不计） ①为了避免容器内水位过高导致滑片超出电阻丝A端，小组同学决定将容器改造为溢水杯，即在容器侧壁某一高度位置开一个溢水口，则溢水口应离容器底部高度为 厘米。 ②为了提高电表示数变化反映水位变化的精确度（即升高相同水位时电表示数的变化量增大），小组同学设想用另一根长度也为-20厘米的电阻丝CD替换金属丝AB。若更换电阻丝后电表示数变化精确度是更换前的2倍，求金属丝CD的阻值，并在答题卷的图乙中画出更换电阻丝CD之后电压表示数随容器内水位高度h的变化图像。 48．我市常有下暴雨，导致水库水位超过警戒线产生危险。为自动测量水库水位超出警戒线的高度，项目化学习小组设计了一台简易水位测量仪，其工作原理如图所示。密度比水大的圆柱体M底面积为，物体M和N重力均为40N，绳子绕过定滑轮把M、N两物体相连，调节绳子长度使M的下表面与水库警戒线相平，轻质杠杆OB绕O点转动，物体N放在杠杆的B处，OB长102cm，力敏电阻通过A处对杠杆产生支撑，OA长51cm，力敏电阻阻值与所受压力的关系如表所示，电路电源电压U恒为6V，灯L的电阻值为10Ω（忽略温度对灯L电阻的影响），在电流表相应的位置标出水位高度。（杠杆OB自身重力、绳重和摩擦均不计，） 压力（N） 0 10 20 30 电阻（Ω） 20 15 10 5 （1）如观察到电路中的电压表示数变大，则是水库水位超出警戒线的高度将 。 （2）当某次水位超过警戒线高度1m时，此时小灯泡消耗的电功率是多少？ （3）若用这个完成测试的测量仪来测量海水超过警戒线的高度，只通过调节物体N在杠杆上放置的位置（其它条件不变），仍用电流表也能准确读出水位高度，则向 （左或右）调节N的位置。（已知） 49．在图甲所示的电路中，电源电压保持不变，为定值电阻，为滑动变阻器。闭合开关，将滑片P从最左端移到最右端，两电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图像如图乙所示。 （1）图乙中的 （填“a”或“b”）是电压表示数随电流变化的图像； （2）电源电压为 伏； （3）小实用不同阻值的定值电阻替换，同样将滑片P从最左端移到最右端，并绘制两电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图像。下列选项中可能出现的有 。（可多选） A．B．C．D． 50．小伟在乘飞机时了解到，经济舱乘客的免费托运行李限重20kg，而商务舱的乘客允许携带更重的免费托运行李。如图是小伟设计的模拟飞机行李超重的检测装置，杠杆OP始终处于水平位置，电源电压恒为15V，R0是阻值为6Ω的定值电阻，Rx是力敏电阻，它的阻值随压力变化的关系如表所示。当电压表的示数U≥3V时，检测装置会自动报警。 压力F/N 50 100 150 200 250 300 阻值Rx/Ω 50 30 24 20 17 16 （1）小伟把检测装置恰好报警时的电学物理量标在图中，请帮他计算此时Rx的电阻为多少? （2）如图杠杆上有两个行李托盘，A、B是杠杆上的两个承重点，已知AP＝0.3m，OB＝0.6m。小伟闭合开关，将20kg的模拟行李放在A处托盘上时，检测装置恰好报警，当他将商务舱乘客的模拟行李放在B处托盘上时，检测装置也恰好报警。商务舱乘客的模拟行李限重为多少千克？（杠杆、支架及托盘的重力均忽略不计） （3）检测装置长期使用后，电源电压会变小，若要使乘客的行李限重不变，在不更换电源及Rx的情况下，应将托盘向 移动适当位置。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 电学压轴计算 1．今年央视春晚舞台上，宇树科技的人形机器人呈现了精彩的表演。为保障机器人正常工作与现场环境安全，技术人员为其配备了环境监测系统。该系统内置二氧化碳传感器，可实时监测周围环境中二氧化碳的浓度。当传感器检测到二氧化碳浓度超出正常范围时，会将信号传递至中央控制系统，经处理后自动启动通风或空气净化装置，维持现场空气质量。请回答： (1)上述的二氧化碳传感器相当于人体反射弧中的 。 A．感受器 B．神经中枢 C．效应器 D．传出神经 (2)该传感器的核心是气敏电阻，其阻值随二氧化碳浓度升高而减小，简化其内部电路后，如图所示，电源电压恒为12V，定值电阻。当二氧化碳浓度较低时，电路中的电流为0.2A，求此时气敏电阻的阻值。 (3)为校准传感器，技术人员将含有0.88g二氧化碳的标准空气样品（其他气体不参与反应）通入足量的澄清石灰水中，恰好完全反应。请计算理论上生成碳酸钙沉淀的质量。 【答案】(1)A (2)电路总电阻，气敏电阻阻值 (3)解：设理论上生成的碳酸钙沉淀的质量为x。   x=2g 答：生成的碳酸钙沉淀的质量为2g 【解析】（1）二氧化碳传感器，可实时监测周围环境中二氧化碳的浓度。当传感器检测到二氧化碳浓度超出正常范围时，会将信号传递至中央控制系统，相当于人体反射弧中的感受器，故选A； （2）见答案； （3）见答案。 2．农业上有多种杀虫的方式，某科学兴趣小组对不同原理的杀虫方式展开研究。 (1)化学杀虫：敌敌畏是一种化学杀虫剂。敌敌畏易挥发，在光照下易分解，而在动物体内不容易分解。“在光照下易分解”是敌敌畏的 （填“物理”或“化学”）性质。 (2)生物杀虫：农业上经常用瓢虫去治理青菜上的蚜虫，达到以虫治虫的效果。其中包含蚜虫的食物链是 。 (3)物理杀虫：如图所示是某款太阳能杀虫灯，它用紫外线灯诱虫，当虫体同时接触高压电栅栏相邻的两根金属丝时，会被电击而亡。某害虫外壳的电阻为5×105欧，当通过虫体的电流达5×10-3安时，外壳会被击穿而死亡。为杀灭该害虫，电栅栏相邻的两根金属丝之间电压至少为多少伏？ 【答案】(1)化学(2)青菜蚜虫瓢虫(3)2500V 【解析】（1）物质在化学变化中表现出来的性质叫作化学性质，“在光照下易分解”这一性质需要通过化学变化才能表现出来，所以“在光照下易分解”是敌敌畏的化学性质。 （2）食物链反映的是生产者与消费者之间吃与被吃的关系，起始点是生产者。在青菜上有蚜虫，瓢虫吃蚜虫，所以包含蚜虫的食物链是青菜→蚜虫→瓢虫。 （3）电栅栏相邻的两根金属丝之间电压 3．小科为测量击打力设计了简易模拟电路（如图1），闭合开关S，当击打压力应变片R时，可以通过电流表的示数来反应击打力的大小。已知电源两端电压恒为24V，定值电阻的阻值为20Ω，电流表的量程为，压力应变片R的阻值与击打力F的关系如图2所示。 请回答： (1)当压力应变片所受打击力增大时，电流表的示数将 （填“增大”或“减小”）。 (2)当小科用1000N的力打击压力应变片R时，电流表的示数为多大？ (3)在保证电路元件安全的情况下，该电路能测量的最大打击力多大？ (4)为使该电路能测3000N的打击力，需要对小科的设计进行改进。在不改变电路连接方式、电流表的量程及压力应变片R的情况下，请你通过计算提出一种合理的改进建议。 【答案】(1)增大(2)0.48A(3)2000N(4)增大电阻到30Ω/降低电源电压到18V 【解析】（1）由图2可知，当压力应变片所受打击力增大时，打击压力应变片的电阻减小，电路的总电阻减小，电流表的示数将增大。 （2）当时，R的电阻为30Ω，电路中的电流 （3）要使测量的打击力最大，则电阻R应最小，电路中总电阻阻值最小，电路中的电流最大，电流表的量程为，最大电流，电路的最小总电阻 压力应变片的最小电阻，由图2可知，。 （4）当时，由图2可知；方法一：若电源电压不变，电流最大时，电路的总电阻不变，当时，定值电阻的阻值   电源电压不变时，可以增大电阻到30Ω。 方法二：定值电阻的阻值不变，电路的最大电流不变时，电源电压，因此可以降低电源电压到18V。 4．近年来，新能源汽车已成为大众出行的交通工具之一。 (1)图1是某新能源汽车充电站的“墙面垂直绿化”。该装置能使充电站夏季降温3~5。这是由于植物的 作用会带走大量热量； (2)新能源汽车表面的车漆能减缓车身钢板的锈蚀，从锈蚀条件分析，这是由于 ； (3)图2是某新能源汽车导航显示从出发地到目的地的部分信息，若该汽车要在预计时间内完成本次行程，其速度至少要达到多少千米/时？ (4)定期对轮胎气压进行检测是保障行车安全的必要措施。图3为某款电子胎压测量仪的简易电路图，已知电源电压恒为6伏，定值电阻R0=200欧，敏感电阻RF的阻值随气压p的变化关系如表所示。某次胎压检测时，闭合开关后电压表示数为2伏，则该轮胎内的气压为多少帕？ RF（欧） 100 200 300 400 p（×105帕） 2.5 2.4 2.3 2.2 【答案】(1)蒸腾(2)隔绝空气和水(3)61.6km/h(4) 【解析】（1）蒸腾作用能带走植物体内的热量，使植物不至于在炎热的夏天被烤死。 （2）铁与水、氧气充分接触时容易生锈，使铁制品与氧气和水隔绝可以防止生锈，车漆是为了隔绝氧气和水。 （3）根据题意可知，该汽车要在预计时间内完成本次行程，其速度至少要达到 （4）定值电阻两端的电压U0=6V-2V=4V电路的电流 敏感电阻RF的阻值查表可知。 5．蚊子携带多种病毒，常吸取动物血液为食，并可能传播多种疾病。小科设计并制作了蚊子诱捕器（如图甲），其中紫光灯和诱捕剂都能引诱蚊子。诱蚊器内部电路如图乙所示。 (1)小科利用蚊子诱捕器诱捕带病毒的蚊子，这属于预防传染病措施中的 环节。 (2)科学家发现，蚊子能通过空气中二氧化碳浓度的变化来寻找猎物。诱捕剂通过产生二氧化碳来吸引蚊子，若利用碳酸钠和白醋反应（化学方程式：）产生484克二氧化碳，请计算至少需要碳酸钠的质量。 (3)通过改变装置内部风扇转动的方向可实现“捕蚊”和“排蚊”的功能。如图乙，当S2闭合且S1与接线柱2连接时，气流经通道a流入捕蚊盒，蚊子被吸入。当S2断开且S1与接线柱1连接时，气流经通道b进入捕蚊盒将蚊子尸体从通道a排出。为实现以上功能，请在图乙虚线框内补画出电源1。 (4)诱捕器进行“捕蚊”工作时，电源2的电压为3V，通过紫光灯的电流为2A，风扇的功率为3W，请计算诱捕器工作24小时消耗的电能。 【答案】(1)切断传播途径(2)1166g(3)(4) 【解析】（1）预防传染病的措施有控制传染源、切断传播途径、保护易感人群。小科利用蚊子诱捕器诱捕带病毒的蚊子，是阻止蚊子传播病毒，属于切断传播途径环节。 （2）设需要碳酸钠的质量为x。 根据化学方程式 可知碳酸钠与二氧化碳的质量比为106∶44。已知产生二氧化碳的质量为484g，则可列出比例式解得 （3）当S2闭合且S1与接线柱2连接时，气流经通道a流入捕蚊盒；当S2断开且S1与接线柱1连接时，气流经通道b进入捕蚊盒。要改变风扇转动方向，需改变风扇中电流方向，所以电源1应并联在风扇两端，且正负极连接要能实现电流方向改变，补画后的电源1如图所示： （4）诱捕器“捕蚊”工作时，紫光灯和风扇同时工作。紫光灯消耗的电能 风扇消耗的电能 诱捕器工作24小时消耗的总电能。 6．2026年1月1日起，我国全面禁止生产含水银的体温计。 (1)人体的体温平衡对于健康有着重要意义。炎热的夏天，外界环境温度较高，人体会通过增加 加快散热，以维持体温相对稳定； (2)在实验室不小心打破水银体温计，会导致有毒的水银蒸气挥发，可及时在水银上撒一些硫粉，使它们结合成无毒的硫化汞（HgS），相关反应的化学方程式是 ； (3)电子体温计正逐渐替代水银体温计。图1是某同学设计的电子体温计简易电路，测温探头RT为热敏电阻，其阻值随温度变化的图像如图2所示。已知电源电压恒为6V，R为保护电阻。现要将电流表的表盘（0~10mA）改装成温度刻度，若要求电流表的指针偏转到最大刻度位置时的温度值为42℃，计算保护电阻R的阻值。 【答案】(1)分泌汗液(2)Hg+S=HgS(3)410欧 【解析】（1）炎热的夏天，外界环境温度较高，机体会通过多种散热方式来维持体温相对稳定，散热包括通过分泌汗液散热、增加皮肤血流量使热量从体内被带到体表。 （2）汞与硫反应生成硫化汞（HgS），化学方程式为Hg+S=HgS （3）由图1可知，热敏电阻RT与保护电阻R串联，由图2可知，电流表的指针偏转到最大刻度位置时的温度值为42℃时，热敏电阻的阻值是190Ω，由于电流表的表盘的最大刻度是，故此时电路的总电阻为 由串联电路电阻的特点可知，保护电阻R的阻值为。 7．图甲是小科制作的简易调光台灯，其内部电路如图乙（电源电压恒为6V，LED灯标有“3V  1.5W”字样）。 (1)图丙是调光电位器结构图，接线柱bc接入电路，滑片顺时针旋转过程中调光灯亮度 （填“变亮”“不变”或“变暗”）。 (2)求该LED灯正常工作时的电流。 (3)求该LED灯正常工作1小时消耗多少焦的电能。 (4)根据评价量表，该简易调光台灯“功能性”指标被评为优秀，“安全性”指标被评为不合格，请你提出相应的改进措施： （写一种即可）。 制作简易调光台灯评价量表（节选） 指标 优秀 合格 不合格 功能性 连续调光 间断调光 不能调光 安全性 长期使用灯泡不易损坏 偶尔出现灯泡损坏 极易损坏 【答案】(1)变亮(2)0.5A(3)5400J(4)在电路中串联一个6Ω的定值电阻 【解析】（1）当接线柱bc接入电路，滑片顺时针旋转时，根据调光电位器的工作原理，接入电路的电阻丝长度变短，电阻变小。由欧姆定律可知，电路中电流变大，LED灯的实际功率变大，所以调光灯亮度变亮。 （2）已知LED灯标有“3V  1.5W”字样，根据公式，可得该LED灯正常工作时的电流 （3）该LED灯正常工作时间，消耗的电能 （4）根据，该LED灯正常发光的电阻，电源电压恒为6V，不合格的标准为极易损坏，原因为电位器接入电路电阻较小，导致电路电流过大而损坏该LED灯，为解决这一问题，根据串联电路分压理，可在调光电位器的电阻上加入一个限位器，使其接入电路的电阻不小于6Ω；或在电路中串联一个6Ω的定值电阻。 8．LED灯具备低能耗、高亮度、长寿命等特点，应用越来越广泛。但由于LED具有特性（图1）。即在一定范围内两端电压发生微小变化，会引起电流急剧变化。电流急剧变化会损坏灯珠，因此需要用恒流电源（图2中表示输入交流电。输出为直流电，且输出的直流电压可在一定范围内变化，但它的输出电流大小始终保持不变）驱动。图2是某品牌LED灯的电源LED控制器的参数和其内部2个灯珠的串联接线示意图。 (1)已知每个灯珠的额定电压是12V，正常工作电流为，则每个灯珠的额定功率为 ，图2中灯珠正常发光，此时电源控制器的输出直流电压为 ； (2)某次打雷时，某同学房间的LED灯突然熄灭。排除停电因素后，他有两种猜测： 猜测一：可能是某个灯珠损坏；猜测二：可能是LDE电源控制器损坏。 ①请你设计一个方案在不损坏其他灯珠的情况下帮助该同学验证猜测一， ； ②若电源控制器和灯珠都损坏，灯珠正常，维修师傅想利用一只恒流输出为的控制器（电压输出）替换原控制器，应该如何改进电路（可增加一些电学元件），使新控制器换上后能使灯珠正常工作？请在下方的电路图上把电路补充完整，并标上对应数值 。 【答案】(1)3.6W 24V(2)可以用电压表，将其依次接在各灯珠两端，闭合开关，观察电压表示数，若电压表示数过大，则该灯珠损坏 在原电路中，将一个阻值为的电阻与灯珠并联， 【解析】（1）每个灯珠的额定功率为，图2中两个灯珠串联，且均正常发光，根据串联电压规律，此时电源控制器的输出直流电压为 （2）见答案，因为每个灯珠正常工作的电流为，小于新控制器的输出电流，所以需要在灯珠两端并联一个定值电阻分流。定值电阻所在支路电流为，每个灯珠的额定电压是12V，则新控制器的输出电压为12V，则定值电阻阻值为。 作图如下：。 9．测量体重需要用到如图甲所示的人体秤。秤中的力敏传感器由可以改变形状的金属电阻R组成，外面包括绝缘材料。当秤台上有重物时，力敏传感器被压缩，电阻R随之变短变粗，阻值发生变化。据此原理，某小组利用力敏传感器设计了一种既能称量物重，又能实现报警的人体秤的模拟电路，如图乙所示。电源电压为3V，电流表量程为0~0.6A．闭合开关后，秤台上不放重物时，电流表示数为0.2A，随着秤台重物的增加，电流表示数会发生变化，当电流达到0.4A，电磁铁会吸引衔铁，动、静触点接触，电路报警。报警灯L的额定电压为3V，其电流随电压变化规律如图丙所示，电阻R阻值的减少量与所测物体质量的增加量成正比，当秤台上物体的质量为10kg，力敏电阻的变化量为1Ω；（电磁铁线圈电阻不计，g取10N/kg） (1)数据显示，中国的超重和肥胖患病率已达到50.7%。肥胖的致病因素最主要的是生活方式的改变。长期吃过多的高脂肪、高热量食物且不运动，人体获得的能量比消耗的能量更 ，易导致肥胖。 (2)闭合开关，秤台不放重物到电路开始报警时，灯泡L的功率变化了多少？ (3)当电流表示数为0.4A时，电磁铁会吸引衔铁、电路报警，求此时秤台上物体的质量为多少？ 【答案】(1)多(2)0.68W(3)95kg 【解析】（1）长期吃过多的高脂肪、高热量食物且不运动，人体获得的能量比消耗的能量更多，多余的能量会转化为脂肪储存起来，易导致肥胖。 （2）秤台不放重物时，电路中的电流为0.2A，此时通过灯泡的电流为0.2A，由图丙可知，此时灯泡两端电压为0.6V，此时灯泡消耗的电功率 开始报警时，电路中的电流为0.4A，此时通过灯泡的电流为0.4A，由图丙可知，此时灯泡两端电压为2V，此时灯泡消耗的电功率 灯泡的功率变化量为 （3）秤台不放重物时，力敏电阻两端的电压 此时力敏电阻的阻值 开始报警时，力敏电阻两端的电压 此时力敏电阻的阻值 力敏电阻的变化量 由题中“当秤台上物体的质量为10kg，力敏电阻的变化量为1Ω”可知，质量每变化1千克，电阻变化0.1Ω，即。电磁铁吸引衔铁、电路报警时，秤台上物体的质量。 10．小米SU7汽车安装有电加热座椅垫，该座椅垫有“高温”“低温”两个挡位，其电路简化原理图如图甲所示，其中电源电压为60V保持不变，熔断器（电阻忽略不计）的熔断电流为3A，高温功率为180W，低温功率为20W。求： (1)R2的阻值； (2)小科把电路原理图改为乙图，也设有两个挡位，但有一个挡位无法正常使用，请通过计算分析原因。 (3)小明把电路原理图改为丙图，移动R滑片可以连续调节R1的电功率，使R1的最小功率与最大功率之比为1:9，则滑动变阻器R的最大阻值应为多少？ 【答案】(1)20Ω(2)，高温挡工作时，熔断器会熔断，所以高温挡无法正常使用(3)320Ω 【解析】（1）由图甲可知，当开关接cd时，被短路，电路中只有，此时电路总电阻最小，由可知，总功率最大，电路处于高温挡；因为电源电压为，高温功率为180W，则的阻值为 （2）由图甲可知，当开关接bc时，两电阻和串联，此时电路总电阻最大，由可知，总功率最小，电路处于低温挡；因为电源电压为，低温功率为20W，则低温挡串联的总电阻为 则的阻值为 由图乙可知，开关接cd时，两电阻和并联，此时电路的总电流最大，电路处于高温挡；此时通过的电流为 通过的电流为 则并联电路的总电流为 已知熔断器的熔断电流为3A， 此时电路中的电流大于熔断器的熔断电流3A，即高温挡工作时，熔断器会熔断，所以高温挡无法正常使用。 （3）由图丙可知，电阻与滑动变阻器串联，根据，当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路中只有，功率最大， 因为的最小功率与最大功率之比为1：9，即，则的最小功率为 当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，的功率最小，的最小功率 代入数据可得， 解得，即此时两端的电压为20V，则滑动变阻器两端的电压为 此时电路中的电流为 则滑动变阻器最大阻值为 11．植物生长需要适宜的环境湿度。小明为大棚内的植物“多肉”（适宜的环境湿度为30%～40%）设计了一个自动加湿装置，当环境湿度降至30%，加湿器恰好开始加湿，当环境湿度升至40%，加湿器恰好停止加湿，其电路如图所示。控制电路的电源电压U恒为6V，定值电阻R0为20Ω，湿敏电阻R的阻值随环境湿度的升高而减小，它的阻值与部分环境湿度对应关系如表所示。请完成下列问题（线圈电阻不计）。 环境湿度 湿敏电阻R/Ω 70% 10 50% 20 40% 30 30% 40 (1)闭合开关S1，电磁铁的上端是 极； (2)闭合开关S1、S2，求衔铁恰好被吸下时控制电路的总功率； (3)若大棚内的植物换成牡丹（适宜的环境湿度为50%～70%），小明提出该加湿装置只更换电阻R0就能实现“当环境湿度降至50%，加湿器恰好开始加湿，当环境湿度升至70%，加湿器恰好停止加湿”，求更换后R0的阻值。（请写出计算过程） 【答案】(1)S(2)0.72W(3)40Ω 【解析】（1）电流从上方外侧流入，根据安培定则知，电磁铁的上端是S极。 （2）由图可知衔铁恰好被吸下时，加湿器恰好停止加湿，此时环境湿度为40%，由表格数据可知湿敏电阻的阻值为。闭合开关S1、S2，控制电路中两个电阻串联，电路中电流为，则控制电路的总功率 （3）适宜的环境湿度为50%～70%，衔铁吸引与释放的电流不变，故总电阻不变；当环境湿度降至30%，加湿器恰好开始加湿，此时湿敏电阻的阻值为40Ω；当环境湿度降至50%，湿敏电阻的阻值为20Ω；则由题意可得衔铁释放时的电阻为 解得，即更换后R0的阻值为40Ω。 12．中国计划于2035年前建成国际月球科研站基本型，工程师需要建立空气循环系统来调节氧气浓度满足科研站内的人员生存。 (1)【氧气减少】科研人员因 作用（填生理活动）会使站内氧气浓度降低。 (2)【氧气增加】空气循环系统能实现氧气的再生和二氧化碳的吸收，部分流程如图甲所示。已知站内人员平均每天需要消耗8kg氧气才能维持正常生命活动，请计算该系统每天至少需要电解多少千克的水? (3)【氧气稳定】安全的氧气浓度通常维持在 19.5%至23.5%之间，氧气浓度通过图乙装置调节。电源电压恒定不变，当氧气浓度偏低时，电解池两端电压增大加快电解水制氧速度，风扇风力变小；当氧气浓度偏高时，电解池两端电压降低减慢电解水制氧速度，风扇风力变大。装置中的气敏电阻 Ra、Rb与氧气浓度的关系正确的是 。 A． B． C． D． 【答案】(1)呼吸 (2)设该系统每天至少需要电解水的质量为x。 x=9kg 答：该系统每天至少需要电解水的质量为9kg。 (3)BC 【解析】（1）科研人员因呼吸作用会使站内氧气浓度降低； （2）见答案； （3）安全的氧气浓度通常维持在19.5%至23.5%之间，氧气浓度通过图乙装置调节。由图可知，电解池和风扇并联在电路中，电源电压恒定不变，当氧气浓度偏低时，电解池两端电压增大加快电解水制氧速度，风扇风力变小；当氧气浓度偏高时，电解池两端电压降低减慢电解水制氧速度，风扇风力变大，则装置中的气敏电阻Ra随氧气浓度的增大而增大，Rb随氧气浓度的增大而减小。故选BC。 13．某款手表有环境光传感器，会根据环境光线的变化自动调整屏幕的亮度，从而提供最佳的视觉体验。该手表的内部简化电路如图甲所示。已知R1=1×104Ω，电源（电压为U）与内部定值电阻R1、外部的显示装置R2（视为可变电阻，随外界亮度变化而变化）串联构成闭合回路。实验测得手表输出电压UAB与电流I的关系如图乙所示。请回答： (1)根据手表的实际应用，当外界的亮度增大时，UAB需减小，则可变电阻R2的阻值应随之 （选填“增大”或“减小”）； (2)求该手表的电源电压U； (3)当R2=3×104Ω，求此时R1的发热功率P。 【答案】(1)减小(2)2V(3)2.5×10-5W 【解析】（1）由图甲可知，R1和R2串联，AB间的电压等于可变电阻R2两端的电压，当外界的亮度增大时，UAB需减小，由串联分压可知可变电阻R2的阻值应随之减小。 （2）根据题图分析可知当UAB=1V时，电路中电流为0.1mA，此时R2的阻值 电源电压U=I(R1+R′2)=0.1×10-3A×(1×104Ω+1×104Ω)=2V （3）当R2=3×104Ω时，根据串联电路特点和欧姆定律可得，此时电路电流为，由串联电路电流处处相等可得通过R1的电流I1=I′=5×10-5A，此时R1的发热功率P=I12R1=(5×10-5A)2×1×104Ω=2.5×10-5W。 14．小明从废弃的空气炸锅上拆下一个加热部件（如图甲），该部件由阻值相等且不变的两根电阻丝 构成，小明设计了图乙的电路对该部件进行检测，其中R0=22欧，M、N为接线柱。 (1)电阻丝加热时，电能转化为 能; (2)用导线把M和N连接，只闭合开关 S1，电流表示数为1A，则电源电压为 V。 (3)把M接A，N接B，只闭合开关S1，电流表示数为0.5A， 求 的阻值是 。 (4)把 M接A， N接C， 只闭合开关 S1检测 完好。将该部件接回空气炸锅，空气炸锅能达到的最大功率是多少? 【答案】(1)内(2)22(3)22欧姆(4)4400W 【解析】（1）电阻丝加热时，电流通过电热丝做功，电能转化为内能。 （2）用导线把M和N连接，只闭合开关 S1，此时检查电路为R0的简单电路，电流表示数为1A，根据欧姆定律，则电源电压为 （3）把M接A，N接B，只闭合开关S1，此时R0和R1串联，根据欧姆定律可得 所以，的阻值是 （4）把 M接A， N接C， 只闭合开关 S1检测 完好。说明，根据串并联电路的电阻规律和可知，当电阻丝 并联时，电功率最大，即。 15．项目化学习小组制作了一款电子体重秤（如图甲），电源电压恒为6伏，R0是阻值为10欧的定值电阻，秤盘下方的电阻R为力敏电阻，其阻值随所受压力大小的变化关系图像如图乙所示。 (1)若将电表改装为体重显示屏，要求体重越大，电表示数越大，应选择 进行改装（选填“电压表”或“电流表”）； (2)闭合开关，发现电压表有示数，电流表无示数，其电路故障的原因可能是 ； (3)排除故障后，当电压表的示数为2伏，测得人的体重为 牛。 【答案】(1)电流表(2)R断路(3)600 【解析】（1）由图甲可知，压敏电阻R与定值电阻R0串联，电流表测电路中的电流，电压表测压敏电阻R两端的电压；体重越大时，压敏电阻受到的压力越大，由图乙可知压敏电阻R的阻值越小，则电路的总电阻越小，电路中的电流越大。由串联分压原理可知，压敏电阻R两端的电压越小，即电压表的示数越小，定值电阻R0的电压越大，故电流表可以作为显示屏。 （2）闭合开关，串联电路中无电流，说明电路发生断路，电压表有示数，其电路故障的原因可能是R断路，电压表串联接入电路，测电源电压。 （3）当R0=10Ω，电压表的示数为UR=2V，可得定值电阻R0两端的电压为 此时电路中的电流为 此时压敏电阻的阻值为，根据乙图可知，此时压力F=600N；根据压力的大小等于重力，则站在体重秤上人的重力为600N。 16．电子量角器具有读数简便、精确等优点，被广泛运用于建筑制造业。如图为小实设计的一种电子量角器电路示意图，电压表的量程为0~3V，O为半圆弧电阻MN的圆心，滑片OP为半径，当滑片OP转动时，接入电路的电阻RMP阻值发生变化，且与旋转角度θ成正比，并将θ标在电压表刻度盘对应电压值的上方，完成对电压表的改造，已知电源电压大小 U=6V，RMN=18Ω，R1的大小为12Ω。试回答下列问题： (1)图乙中电压表的示数随测量角度的增大而 ； (2)某次调试过程中，电压表示数如图丙所示，请计算此时电路消耗的电功率； (3)为满足电子量角器能测量 的要求，小实提出两种改进方案： 方案一： 改变 的阻值； 方案二：改变电源电压U。 请你选择一种方案并写出调整后的或U的最大值: ； (4)在完成电压表刻度标注后，小实发现表盘的刻度值不均匀，为解决该问题，他设计如下四个改进电路。下列方案可行的是 （可多选）。 A．B．C．D． 【答案】(1)增大(2)1.8W(3)见解析(4)AB 【解析】（1）据乙图可知，电路是串联的，电压表测变阻器两端电压，当角度的增大时，变阻器接入电路中的阻值变大，根据串联分压原理可知，变阻器两端电压会变大，即电压表的示数随测量角度的增大而增大。 （2）据丙图可知，电压表的量程是0~3V，分度值是0.1V，读数为2.4V，此时R1两端电压为，此时电路中的电流为 此时电路消耗的电功率为 （3）为满足电子量角器能测量 的要求，选择方案一，根据电压表的规格可知，变阻器两端电压最大为3V，此时电路中的电流为 则定值电阻R1的阻值为 若选择方案二，当电压表的示数为3V时，电路中的电流为，定值电阻R1两端电压为，则此时电源电压为 （4）为了使表盘的刻度值均匀，即电压和电阻成正比； A．图中电路是串联的，且滑片移动过程中电阻不变，则电路中的电流不变，根据可知，电压表的示数与其测量的阻值成正比，且滑片偏转角度越大，与电压表并联部分的阻值越大，电压表的示数越大，故A符合题意； B．图中电路是串联的，且滑片移动过程中电阻不变，电路中的电流不变，根据可知，电压表的示数与其测量的阻值成正比，且滑片偏转角度越大，与电压表并联部分的阻值越大，电压表的示数越大，故B符合题意； C．图中电路是串联的，滑片在移动过程中，电阻发生改变，电流也发生改变，电压表的示数与变阻器接入电路中的阻值不成正比，故C不符合题意； D．图中电路是串联的，滑片在移动过程中，电阻发生改变，电流也发生改变，电压表所测定值电阻的阻值不变，但偏转角度越大，电路中电流越小，定值电阻两端电压越小，电压表的示数越小，故D不符合题意。故选AB。 17．小金家新买了一个带有电量监测功能的智能插座，如图为其内部简化电路，工作时用电器接入MN之间，根据电流传感器测定记录电流变化并计算电路消耗的电能。已知智能插座的额定电压为220V，电流传感器自身电阻R0=1Ω，现将一个额定电压为220V的电热水壶接入插座，此时电流传感器测得电流I=5A； (1)求该电路的实际功率； (2)请计算此时该电热水壶的电阻； (3)小金发现插座长时间使用后外壳发热，查阅说明书得知其最高允许温度为60℃。知插座散热功率P散=10W，试通过计算说明该插座是否存在过热风险。 【答案】(1)1100W(2)43Ω(3)存在过热风险 【解析】（1）用电器接入MN之间，则电流传感器与用电器串联，由于电流传感器测得电流I=5A，则电路中电流为5A，则该电路的实际功率 （2）电路中的总电阻 电热水壶的电阻 （3）电流传感器自身电阻R0=1Ω，则插座发热功率，由于插座散热功率P散=10W，所以插座发热功率大于散热功率，故插座存在过热风险。 18．项目小组基于新能源汽车电池智能温度监测系统原理，研发了一款温度监测模拟装置，其核心测温电路如图甲所示。电源电压U=6V恒定，定值电阻，热敏电阻R1的阻值随温度变化关系如图乙所示。当温度变化时，R1的阻值改变，导致电压表示数变化。小组同学将温度示数标记在电压表上，可以完成电压和温度的转化。 (1)当温度为0℃时，电压表的示数为 ； (2)当R1为60Ω时，系统启动散热，请计算此时电路电流大小； (3)小组改装的温度检测刻度盘是否均匀，请分析说明理由 。 【答案】(1)3V(2)0.07A(3)见解析 【解析】（1）由图甲知道，R0和R1串联，电压表测R1两端的电压，由图乙知道，当温度为0℃时，R1=30Ω。则电路中的电流为，则电压表的示数为 （2）当R1为60Ω时，电路电流大小 （3）当温度为0℃时，电压表为3V；当温度为50℃时，由图乙知道，此时R1接入电路的阻值60Ω，根据第（2）问知道，此时电路中电流为，电压表的示数为，当温度为100℃时，由图乙知道 ，此时R1接入电路的阻值90Ω，此时电路中电流为 则此时电压表的示数为，当温度变化量相同时，电压表的示数变化量不同，所以小组改装的温度检测刻度盘不均匀。 19．项目学习小组利用如图甲电路将电流表改装成一个“数字显示”温度计（如图丙），其中Rt为热敏电阻，其电阻随温度变化如图乙所示。其制作过程如下： 步骤一：将图甲中滑动变阻器的滑片P移到b端，闭合S1、S2，移动滑片P使电流表满偏，此时滑动变阻器的阻值标注为Rp，之后保持滑片P位置不再移动； 步骤二：断开S1、S2，向容器中加入适量沸水（标准大气压下），只闭合S1并记录电流值，接着观察温度计，记录示数每下降5℃时温度t和对应的电流I； 步骤三：根据记录的t和I，重新绘制电流表的表盘，改装成温度表。 (1)当温度降低时，热敏电阻的阻值将 ； (2)已知电源电压为30V，选用的电流表量程为0~0.6A，求水温52℃对应电流表表盘的电流示数；（写出计算过程） (3)当容器中水温为100℃和80℃时，在图丙中标出的两个温度的刻度间距记为ΔL1；同理，将20℃和40℃对应温度的刻度间距记为ΔL2。请比较ΔL1和ΔL2的大小关系： 。 【答案】(1)增大(2)0.4A(3)ΔL1＜ΔL2 【解析】（1）由图乙可知，当温度降低时，热敏电阻的阻值将增大；当温度升高时，热敏电阻的阻值将减小。 （2）由步骤一可知，此时只有变阻器连入电路中，变阻器连入电路的电阻为，当水温为52℃时，由图乙可知，热敏电阻的阻值为25Ω，此时两电阻串联，根据串联电路的电阻特点和欧姆定律可得，此时电流表表盘的电流示数为 （3）根据欧姆定律，电路电流，当温度变化时，热敏电阻阻值变化，导致电路中电流变化。由于温度越高，热敏电阻阻值变化量越小，在相同的温度变化区间内，80℃~100℃比20℃~40℃温度高，热敏电阻阻值变化量小，电流变化量也小。而电流表表盘是均匀的，电流变化量小则对应的刻度间距小，所以ΔL1＜ΔL2。 20．项目学习小组同学设计了如甲图所示的质量仪，其中弹簧A（原长为1米）的上端与滑动变阻器的滑片P相连（此时P处于R的最上端），弹簧A、B的下端与金属板相连。电源电压恒为9伏，定值电阻，，R的长度为0.3米，电压表的量程为。其工作原理为：盛放物体的托盘对弹簧产生的压力，使弹簧压缩带动滑片P下移，从而使电压表的示数发生变化来指示物体的质量，弹簧压缩长度与压力的关系如图乙所示。当被测物体质量较小时，质量仪比较精确，当物体质量较大时，则质量仪的量程变大。（托盘质量忽略不计） (1)弹簧B的长度为 。 (2)电压表的示数为2V时，计算被测物体的质量。（写出计算过程） (3)若将甲装置中的弹簧A去掉，保持其他条件不变，通过计算在丙图中标出质量仪的零刻度线和量程（标出位置和具体数值）。 【答案】(1)0.8m(2)(3) 【解析】（1）由图乙可知，弹簧A被压缩0.2m时，弹簧压缩长度与压力的关系发生变化，说明弹簧B开始被压缩，因此弹簧B的原长 （2）如图甲，电路中电阻R0与R串联，划片滑动时，电路中的电阻不变，滑片滑动时电压表的测量范围发生变化，电路中的电流，电压表测量部分的电阻，弹簧被压缩的长度等于电压表测量部分的电阻的长度，弹簧被压缩的长度，由图乙可得，被测物体对弹簧的压力，即物体的重力，被测物体的质量 （3）只用B，前0.2m，即电压表示数原来为2V的位置，没有压缩弹簧B，可知压力为零，故电压表示数为0；滑片移至最下端时，弹簧被压缩的长度为0.1m，由图乙可知弹簧A被压缩0.1m，受到的压力为1N，弹簧B与A同时被压缩0.1，受到的压力为 可知B每被压缩0.1m，受到的压力为2N，则最大测量值为，此时滑动变阻器两端的电压为，图像为如图。 21．为了能更方便地测量电阻，某学习小组设计如图电路，预将某个电流表改装成电阻表，具体操作如下：①将M、N直接相连，调节R0，使电流表指针指在“0.6A刻度线”；②保持R0不变，在M、N间依次接入阻值为5、10、15、20……的定值电阻，并在电流表指针所指的刻度线处标上相应的电阻值。部分数据如下表。 序号 1 2 3 4 5 …… RMN/Ω 5 10 15 20 …… 对应的电流值/A 0.6 0.3 0.2 …… 请回答： (1)该电阻表的零刻度线应标在电流表的 A刻度线处，且刻度 （填“均匀”或“不均匀”）。 (2)当RMN=5时，求此时RMN两端的电压。 (3)当RMN=10时，求R0的电功率。 【答案】(1)0.6 不均匀(2)1.5V(3)0.2W 【解析】（1）当M、N直接相连（即RMN=0 ）时，对应电流表指针指在0.6A刻度线，所以电阻表零刻度线标在电流表0.6A刻度线处。设电源电压为U，电路中R0​与RMN​串联，根据欧姆定律，变形得，RMN与I不是线性关系（一次函数关系），所以刻度不均匀。 （2）当RMN=5Ω时，电流I=0.3A，根据U=IR，RMN两端电压UMN=IRMN​=0.3A×5Ω=1.5V （3）当M、N直接相连，RMN=0，I1​=0.6A，此时U=I1R0=0.6A×R0​ 当RMN=5Ω，I2​=0.3A，U=I2(R0+5Ω)=0.3A×(R0+5Ω) 因为电源电压不变，所以0.6A×R0=0.3A×(R0​+5Ω) ，解得R0=5Ω，则U=0.6A×5Ω=3V 当RMN=10Ω时，电流I3​=0.2A，R0=5Ω，根据P=I2R，R0​的电功率P0​=I32​R0​=(0.2A)2×5Ω=0.2W。 22．项目化学习小组设计了一款液体电子秤，其主要结构如图甲所示。已知电源电压恒为6 V，弹簧电阻恒为1Ω，R0=9Ω，电阻丝ab长20cm、阻值为40Ω（其阻值与长度成正比）。桶中无液体时，滑片P指向a处，弹簧所受外力增加F，滑片P向下移动x，F与x的关系如图乙所示。测量时，将待测质量的液体加入小桶，稳定后闭合开关，就能从改造后的电流表刻度盘上读出液体质量的大小（滑片P与电阻丝连接良好，并忽略二者之间的摩擦）。 请回答： (1)待测液体质量越大，电流表示数 （填“越大”“越小”或“不变”）。 (2)电流表刻度为0.2A处应标的质量刻度为 g。 (3)当待测液体的质量达到最大值时，该电路消耗的功率为多少瓦？ (4)为进一步把液体电子秤迭代成液体密度仪，小组同学测得小桶的容积为20cm3，测量时，将待测密度的液体加满小桶。则该密度仪所能测量的最大密度为 g/cm3。 【答案】(1)越大(2)20(3)3.6W(4)2 【解析】（1）由图乙知：拉力F越大，弹簧的伸长量越大，故待测液体的质量越大，滑片下移电阻丝接入的电阻越小，由串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻越小，由欧姆定律可知电流表示数变大。 （2）当电路I=0.2A时，电路中的总电阻，所以电阻丝ab接入的电阻，因为电阻丝ab长20cm、阻值为40Ω，所以接入电阻的长度，所以x1=20cm-10cm=10cm，由图乙可知x1=10cm时，F1=0.2N，所以物体的质量 （3）当待测液体的质量达到最大值时，即滑片P移动到最下端，电阻丝ab接入的电阻为零，电路中的中电阻，此时电路消耗的功率 （4）当小桶内装满最密度最大的液体时，滑片P处于b端，此时x2=20cm，由图乙可知此时拉力F2=G2=0.4N，所以液体的最大密度。 23．科学兴趣小组参观农场后，准备为农场的储水箱设计自动抽水控制系统。 【明确目标】电路功能：水箱装满水时，水泵能自动停止工作。 限制条件：①工作电路电压恒为220V，控制电路电压恒为12V； ②压敏电阻安装在水箱下部，其阻值与压力的关系如图乙； ③电磁铁线圈阻值不计，当电流达到40mA时，衔铁恰好被吸下； ④水箱的容积为。 【设计方案】根据要求，该小组设计了图甲方案。 (1)水箱装满水时控制水泵的电动机M恰能自动停止工作，则应选多少欧？ (2)若水箱距水源的高度为3m，需要在2min内将水箱装满，则选择的电动机抽水功率至少为多少瓦？ 【答案】(1)100Ω(2)200W 【解析】（1）根据题意知道，水箱装满水时，水泵能自动停止工作。当电流达到40mA时，衔铁恰好被吸下，电路的总电阻 水箱装满水时的压力为 查表可知，当时，，故由串联电路电阻的特点知道，此时 （2）电动机抽水功率为 24．我市户外公共场所中多处便民饮水机已投入使用，小科对此很感兴趣，自己设计了一款饮水机，其部分结构示意图（如图甲）。 (1)小科应将电加热装置安装在贮水箱的 （填“上部”或“下部”），加热效果更好。 (2)图乙为电加热装置电路简化图，饮水机有加热档和保温档。当开关S1 （填“闭合”或“断开”）时，直饮水机处于保温状态。 (3)R1和R2均为阻值不变的电热丝，R2的阻值为48.4Ω，正常工作时，保温档功率为110W，请求出电阻R1的阻值大小。 (4)小科为提升饮水机的能源利用率，对设计方案进行了改进（如图丙）。对比图甲、图丙两种设计方案，图丙方案更有助于提高能源利用率的依据在于： 。 【答案】(1)下部(2)断开(3)391.6Ω (4)回收热水冷却时释放的热量，提高冷水加热的初始温度，从而降低电能消耗 【解析】（1）将加热装置安装在贮水箱的下部，则下面的水受热而上升，周围的冷水流过来受热，从而对流起来，加热效果会更好。 （2）根据乙图可知，当开关S1断开时，两个电阻串联；当开关S1闭合时，R1被短路，只有R2单独工作；比较可知，前者总电阻大于后者；根据可知，前者功率小为保温档，后者功率大为加热档。 （3）保温时的总电阻，则电阻R1的阻值R1=R总-R2=440Ω-48.4Ω=391.6Ω （4）图丙设计方案中，开水热交换后，变成温开水，冷水吸收开水冷却时释放的热量，提高冷水加热的初始温度，从而降低电能消耗。 25．某电热敷眼罩如图甲所示，有高温、中温和低温三个挡位，图乙是内部简化电路图，R1、R2、R3为加热电阻，其中R1、R2的阻值均为10Ω，通过旋转开关可以实现挡位切换，正常工作时电压为5V。 (1)该电热敷眼罩可以缓解眼部疲劳，它通过发热元件对眼部加热，有助于扩张血管，增加血流量，进而改进眼部血液循环，为眼部组织细胞的生命活动提供更多的 ； (2)旋转开关转至 （选填“ab”、“bc”、“cd”或“de”）时，电热敷眼罩处于高温挡工作，理由是： ； (3)若旋转开关转至de时，电路中总电流为0.9A，则的大小是多少？ (4)旋转开关转至cd时，求电热敷眼罩的功率。 【答案】(1)氧气和营养物质(2)de 见解析(3)12.5Ω(4)2.5W 【解析】（1）电热敷眼罩通过加热眼部，促进血液循环，为眼部组织细胞提供更多氧气和养料。氧气是细胞进行有氧呼吸产生能量的必需物质，养料则是细胞进行生命活动的物质基础。因此，电热敷眼罩可以缓解眼部疲劳。 （2）据乙图可知，旋转开关转至ab时，电路为断路，此时眼罩不工作；旋转开关转至bc时，电路为R1、R2两电阻串联；旋转开关转至cd时，电路为R2一个电阻单独串联；旋转开关转至de时，此时电路为R2、R3两电阻并联，根据串并联电阻规律可知，串联电阻最大，并联电阻最小，根据可知，电阻越小，电功率越大，因此当旋转开关转至de时，电路为R2、R3两电阻并联时，电热敷眼罩处于高温挡工作。 （3）若旋转开关转至de时，电路为R2、R3两电阻并联，此时R2支路电流为R3支路电流为则的阻值为 （4）旋转开关转至cd时，电路为R2一个电阻单独串联，此时电热敷眼罩的功率为。 26．电子体温计正逐渐取代水银体温计。甲同学制作了一种简易电子体温计，其电路如图1所示。其中定值电阻欧，为热敏电阻，其阻值与温度的变化关系如图2所示。 (1)图1电路中，电源电压恒为6伏，当两端电压伏时，报警装置开始报警（报警装置是否报警都不会对电路造成影响）。求： ①使用该电子体温计测量体温，当体温达到 ℃时，会开始报警。 ②此时定值电阻消耗的电功率是多少？ (2)乙同学将0~0.6安的电流表（如图3）串联在该电路中，希望能用电流表上的刻度线来指示36~40℃的温度，即直接从电流表上读出温度值。请通过计算分析这个方案是否可行。 【答案】(1)38 0.02W(2)该方案不可行 【解析】（1）当两端电压 时，报警装置开始报警，，故开始报警时的电流为，电源电压恒为6 V，两端电压为4 V，则两端电压为2 V，串联电路电流处处相等，故电阻为，由图2可知，当时，体温为38℃。已知开始报警时，两端电压为4V，，故此时定值电阻消耗的电功率为。 （2）由图2可得，36℃时，；40℃时，，故电流分别为 电流最大变化量为，温度在36℃~40℃的变化过程中，电流最大变化量0.003A小于电流表的最小刻度0.02A，所以该方案不可行。 27．如图为某项目化学习小组设计的电子身高体重测量仪示意图。其中AB和CD为两根粗细均匀的电阻丝，电压表V1和V2示数分别用来显示身高与体重的测量值。空载时弹簧刚好处于原长，且滑片P1和P2均位于电阻丝AB的E点，滑片P3位于电阻丝CD的C点。 (1)相同体重的小明与小红，小明的身高更高，当他们分别站在该测量仪上时，闭合开关S，通过电阻丝AB电流大小分别为I小明和I小红，则I小明 I小红（选填“>”、“<”或“=”）； (2)已知该电子身高体重测量仪的电源电压U恒为3伏，电阻丝CD长度为25厘米、阻值为10欧，弹簧压缩的长度ΔL与其受到压力F的关系如图乙所示。请通过计算说明：“体重60千克”对应的电压表V2示数是多少？（注：绝缘踏板和绝缘挡板的质量及滑片与电阻丝之间的摩擦均忽略不计） (3)以下是小组同学对该电子身高体重测量仪的评价，其中正确的有 。 A．该测量仪中电压表V1示数随身高的增加而增大且刻度变化均匀 B．该测量仪中电压表V2示数随体重的增加而减小且刻度变化不均匀 C．该测量仪工作时电路消耗的总功率与身高或体重的变化无关 D．用该测量仪测量不同体重的人的身高时，体重大小会影响电压表V1的示数 E．若用长度不变阻值更大的电阻丝替换CD，可提高体重测量的精确度 【答案】(1)=(2)1.2V(3)AC 【解析】（1）由图甲可知，电阻丝AB和CD并联，由于两个电压表均接在滑片上，滑片移动时不会改变电路中电阻值的大小。根据并联电路的特点，各支路两端的电压相等，都等于电源电压U，且电阻丝AB的电阻不变。 根据欧姆定律​，当电源电压U和电阻丝AB的电阻R都不变时，通过电阻丝AB的电流I不变。 所以I小明=I小红。 （2）人的重力G=mg=60kg×10N/kg=600N，由图乙可知，当压力F=600N时，弹簧压缩量ΔL=15cm。因为滑片P3位于电阻丝CD的C点，弹簧压缩量ΔL就是滑片P3向下移动的距离，即滑片P3移动了15cm。已知电阻丝CD长度L=25cm，则滑片P3下方电阻丝的长度L下=10cm。 电阻丝CD阻值为10Ω，且电阻丝粗细均匀，可得，根据串联电路的分压原理可得 （3）A．在身高测量部分，当身高增加时，滑片P1向上移动，电阻丝P1P2之间的长度增加，电阻增大。 因为电阻丝AB和CD并联，电源电压U不变，根据并联电路的特点和欧姆定律，通过电阻丝AB的电流不变。电压表V1测电阻丝P1P2 ​  两端的电压，则V1的示数。电压表V1的示数U1与P1P2之间的电阻成正比，因此刻度变化均匀，故A正确； B．在体重测量部分，当体重增加时，弹簧压缩量增大，滑片P3向下移动，电阻丝P3D部分的长度变短，电阻减小。 根据串联电路的分压原理，电压表V2测的是电阻丝CD下方部分两端的电压，V2的示数。随着RP3D的减小，U2 减小。 且U2与体重是线性关系，刻度变化均匀，故B错误； C．该测量仪工作时，电路消耗的总功率，因为电阻丝AB和CD的电阻不会随身高和体重的变化而变化，所以总电阻R总不变化，总功率不变，故C正确； D．用该测量仪测量不同体重的人的身高时，体重大小会影响弹簧的压缩量，从而影响滑片P2的位置，由于测量人的身高P1P2之间的长度只与身高有关，由上述分析可知，只有身高影响V1的示数，体重不会影响电压表V1的示数，故D错误； E．若用长度不变阻值更大的电阻丝替换CD，由可知，在体重变化相同的情况下，弹簧压缩量变化相同，U2的示数相同。 若要提高体重测量的精确度，可换用分度值更小的电压表。故E错误。故选AC。 28．宁波杭州湾新区正响应浙江省“一湾一带多基地”布局，承接多项碳中和项目，对降低碳排放有突出贡献，打造国际新能源零部件产业园。如图甲所示为园区某品牌电动汽车部分参数，该汽车行驶时由蓄电池给电动机供电。 人和车的总质量 1500kg 蓄电池满电容量 60kW·h 最大续航里程 435km 最大功率 100kW 甲 (1)该品牌新能源汽车具备“动能回收”功能，其在减速时能将行驶过程中的机械能转化为 能，储存在磷酸铁锂电池中。 (2)汽车充满电后，匀速行驶，牵引力做功，电池剩余容量为，则汽车匀速行驶时所受阻力为车总重的多少倍？将电能转化为机械能的效率为多少？（精确到0.1%） (3)如图乙所示为该汽车的超速提醒电路，为定值电阻，为阻值随车速增大而增大的可变电阻。当电压表的示数超过某一数值时，汽车将警示驾驶员已超速。图丙为汽车由静止加速至的过程中，的电功率随电流变化关系图，则定值电阻的阻值为多大？ 【答案】(1)化学(2)0.03倍；(3)10Ω 【解析】（1）新源汽车具备“动能回收”功能，在减速过程中，消耗机械能，产生化学能，将机械能转化为化学能。 （2）汽车匀速行驶时，牵引力与阻力是一对平衡力，它们的大小相等，已知汽车匀速行驶，牵引力做功，则牵引力，汽车的总重，则汽车匀速行驶时所受阻力与总重的比值，即汽车匀速行驶时所受阻力为车总重的0.03倍，电池的总容量为，剩余容量为，则消耗的电能 该汽车将电能转化为机械能的效率 （3）图乙的电路中，与串联，电压表测两端的电压，电流表测量电路中的电流。由图丙可知，电流时，的功率，电压表的示数 电流时。的功率；电压表的示数，根据串联电路的规律和欧姆定律得到，即9V+0.3A×R=8V+0.4A×R，解得。 29．图甲是小金测试“坐位体前屈”的情景，将其电路简化如图乙所示，通过电压表的示数来反映前屈的成绩（滑动变阻器足够长）。 资料1：“恒流源”是一个特殊电源，工作时无论怎么移动滑片，如图电路中电流即电流表示数保持不变。 资料2：测试前，滑片P在电阻最左端，向前推滑块相当于向右移动变阻器滑片；电阻的阻值随长度的变化规律如图丙所示，向右移动滑片使电阻的长度从1厘米推到2厘米，电压表的示数变化了0.1伏。 请回答： (1)根据资料1，小金向前推滑块，电压表的示数 （填“变大”“变小”或“不变”）。 (2)根据资料1、2，当滑片P移动到最左端时，电流表的示数为 安。 (3)小金测试时，滑块向前推动的距离为20厘米时，求此时滑动变阻器消耗的电功率。 (4)若推动滑块的长度变化值相同时，电压表示数的变化值越大，该装置的灵敏度越高。若要增大该装置的灵敏度，可适当 （选填“增大”或“减少”）恒流源的输出电流。 【答案】(1)变大(2)0.1(3)0.2W(4)增大 【解析】（1）如图乙，定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表测变阻器两端电压，电流表测电路中的电流。由资料1可知，电路中电流即电流表示数保持不变。小金向前推滑块，滑片向右移，接入电路中的阻值变大，由U=IR可知，电压表的示数变大。 （2）由图丙可知，RP与L成正比，，恒流源保持电路中的电流不变，滑片右移时，滑动变阻器接入电阻RP增大，根据U=IRP，电压表示数随之增大。根据资料1、2，滑片从1厘米推到2厘米时，ΔRP=1Ω，电压变化ΔU=0.1V。 由ΔU=IΔR得电路中的恒定电流 （3）滑块向前推动20厘米时，滑动变阻器RP接入电路中的电阻为20Ω，此时滑动变阻器RP消耗的电功率 （4）电压表示数的变化值越大，该装置的灵敏度越高。推动滑块的长度变化值相同时，阻值变化相同，根据U=IR可知，要使电压表示数的变化值变大，可以换一个电流值更大的恒流源。 30．如图所示，有一种冬季用来取暖的热风机，使用时需要在a、b端连接电压为220 V的交流电源，热风机具有“低功率”和“高功率”两种加热模式。和是用来加热空气的电阻丝，阻值是的一半，的额定功率是968 W，M是额定功率为44 W的电动机，电动机用来鼓风的，工作时放出热量可忽略不计。求： (1)电阻和的阻值； (2)在“低功率”和“高功率”模式下，干路中的电流； (3)在“低功率”和“高功率”模式下，流过电动机的电流与干路中的电流之比； (4)在一个封闭的、容积为的房间使用这种热风机，在“高功率”模式下10分钟内可使得室内空气温度升高20℃，求这个房间散失的热量与室内空气吸收的热量之比。已知空气密度，空气比热容，不考虑其他因素的影响。 【答案】(1)，(2)，(3)，(4) 【解析】（1）据图可知，电路为并联电路，已知的额定功率是968 W，根据，得的阻值为，由于阻值是的一半，则 （2）据图可知，开关闭合，当开关S2闭合时，电路为两电阻、电动机并联，由于两电阻的作用是发热，且两电阻并联时电路中的总电阻最小，根据可知，电功率最大，为高功率挡；当开关S2断开时，电路为R1接入电路中，此时为低功率挡，当处于低温挡时，消耗的电功率，“低功率”模式下，开关闭合，电路总功率为，工作时的干路电流为，“高功率”模式下，开关、都闭合，电路总功率为 工作时的干路电流为。 （3）无论在“低功率”和“高功率”模式下，电动机中的电流 在低功率模式下，流过电动机的电流与干路中的电流之比 在低高率模式下，流过电动机的电流与干路中的电流之比 （4）室内空气的质量为 室内空气吸收的热量为 两个电阻10分钟内产生的热量 这个房间散失的热量与室内空气吸收的热量之比为。 31．新房装修时，工人经常用普通量角器测量角度，不方便读数。小明根据所学知识设计了如图甲所示的电子量角器。电路中电流表量程为0~0.6安，电压表量程为0 ~3伏，O为半圆弧电阻MN的圆心，金属滑片OP 电阻不计，与半圆弧接触良好，电源电压恒为6伏，R0为电阻箱（可调节阻值）。将滑片OP 旋转至 M 处，调节 R0的阻值，使电路中电流为0.6安。 (1)电阻箱接入电路的阻值； (2)调节θ为90°时，电流表示数为0.3安，求半圆弧电阻消耗的电功率； (3)小明发现，甲电路中的电压表示数并不与θ成正比。于是在电路各元件不变的基础上，将电路连接成如图乙，并将电压表刻度上标上相应的角度如图丙，则小明改进的乙电路中的电阻箱 R0为多少欧？ 【答案】(1)10欧(2)0.9瓦(3)20欧 【解析】（1）将滑片OP 旋转至 M 处，电路为R0单独串联，此时电路中的电流为0.6A，则电阻箱接入电路的阻值 （2）调节θ为90°时，电路为R0与变阻器串联，此时电路中的电流为0.3A，电路中的总电阻为，变阻器接入电路中的阻值为 则半圆弧电阻消耗的电功率为 （3）当角度为180°时，电压表的示数为3伏，即 ，此时 ，R0两端电压为，根据串联电路分压原理可知，。 32．2024年4月25日，神舟十八号载人飞船发射成功。查阅资料了解到，飞船在发射前需要检验飞船舱体的气密性。科技人员设计了图甲模拟检测电路，电源电压保持不变，为的定值电阻，R为压敏电阻，其阻值随环境气压变化的规律如图乙。将R置于舱体内，舱体位于真空室中，舱体不漏气时，舱体内气压为。求： (1)舱体不漏气时，两端的电压是多少？ (2)舱体不漏气时，电路工作消耗的电能是多少？ (3)电压表示数为时，舱体内的气压值是多少？ 【答案】(1)见解析(2)见解析(3)见解析 【解析】（1）由图乙可知，舱体不漏气时，舱体内气压为1.0×105Pa，压敏电阻的阻值R=10Ω，分析甲图可知，R与R0串联，电压表测量R0两端电压，电源电压12V保持不变，R0为50Ω的定值电阻，串联电路中的电流 则R0两端的电压 （2）舱体不漏气时，电路工作10min消耗的电能 （3）电压表测量R0两端电压，电压表示数为8V时，串联电路中的电流，压敏电阻的阻值，由图乙可知，压敏电阻的阻值为25Ω时，舱体内的气压值为0.6×105Pa。 33．综合实践活动中，同学们设计了一种可测量物体质量大小的装置，主要结构如图甲所示，从电流表指针所指的刻度就可以知道物体质量的大小。为长阻值为的电阻丝，其阻值与长度成正比，托盘上无物体时，滑片P恰好位于电阻丝最上端A处；每次测量时，在托盘中放上重物后，弹簧增加的弹力F与滑片P向下移动的距离x的关系如图乙所示。电源电压恒为标有“”，电流表量程为。不计一切摩擦。 (1)闭合开关，托盘上无物体时，电流表示数为多少？ (2)在确保电路安全的前提下，电路允许的最大电功率是多少？ (3)某次测量时，电流表示数为，所测物体质量为多少？ (4)若利用电压表（量程）示数来显示物体质量大小，其它条件不变，要求物体质量越大，电压表示数也越大。在图丙中接入电压表后与原装置相比，该装置所能测量质量的最大值 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】(1)见解析(2)见解析(3)见解析(4)变小 【解析】（1）由题可知，此时R0和RP串联，电流表示数为 （2）由题可知，R0标有“10Ω 0.5A”，电流表量程为0～0.6A，所以电路中的最大电流Im=0.5A，电路允许的最大电功率是Pₘ=UIₘ=6V×0.5A=3W （3）电流表示数为0.3A，根据欧姆定律得，滑动变阻器接入电阻为RP=R总-R0=20Ω-10Ω=10Ω，又因为AB为长20cm阻值为20Ω的电阻丝，其阻值与长度成正比，所以此时接入电阻丝的长度为10cm，由乙图可知G=F=2N，所以物体的质量 （4）要求物体质量越大，电压表示数也越大，所以电压表并联在定值电阻两端，此时最大电压为3V，根据串联电路分压规律可得，RP最小为10欧姆，此时测量的最大质量为0.2kg，所以该装置所能测量质量的最大值变小。 34．某项目化小组为了研究蹦床运动员的训练情况，设计了一种测定蹦床所受压力的装置，其原理如图甲所示。已知电源电压为3V且保持不变，定值电阻，压敏电阻的阻值R随压力F的变化而变化，如图乙所示。已知小温从距离蹦床越高处下落则对蹦床的压力越大，小温从某一高度下落后得到电路中电压表的示数与电流表的示数之间的关系如图丙中线段ab所示。 (1)当小温还在空中时，由于受到蹦床自重的影响，压敏电阻所受压力为200牛，求此时电路总电功率； (2)小温从这一高度跳下后，在与蹦床接触的过程中，电流表的示数达到最大值时，压敏电阻受到的压力为多大？ (3)若小温从距离蹦床更高的位置跳下，则b点的位置将会移动至B点，请在图丙中用黑点标出B点可能的位置。 【答案】(1)0.18W(2)800N(3) 【解析】（1）由乙图可知，压敏电阻所受压力为200N时，R的阻值为40Ω，定值电阻，则此时电路总电功率 （2）由图丙可知，电路中最大电流为0.15A，则此时电路中总阻值 则压敏电阻的阻值，由图乙可知，压敏电阻受到的压力为800N。 （3）若小温从距离蹦床更高的位置跳下，压敏电阻受到的压力大于800N，则压敏电阻的阻值小于10Ω，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，大于0.15A；由于压敏电阻的阻值最小为5Ω时，则电路中最大电流，所以小温从距离蹦床更高的位置跳下，则b点的位置将会移动至B点，B点对应的电流大于0.15A，小于0.2A，如下图所示：。 35．某电热水器内部简化电路如图甲所示，由控制电路和加热电路组成。加热电路中电压为220V， 加热电阻R1=44Ω，控制电路中电源电压恒为12V，R0为定值电阻，R1为热敏电阻（其阻值随水温的变化关系如图乙所示）；虚线框内为电压检测自动开关，当检测到 R0两端的电压降到3V时S2闭合；检测到R0两端电压升高到6 V时S2断开。已知热水器中水温降到40℃时，加热电路开始加热；水温升至某温度时，加热电路停止加热。求： (1)开关S2闭合时加热电路的电功率。 (2)定值电阻R0的阻值。 (3)加热电路停止加热时水的温度。 【答案】(1)1100W(2)50Ω(3)80℃ 【解析】（1）S2闭合时加热电路的电功率 （2）由乙图知道，水温40℃时热敏电阻的阻值Rt=150Ω，此时U0=3V，Rt两端的电压 ，由于所以 （3）停止加热时R0两端的电压U0′=6V，此时Rt两端电压 因为所以此时热敏电阻从乙图知道，此时对应的水温为80℃。 36．科学小组的同学设计了一款“重力灯”。图甲是这种“重力灯”的结构简化图，当重物下落时拉动绳子，转轴转动时，稳压设备能将电能储存，并输出3.6V稳定的电压给其他电器。当挂上一个质量为25kg的重物时 (1)图甲虚线框内装置的工作原理是 ； (2)整个装置的能量转换率为20%，在重物竖直下落2.4m的过程中产生的电能，可以供一个标有“3.6V 1W”字样的LED灯持续正常发光多长时间？ (3)取下灯泡，将图甲装置的两个输出端接入图乙中的a、b两个接线柱进行实验。R0为标有“5Ω 0.3A“的定值电阻，滑动变阻器R1标有“50Ω 1A”，电流表选择量程为0~0.6A，电压表选择量程为0~3V。为了保证电路安全，求滑动变阻器接入电路中的阻值变化范围。 【答案】(1)电磁感应现象(2)120s(3)7Ω~25Ω 【解析】（1）当重物下落时拉动绳子，转轴转动时，说明虚线框内装置在工作过程中把机械能转化为电能，即利用的是电磁感应原理。 （2）重物所做的功由可知，产生的电能为可以供一个标有“3.6V 1W”字样的LED灯持续正常发光的时间为 （3）将图甲装置的两个输出端接入图乙中的a、b两个接线柱进行实验，由图乙可知，R0与R1串联，电流表测量电路中的电流，电压表测R1两端的电压，根据的R0和R1的规格以及电流表的量程可知，电路中的最大电流为I大=0.3A，电路中的最小电阻为，根据串联电路的电阻特点可知，滑动变阻器R1接入电路的最小阻值根据电压表量程可知，电压表的最大示数为U1大=3V，根据串联电路的电压特点可知，R0两端的最小电压 则电路中的最小电流则滑动变阻器接入电路中的最大阻值为，所以滑动变阻器接入电路的阻值变化范围为7Ω~25Ω。 37．小明家有一款家用空气炸锅如图甲所示，其简化电路如图乙所示，工作过程风扇始终转动，而发热管则通过温控开关有规律地闭合或断开，使锅内温度在一定范围内波动。其中电风扇功率为，发热管电阻为。小明用空气炸锅烘焙牛排时，设定温度为180℃，总工作时间为，温度传感器显示锅体温度随时间变化关系如图丙所示。 (1)为使空气炸锅能自动停止工作，应在图乙电路中的 （选填“a”或“b”）处串联一个定时开关； (2)空气炸锅工作到时，图乙电路c点电流为多少？ (3)空气炸锅这次烘焙牛排共消耗了多少电能？ 【答案】(1)a(2)5.25 A(3)9.9×105J 【解析】（1）由图甲可知空气炸锅工作时，电风扇与发热 管并联，所以在干路的a点串联一个定时开关，在定时开关断开时能使空气炸锅自动停止工作。 （2）由图乙可知，空气炸锅工作到12min时，空气炸锅内的温度在上升，表明此时发热管与电风扇同时工作。根据可得，电风扇的电流 由欧姆定律可得，发热管中通过的电流 根据并联电路电流规律可得，c点电流为 （3）由图乙可知，在整个工作过程中，电风扇始终是工作状态，工作时间 电风扇消耗的电能，由图乙计算温度上升的时间，即发热管的工作时间，根据欧姆定律和可得，发热管消耗的电能 空气炸锅这次烘焙牛排共消耗的电能为。 38．图甲是新型密度计的设计图，R为定值电阻，Rf为压敏电阻，物体A与Rf通过细线连接，其阻值变化与拉力F的关系如图乙。已知：U=12V，定值电阻 R=50Ω，VA=1000cm3，A=1.03g/cm3， 水=1.0g/cm3. (1)A物体浸没在水中时所受的浮力； (2)小金将电压表改装成密度计，通过计算说明，水的密度“1g/cm3，应标注在电压表哪一示数值？ (3)某液体的密度为1.1g/cm3，能否用该密度计测量，并说明理由。 【答案】(1)10N(2)2.4V(3)见解析 【解析】（1）A物体浸没在水中时所受的浮力 （2）A的重力 压敏电阻受到的拉力，由图乙可知力敏电阻接入电路的阻值为200Ω，闭合开关，两电阻串联接入电路， 串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流 此时的电压表示数 （3）某液体的密度为1.1g/cm3，液体密度大于物体密度，物体处于漂浮状态，电压表的示数不会随液体密度的改变而改变。 39．空气炸锅，因其烹制食物脂肪含量低，美味酥脆，无油烟味，深受广大市民青睐。如图甲所示，为某品牌空气炸锅，其发热元件为两个电阻，R1=50Ω，R2=200Ω，额定工作电压为220V，工作时有高、低两个挡位，其内部电路可简化为图乙所示电路。 (1)低温挡正常工作时，求电路中的电流； (2)高温挡正常工作时，求电路消耗的总功率； (3)若使用空气炸锅高温挡，将200g初温为20℃的原料薯条加热到170℃，至少需要多长时间？[c薯条=3.63×103J/（kg•℃）] 【答案】(1)1.1A(2)1210W(3)90s 【解析】（1）空气炸当S、S1都闭合时，R1、R2并联，当S闭合、S1断开时，只有R2工作；根据并联电路的电阻特点可知，当只闭合S时，电路中只有R2工作，电路中的电阻最大，由可知，电路中总功率最小，此时处于低温挡；低温挡正常工作时，电路中的电流 （2）当S、S1闭合时，R1与R2并联，电路中的电阻最小，电功率最大，空气炸锅此时处于高温挡，高温挡正常工作时，电路消耗的总功率 （3）薯条吸收的热量 加热时需要的时间为。 40．现有一个粗细均匀的金属圆环，它是由一段铜丝和一段同种材料制成的电阻丝连接而成的。为了研究它的导电性，张老师把它接入到如图甲所示的电路中。实验时，张老师先将触点M与圆环上的A点连接，再移动滑动变阻器R1的滑片P至最右端后，闭合开关S，将触点N从A开始沿逆时针方向滑动一周，在触点N滑动的过程中，触点M、N之间的电阻等效于一个变化的电阻，记为RMN，设滑过弧MN的长为x，电流表示数I与x之间的关系如图乙所示。已知电源电压恒为4.5V，铜丝的阻值不计，触点接触良好。粗细均匀、同种材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。通过计算完成以下内容： （1）由图乙可知，该金属圆环中铜丝的长度是 cm？ （2）在触点N滑动过程中，RMN的最大值是多少？ （3）每1cm的电阻丝的阻值是多少Ω？ （4）如图丙所示，先将R1滑片P移到最左端后，先将圆环从电路中拆下，然后把MN接到圆环的任意一条直径两端，闭合开关S，求电流表的最大值。 【答案】10cm 4Ω 0.4Ω 1.2A 【解析】（1）铜丝电阻忽略不计，相当于导线，当滑片在铜丝上移动时，金属圆环的总电阻不变，根据欧姆定律可知，此时电路中的电流不变，由图乙知道，x从30cm到40cm的过程中，电路的电流不变，则该金属圆环中铜丝的长度为 （2）当x=0或x=50cm时，金属圆环接入电路中的电阻为零，此时电路为R1的简单电路，由图乙知道，电路中的电流I大=0.9A，由知道，变阻器接入电路中的电阻为 ，当电路中的电流最小时，电路的总电阻最大，金属圆环接入电路中的电阻最大，由图乙知道，电路中的电流I小=0.5A，此时电路的总电阻为，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，M、N之间的最大值 （3）由题意知道，M、N之间两段弧形金属丝并联，分别设为R3、R4，如下图 ，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，，即因金属圆环中电阻丝的总电阻一定，即R3+R4的值不变，所以，由数学知识“两个正数和一定，两数相同时乘积最大”可知，R3=R4时，M、N之间的总电阻最大，则即解得。金属圆环中电阻丝的总电阻，由图乙可知，金属圆环中电阻丝的总长度L=50cm-10cm=40cm 所以，每1cm电阻丝的阻值是。 （4）把M、N接到圆环其中一条直径的两端，将滑片P移动到最左端后，电路为圆环的简单电路，由电阻的并联可知，当铜丝全部位于MN上方（或下方）时，上方（或下方）的电阻最小，则电路的总电阻最小，此时MN上、下两部分电阻丝的电阻分别为 此时电路总电阻为 则电流表的最大值为 答：（1）该金属圆环中铜丝的长度是10cm； （2）在触点N滑动过程中，RMN的最大值为4Ω； （3）每1cm的电阻丝的阻值是0.4Ω； （4）电流表的最大值为1.2A。 41．电梯在超重时会发出报警声，这是如何做到的呢？某兴趣小组设计了超重警报装置，电路示意图如图甲所示。图中，，电源电压，报警器阻值忽略不计。其中为压敏电阻，其阻值与所受压力的关系如图乙所示。 （1）乘客乘电梯时，与乘客对地板的压力是一对相互作用力的是 ； （2）当电流表示数为时，报警器将发出报警声。此电梯最大承载质量为 ； （3）当电梯承载总质量为的乘客时，电流表的示数为 A； （4）电梯使用一段时间后，承载能力下降，需要降低最大载重。下列方法可行的是 （填字母）。 A．减小电源电压         B．将A点向左移动 C．串联一个定值电阻     D．在压敏电阻处并联一个定值电阻 【答案】地板对乘客的支持力 700 0.3 BD 【解析】（1）乘客乘电梯时，乘客对地板的压力乘客对地板施加的，则地板对乘客施加向上的支持力，两者是一对相互作用力。 （2）当电流表示数为0.6A时，电路中的电阻，根据乙图知道，此时压力F=70N；根据杠杆的平衡条件知道即解得G=7000N则此电梯最大承载质量为 （3）当电梯承载总质量为300kg的乘客时，总重力 根据杠杆的平衡条件有即解得F'=30N 根据乙图知道，此时R'=10Ω此时电流表的示数为 （4）电梯使用一段时间后，承载能力下降，需要降低最大载重。 A.减小电源电压，报警电流不变时，电阻变小，需要的压力增大，故重力增大，故A错误； B.将A点向左移动，压敏电阻的电阻的压力不变时，电梯总重的力臂增大，则总重减小，故B正确； C.串联一个定值电阻，报警电流不变时，压敏电阻减小，需要的压力增大，故重力增大，故C错误； D.在压敏电阻处并联一个定值电阻，报警电流不变时，则压敏电阻的电流减小，电阻变大，压力减小，物体的重力减小，故D正确。故选BD。 42．某同学设计了如图甲所示的恒温箱电路，、均为发热电阻，的阻值为40欧，为热敏电阻，其电阻随温度变化情况如图乙所示。控制电路电压为6伏，线圈电阻忽略不计，当线圈电流达到30毫安时，衔铁会被吸下，与工作电路的触点接通。衔铁吸下后，当电流降到20毫安时，衔铁会在弹簧作用下被拉起，与工作电路的触点分离。 (1)通过触点的接通和分离，可实现恒温箱内高功率加热和低功率保温两种模式，当触点接通时，恒温箱内处于 模式； (2)当触点分离时，恒温箱工作时的功率为100瓦。已知工作电路的电压伏，求的阻值； (3)恒温箱内的温度会在一定范围内变化，当滑动变阻器的阻值为100欧时，求恒温箱内的温度变化范围； (4)现在需要降低恒温箱中的最高温度，以下措施可行的有 。 A．增大 B．减小 C．增大 D．减小 【答案】(1)高功率加热(2)(3)50~70℃(4)AD 【解析】（1）分析图甲可知，当触点接通时，R1被短路，电路中只有R2，则电路中的总电阻减小，由可知，电路的功率变大，所以恒温箱内处于高功率加热模式。 （2）恒温箱工作时的功率为100瓦时，电路中的总电阻 则R1的阻值 （3）当衔铁吸下时，电路中的总电阻 热敏电阻的阻值，由乙图可知，对应温度为50℃；衔铁分离时，电路中的总电阻 热敏电阻的阻值，由乙图可知，对应温度为70℃，所以恒温箱的温度变化范围为50~70℃。 （4）由于恒温箱中的温度达到最高温度后，衔铁被吸下拉起，要降低恒温箱中的最高温度，热敏电阻的阻值要减小，线圈中电流不变，电路中的总电阻不变，所以要增大定值电阻R0，或减小电源电压U1，故AD符合题意，BC不符合题意。故选AD。 43．小明制作了一个“水位仪”，其简化结构如图甲所示，一根轻质绝缘细杆上端与滑片P固定，下端与边长为10厘米的正方体木块相连，木块放在高足够的圆柱形容器内。未注水时，滑片P刚好在滑动变阻器R1的最下端a处；闭合开关S，向容器中注水，滑片P随木块上浮在R1上滑动。已知电源电压U恒定不变，R2为定值电阻。滑动变阻器R1中的bc段短路，其余正常部分的电阻与自身长度成正比；定值电阻R2的电功率P2，电压表示数U1与水深H的关系如图乙和丙所示。 (1)小明在计算电源电压U的大小时，已经分析如下，请帮他完成。 (2)小明发现滑动变阻器R1上只有“0.8A”的字样，无法看出最大阻值。电流表量程选用0~0.6安，电压表量程选用0~3伏。则在电路安全的范围内，水位最深为多少?写出计算过程。 (3)根据已知的条件，请帮小明再提出一个求解的问题，并进行求解。 【答案】(1)见解析(2)17cm(3)见解析 【解析】（1）由乙图知道，滑动变阻器接入电路最大阻值时，定值电阻R2的电功率为P2=0.4W，由图丙知道，此时R1的两端的电压为U1=4V，当滑动变阻器接入电路最小阻值为零时，定值电阻R2的电功率为P2′=3.6W，由图丙知道，此时R1的两端的电压为U′1=0V由知道，电源电压为即解得R2=10Ω U=6V （2）由乙图知道，水深10cm=0.1m时，定值电阻的电功率为1.6W，由知道，此时通过电路的电流 根据欧姆定律知道，此时电路总电阻 此时滑动变阻器接入电路的阻值，由乙图知道，b点以下部分的长度为5cm，则滑片移动的距离为5cm，所以，每上升1cm为1Ω。电压表选用0～3V量程，则当电压表示数为3V水位最深，此时定值电阻两端的电压为 此时通过电路的电流 此时滑动变阻器接入电路的阻值 此时滑动变阻器接入电路的长度 由乙图知道，bc的长度为2cm，则滑片移动的距离为10cm+2cm=12cm 此时对应的水位为5cm+12cm=17cm （3）由丙图知道，当深度为5cm时，木块对容器底的压力刚为0，此时木块排开水的体积 则木块受到浮力。 44．为吸引顾客，商场前的广场上经常会出现巨大的充气城堡，深受小朋友的喜爱。学校兴趣小组的同学认为充气城堡需要持续充气会浪费很多电，设计了一个如图甲所示的电路来实现智能充气。请回答下列问题： （1）为达到智能充气的目的，需要在A处添加一个阻值随气压变化的电阻，使得气压较低时充气，气压较高时停止充气。根据要求接入电路中的电阻应选择图乙中的 （选填“R1”或“R2”）； （2）结合图甲电路，说明闭合开关后如何实现智能充气 ； （3）当充气城堡的气压低至p0时开始充气，达到1.8p0时停止充气，如图丙所示，若充气机的功率为200瓦，请计算该充气城堡运行一天（按24小时算）消耗的电能。 【答案】R1 当气压较低时，电阻变小，由欧姆定律，电路的电流变大，电磁铁对衔铁的吸引变大，动静触头连接，电动机连入电路中，开始充电。当气压增大时，电阻增大，由欧姆定律可知，电路的电流变小，电磁铁对衔铁的吸引变小，在弹簧弹力的作用下，动静触头分离，充气停止 【解析】（1）在A处添加一个阻值随气压变化的电阻，使得气压较低时充气，即应将电动机连入电路中，此时电磁铁对衔铁的吸引力变大，动触头与静触头连接，要求气压大时停止充气，即动触头和静触头分离，电动机没有连入电路中；说明电磁铁的磁性减弱，即通过电磁铁的电流减小，由欧姆定律可知，气敏电阻的阻值应变大，所以应选择图丙中的R1。 （2）当气压较低时，气敏电阻阻值变小，由欧姆定律可知，电路的电流变大，电磁铁对衔铁的吸引力变大，动触头被吸下，动触头与静触头连接，电动机连入电路中，开始充气；当气压增大时，气敏电阻阻值增大，电路的电流变小，电磁铁对衔铁的吸引力变小，在弹簧弹力的作用下，静触头与动触头分离，充气停止。 （3）由图丙知，15min充气机充气5min，故1h内充气机充气20min，若充气机的功率为200W，1天内充气机消耗的电能 45．为畅享绿水青山，近年来户外露营火爆，某家庭购置了一款多功能电煮锅用于户外露营，如图甲所示。如图乙为该电煮锅简化电路图，开关S₂可以断开、接A、接B，和都是用于加热的纯电阻，下表是电煮锅的部分参数（和阻值不随温度变化而变化)。 项目 额定电压（V） 低温挡功率（W） 中温挡功率（W） 高温挡功率 参数 220 550 1100 P高 （1）电煮锅处于中温档工作时，求电路中的电流大小； （2）电煮锅处于低温挡工作时，求的电阻值； （3）当实际电压为198V时，用高温档工作5s电流做功为多少J？ 【答案】（1）5A；（2）44Ω；（3）8910J 【解析】解：（1）已知中温档功率为1100W，根据，电煮锅处于中温档工作时，电路中的电流大小为 （2）已知中温档工作电流为5A，可得 根据，故低温档时 （3）根据可知，电阻不变时，电功率对电压的平方成正比，故当实际电压为198V时，高温档实际功率为 用高温档工作5s电流做功为 答：（1）电路中的电流为5A； （2）R2的电阻值为44Ω； （3）高温档工作5s电流做功为8910J。 46．如图甲所示是某项目化小组模拟自动灌注的模型示意图，该装置可分为灌注装置和运输装置两部分。通过运输装置中的传送带将空杯运输到灌注台，灌注装置在控制电路的控制下，使线圈1定时吸引衔铁将工作电路接通，喷头向杯中注入果汁。灌注台下方有压敏电阻，其阻值随压力F的变化情况如图乙所示，空杯、传送带、灌注台对的压力均忽略不计。当通过线圈2的电流大于或等于0.2A时，电动机内部开关闭合，传送带将带着装有果汁的杯子移动至接收台。 （1）当果汁灌入杯中时，通过线圈2的电流将 ； （2）运输装置中，电源电压，线圈2电阻不计。若的阻值为，求该情况下每杯至少可灌注多少克的果汁？ （3）为使喷头可以间断性喷射，控制电路的电源电压呈图丙周期性变化，线圈1电阻不计，当通过线圈1的电流时，电磁继电器衔铁被吸下，喷头喷射果汁，已知喷头每秒喷出果汁质量为200g。若每次灌注240g果汁，为使灌果汁的过程可连续且稳定地进行，则应调节R₁的阻值为多少欧？ 【答案】变大 300 12 【解析】解：（1）运输装置控制电路中，R2、R3串联接入电路，由乙图知道，压敏电阻的阻值随压力的增大而减小，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，果汁灌入杯中时，电路总电阻变小，根据欧姆定律可知通过线圈2的电流将变大。 （2）闭合运输装置控制电路的开关，、串联接入电路。当线圈电流达到0.2A时，延时开关接通，此时串联电路总电阻 串联电路总电阻等于各部分电阻之和，则 由乙图知道，力敏电阻受到的压力 单次灌注液体的质量 （3）喷头每秒喷出液体质量为200g，每次液体灌注的标准为240g，则喷灌时间灌注装置控制电路中，由图丙可知电压在1.8s内由0V增大到18V，又由18V减小到0V，在0.3s～1.5s的这1.2s时间内，电源电压从6V增大到18V，又从18V减小到6V，灌装喷头可以喷出液体。当线圈中通过的电流安时，电磁继电器衔铁被吸下，说明当时，电流，所以 答：（1）当果汁灌入杯中时，通过线圈2的电流将变大； （2）该情况下每杯至少可灌注300克的果汁； （3）应调节R1的阻值为12Ω。 47．如图为某项目化学习小组设计的一款“水位自动监测仪”示意图。工作原理是：闭合开关S，当容器内水位发生变化时，圆柱形浮筒的位置就会随水位变化，再通过固定在浮筒上方的轻质金属硬杆移动，使电路中电流表或电压表的示数变化，从而反映水位的变化。 （1）当容器中的水位上升时，该“水位自动监测仪”中电流表示数 。（选填“变大”、“变小”或“不变”） （2）已知该“水位自动监测仪”中电源电压恒定伏，定值电阻欧，均匀电阻丝AB为长度20厘米的，其阻值欧，电压表量程0~15伏。滑片和与电阻丝接触良好，随金属杆一起移动、位置固定。浮筒高度厘米、密度。（滑片与电阻丝之间摩擦、金属杆和电压表质量忽略不计） ①为了避免容器内水位过高导致滑片超出电阻丝A端，小组同学决定将容器改造为溢水杯，即在容器侧壁某一高度位置开一个溢水口，则溢水口应离容器底部高度为 厘米。 ②为了提高电表示数变化反映水位变化的精确度（即升高相同水位时电表示数的变化量增大），小组同学设想用另一根长度也为-20厘米的电阻丝CD替换金属丝AB。若更换电阻丝后电表示数变化精确度是更换前的2倍，求金属丝CD的阻值，并在答题卷的图乙中画出更换电阻丝CD之后电压表示数随容器内水位高度h的变化图像。 【答案】 不变 25 见解析 【解析】（1）因为滑片P1与电压表相连，所以滑片P1无法改变AB接入电路中的阻值，即电路中的总电阻不会发生变化，因此电流表的示数不会发生改变。 （2）①当浮筒开始漂浮时，滑片P1开始上滑，上滑的高度即为AB的长度，所以溢水口的位置为浮筒漂浮时的水位加AB的长度；当浮筒漂浮时，重力等于所受的浮力即，解得 所以溢水口的离容器的距离 ②[3]要使更换电阻丝后电表示数变化精确度是更换前的2倍，即P1在A时电压表示数应为之前的两倍，更换之前AB两端的电压，则更换之后CD两端的电压UCD应为8V，此时电路中的电流则电阻丝CD的阻值，由①可知液面上升到5cm时浮筒开始上升，滑片P1才开始滑动，此时电压表所测电阻丝CD部分的阻值从0开始增加，最后增加到CD的全部阻值20Ω，则电压表示数从0开始增加，最后液面高度到25cm时电压表达最大示数8V（此时示数为CD两端电压），则变化图应如下图。 48．我市常有下暴雨，导致水库水位超过警戒线产生危险。为自动测量水库水位超出警戒线的高度，项目化学习小组设计了一台简易水位测量仪，其工作原理如图所示。密度比水大的圆柱体M底面积为，物体M和N重力均为40N，绳子绕过定滑轮把M、N两物体相连，调节绳子长度使M的下表面与水库警戒线相平，轻质杠杆OB绕O点转动，物体N放在杠杆的B处，OB长102cm，力敏电阻通过A处对杠杆产生支撑，OA长51cm，力敏电阻阻值与所受压力的关系如表所示，电路电源电压U恒为6V，灯L的电阻值为10Ω（忽略温度对灯L电阻的影响），在电流表相应的位置标出水位高度。（杠杆OB自身重力、绳重和摩擦均不计，） 压力（N） 0 10 20 30 电阻（Ω） 20 15 10 5 （1）如观察到电路中的电压表示数变大，则是水库水位超出警戒线的高度将 。 （2）当某次水位超过警戒线高度1m时，此时小灯泡消耗的电功率是多少？ （3）若用这个完成测试的测量仪来测量海水超过警戒线的高度，只通过调节物体N在杠杆上放置的位置（其它条件不变），仍用电流表也能准确读出水位高度，则向 （左或右）调节N的位置。（已知） 【答案】上升 0.9W 右 【解析】解：（1）如图，灯泡与压敏电阻串联，电压表测灯泡两端电压，电流表测电路中的电流；电路中的电压表示数变大，灯丝电阻不变，由可知，电路中的电流变大，电路的总电阻减小，由表中数据可知，压敏电阻受到的压力变大；根据杠杆的平衡条件可知，物体N对杠杆的压力变大，说明物体M对物体N的拉力减小，即物体受到的浮力变大，则是水库水位超出警戒线的高度将上升。 （2）当某次水位超过警戒线高度1m时，物体B排开水的体积 物体M受到的浮力 物体M和N重力均为40N，由杠杆的平衡条件可得，物体M受到的浮力 M增加的浮力等于N增加的压力 由表可知：压敏电阻的阻值，电路的总电阻 电路中的电流 此时小灯泡消耗的电功率是。 （3）若用这个完成测试的测量仪来测量海水超过警戒线的高度h，物体M排开液体的体积不变，而海水密度大于雨水的密度，由可知，物体M受到的浮力变大，则物体N对B点的压力变大，要仍用电流表准确读出水位高度，FA和OA不变，由杠杆的平衡条件可知，应减小OB，即适当向右调节N的位置。 答：（1）如观察到电路中的电压表示数变大，则是水库水位超出警戒线的高度将上升； （2）当某次水位超过警戒线高度1m时，此时小灯泡消耗的电功率是0.9W； （3）若用这个完成测试的测量仪来测量海水超过警戒线的高度，只通过调节物体N在杠杆上放置的位置（其它条件不变），仍用电流表也能准确读出水位高度，则向右调节N的位置。 49．在图甲所示的电路中，电源电压保持不变，为定值电阻，为滑动变阻器。闭合开关，将滑片P从最左端移到最右端，两电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图像如图乙所示。 （1）图乙中的 （填“a”或“b”）是电压表示数随电流变化的图像； （2）电源电压为 伏； （3）小实用不同阻值的定值电阻替换，同样将滑片P从最左端移到最右端，并绘制两电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图像。下列选项中可能出现的有 。（可多选） A．B．C．D． 【答案】b 6 BCD 【解析】（1）分析电路图可知,定值电阻和滑动变阻器串联，电流表A测量电路电流，电压表V1测量电阻R1两端电压，电压表V2 测量滑动变阻器R2两端电压。滑片在最左端时滑动变阻器接入电路中电阻为0，所以电压表V1示数为0；滑片向右滑动时，变阻器接入电路电阻增大，所以两端电压增大，滑片在最右端时，电压表V₂示数最大，电阻R1阻值一定，R2增大时，电路总电阻增大，电源电压不变，电流减小，故图线b是电压表V₂示数随电流变化的图线。 （2）根据串联电路中电压规律可知，当电路中电流为0.1A时，R1两端电压为2V，R2两端电压为4V，因此电源电压为 （3）若定值电阻的阻值刚好等于滑动变阻器的最大阻值，根据串联分压原理可知两条线会有交点；若定值电阻的阻值大于滑动变阻器的最大值，根据串联分压原理可知，两条线不会有交点，且V1图像的电压值始终大于V2；若定制电阻的阻值小于滑动变阻器的最大阻值，两条线有交点，且V1图像的电压值存在小于V2示数的值，故BCD符合题意，A不符合题意。故选BCD 50．小伟在乘飞机时了解到，经济舱乘客的免费托运行李限重20kg，而商务舱的乘客允许携带更重的免费托运行李。如图是小伟设计的模拟飞机行李超重的检测装置，杠杆OP始终处于水平位置，电源电压恒为15V，R0是阻值为6Ω的定值电阻，Rx是力敏电阻，它的阻值随压力变化的关系如表所示。当电压表的示数U≥3V时，检测装置会自动报警。 压力F/N 50 100 150 200 250 300 阻值Rx/Ω 50 30 24 20 17 16 （1）小伟把检测装置恰好报警时的电学物理量标在图中，请帮他计算此时Rx的电阻为多少? （2）如图杠杆上有两个行李托盘，A、B是杠杆上的两个承重点，已知AP＝0.3m，OB＝0.6m。小伟闭合开关，将20kg的模拟行李放在A处托盘上时，检测装置恰好报警，当他将商务舱乘客的模拟行李放在B处托盘上时，检测装置也恰好报警。商务舱乘客的模拟行李限重为多少千克？（杠杆、支架及托盘的重力均忽略不计） （3）检测装置长期使用后，电源电压会变小，若要使乘客的行李限重不变，在不更换电源及Rx的情况下，应将托盘向 移动适当位置。 【答案】 24 30 左 【解析】（1）由图可知，R0、Rx串联，电压表测量R0两端的电压，电流表测量电路中的电流；检测装置恰好报警时电学物理量如图所示，由串联电路的电流特点和欧姆定律可知，报警时通过Rx的电流为，由串联电路的电压特点可知，此时Rx两端的电压为Ux=U-U0=15V-3V=12V报警时Rx的阻值为 （2）已知经济舱乘客的免费托运行李限重20kg，经济舱乘客行李的最大重力为G1=m1g=20kg×10N/kg=200N图中杠杆的支点为O点，行李对水平托盘的压力等于行李的重力大小，由杠杆平衡条件可得FPlP=G行l行在压力FP、压力的力臂lP一定时，G行越大，l行就要越小，由装置图示可知，A托盘离支点远，则行李的重力应较小，所以为经济舱乘客的行李托盘，而B托盘离支点近，为商务舱乘客的行李托盘；由表中数据可知，报警时（Rx=24Ω）P处杠杆对Rx的压力为150N，由力作用的相互性可知，P处受到的支持力FP=150N，当两次杠杆水平平衡时FP·OP=GA·OA，FP·OP=GB·OB 即150N×(0.3m+0.6m+AB)=200N×(0.6m+AB)① 150N×(0.9m+AB)=GB×0.6m② 由①②两式可得AB=0.3m，GB=300N 所以商务舱乘客行李的最大质量为 （3）检测装置长期使用后，电源电压会变小，若要使乘客的行李限重不变，在不更换电源及Rx的情况下，若自动报警时电压表示数U0不变，则Rx两端电压应减小，由串联分压可知Rx的阻值减小，由表中数据可知受到的压力增大，若要使乘客的行李限重不变，由杠杆平衡条件可得FPlP=G行l行在压力FP增大，压力的力臂lP一定时，G行不变，l行就要增大，应将托盘向左移动适当位置。 1 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