八上科学期末复习专题:电路探秘期末真题(解答题)2(含解析)

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八上科学期末复习专题:电路探秘期末真题(解答题)2(含解析)

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八上科学期末复习专题:电路探秘期末真题(解答题)2
1.(2021八上·绍兴期末)如图是水果自动筛选装置,原理如下:传送带上的水果经过检测点时,使压敏电阻R的阻值发生变化,AB间的电压也随之发生改变。当R0两端电压小于6V时,机械装置启动,将质量较小的水果推出传送带,实现自动筛选功能。已知:电源电压为24伏,R0=40欧姆,压敏电阻R的阻值随压力变化关系如下表所示。
压力(牛) 0 1 2 3 4 5
R的大小(欧) 200 120 86 60 44 40
(1)由上表可知,压敏电阻R的阻值随压力的增大而   。
(2)当R0两端电压为6V时,通过R0的电流为_________A。该装置能够剔除质量小于多少千克的水果?(g取10N/Kg)
(3)不同种类的水果筛选的质量标准是不同的。在水果筛选要求(当R0两端电压小于6V时,机械装置启动)不变时,请你提出对电路进行改进的一种方法,使该装置能够筛选质量大小不同的水果。
2.(2021八上·绍兴期末)如图甲是苹果自动筛选装置。原理是:传送带上的苹果经过压力检测点时,使压敏电阻R 的阻值发生变化,AB 间的电压也随之发生改变,当质量小于一定值的苹果经过压力监测点,使 R0 两端电压小于 3 伏特时,机械装置启动,将质量不达标的苹果推出传送带, 实现自动筛选。已知电源电压为 15 伏特,R0=20 欧姆,压敏电阻 R 的阻值随压力变化关系如表所示:
压力 F(N) 0 1 2 3 4 5
阻值 R(Ω) 120 80 60 50 42 38
(1)试通过计算求出,该筛选装置可将质量为几千克以下的苹果推出传送带。
(2)据压敏电阻R的阻值随压力变化关系表,在图乙中作出图像。
(3)筛选不同种类的水果,质量标准是不同的,请你提出对该电路的一种改进措施,使其能够用于各种不同质量标准的水果筛选。
3.(2021八上·绍兴期末)某STEM小组同学展示了一款“垃圾分类机器人”(图甲)机器人的机械手捡起不同“垃圾样品”时,会通过手上的探针检测样品的电阻大小,机器人根据样品电阻大小识别并显示垃圾类别,投入到相应的垃圾桶(图乙)。检测电路如图丙,电源电压U为1.5伏,定值电阻R1阻值为10欧,电压表量程为0~3伏,“垃圾样品”电阻参考值如右表。
垃圾类别 垃圾样品电阻值/Ω
可回收垃圾 <10
餐厨垃圾 10~30
有害垃圾 30~50
其他垃圾 >50
(1)机器人在某“垃圾样品”上取样检测时,检测电路中电压表示数为1伏,则该“垃圾样品”会被投入图乙中的哪个垃圾桶。(写出计算过程)
(2)检测时,根据电压表指针的偏转角度来判断垃圾样品的类别。老师提出:测量相同样品时,电压表的偏转角度应尽量大一些。对此两位同学分别提出了改进建议。A同学:增大定值电阻R1的阻值;B同学:增大电源电压。请对以上两项建议的可行性分别做出评价(需简述理由)。
4.(2021八上·绍兴期末)为积极营造安全有序的交通环境。近年来我市严格执行许多安全措施,这些安全措施中都蕴含着许多科学知识。试分析回答:
(1)有关部门规定;不允许电动自行车安装图甲所示的遮阳棚,因为骑行时会出现遮阳棚往上掀翻的情况。请你解释现象
(2)图乙是酒精测试仪工作原理电路图,电源电压为 6V; R1为气敏电阻。它的阻值随气体中酒精含量变化的情况如图丙所示。使用前通过调节滑动变阻器R2对测试仪进行调零,此时电压表示数为5V。调零后 R2的滑片位置保持不变。
①当气体中酒精含量为0时,电压表示数为 5V。则此时电流表的示数为多少安?②对某位驾驶员进行检测时,电流表示数为 0.2A,请通过计算,判斯此时该驾驶员属于酒驾还是醉驾?(气体中酒精含量大于 0 且小于 80mg/100mL.为酒驾,达到或者超过80mg/100mL为醉驾.)
5.(2021八上·绍兴期末)如图甲是科学兴趣小组在课外活动中设计的一种身高体重秤,用电流表的示数大小表示身高和体重。已知R0为滑动变阻器,R为力敏电阻,其阻值随压力变化关系如图乙。
(1)体重秤上不站人时,电流表A1指针位置如图丙所示,其读数为   安。
(2)在测量小毛同学的身高体重时,发现A2示数恰好为A1示数的一半。若小毛同学质量为40千克,则滑动变阻器R0接入电路的阻值为多少欧?
(3)该秤的电源使用时间过长后电压会变小,这将导致体重测量值如何变化?并说明理由。
6.(2021八上·绍兴期末)将复杂的电路进行简化,分析各电路元件间的连接方式,是解决电学问题的重要方法,如图所示电路中,电源电压为12伏,滑动变阻器R3的最大阻值为20欧。
(1)当S1、S2闭合,S3断开时,电流表示数为0.6安,求R2的阻值。
(2)当S1、S2、S3都闭合时,电流表示数为0.8安,求R1的阻值。
(3)仅闭合S1,滑片P移至最下端,求此时电压表的示数。
7.(2021八上·绍兴期末)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,小科把它接入到如图甲所示的电路中。实验时,小科先将触点M与圆环上的A点连接,再移动滑动变阻器R1的滑片P移至最右端后,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。
(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 1 cm 电阻丝的阻值是    。(提示:图甲中M、N之间的电阻等效于M、N之间两段弧形金属丝并联后的总电阻)
8.(2021八上·绍兴期末)如图所示为小金设计的电烤箱模拟电路,已知电源电压为3V保持不变,定值电阻R1的阻值为5Ω,只闭合开关S1时,电压表V1示数为1V.求:
(1)此时通过电阻R1的电流是多少?
(2)定值电阻R2的阻值是多少?
(3)S1、S2同时闭合时电路中的电流是多少?
9.(2021八上·绍兴期末)如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为20Ω,闭合电键S,电流表A1的示数为0.3A,电流表A2的示数为0.2A。求:
(1)电源电压U。
(2)电阻R2的阻值。
10.(2021八上·绍兴期末)在如图所示的电路中,电源电压为6伏且保持不变,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器上标有“50Ω 2A” 字样。闭合开关,当变阻器滑片位于某位置时,电流表的示数为0.1安。求:
(1)此时R1两端的电压U1。
(2)现用电阻R0替换电阻R1,闭合开关,当变阻器滑片位于某位置时,电压表的示数如图(b)所示,电流表的示数如图(c)所示。求替换电阻R0的阻值。
11.(2021八上·江干期末)小明在拓展课上利用未知规格的热敏电阻设计了一支量程为 32-42℃的电子体温计。他按图甲连接电路,其中电源电压保持6伏,R1为定值电阻,R2是可以读出阻值(0-9999欧)的变阻器,R3为热敏电阻,S2是单刀双掷开关。小明通过如下步骤,先测出 R3在不同温度下的阻值∶
①将 R3放置于 32℃恒温箱中,使S2与2接线柱相连,闭合 S1读出电压表示数如图乙。②将S2与1接线柱相连,调节R2阻值至电压表示数与①相同,读出R2阻值为600欧。
③调节恒温箱温度,重复步骤①②,绘制图像丙。
根据R3阻值的变化特点,将电压表改装为温度显示仪。使用该体温计时,只需将S2与接线柱 2 相连,R3充分接触待测部位,便可在电压表上读出读数。
(1)图乙中电压表的读数是   伏。
(2)求定值电阻 R1的阻值。
(3)若将体温计改成普通温度计,为增大量程,可采取的措施是   。(写出1种)
12.(2021八上·江干期末)为了响应“光盘行动”,小珂为自助餐厅的餐桌设计了“光盘仪”。餐盘放在载盘台上,若盘内剩余食物的质量达到或超过规定值,人一旦离开餐桌,提示器就会发出提示音,其部分原理如图所示。电源电压 3 伏不变,提示器的电阻 R0 恒为 50 欧,传感器 R1 的阻值随载盘台所载质量变化的关系如表格所示。请回答:
载盘台所载质量 m/g 100 110 120 130 140 150 160
传感器 R1/Ω 100 90 80 70 60 50 40
(1)根据表格中的数据分析,传感器电阻值 R1 随载盘台所载质量的增大而   ;
(2)空餐盘质量为 100 克,当载盘台上仅放空餐盘时,电路中的电流是多少?
(3)当电路中的电流达到 0.03 安时,提示器会发出提示音。则此时餐盘里剩余食物的质量是多少?
13.(2021八上·江干期末) 小华同学为探究水流对不同形状物体的冲击力,设计了一个实验装置,如图甲所示。电源电压保持12V不变,电流表量程为0~3A,电阻不计,粗细均匀的电阻丝MN全长12cm,总电阻为12Ω,它的阻值与其接入电路的长度成正比。水平光滑杆AB上套有弹簧,弹簧弹力与其伸长量x的关系如图乙所示,弹簧左端固定,右端连接有滑块,滑块与滑片P、物体Q通过硬杆相连。滑片与电阻丝始终保持良好接触。水流冲击力为零时,滑片P刚好与电阻丝左端相接触,此时电流表满偏。测量时,滑块稳定后,小华通过电流表示数可计算出物体受到的水流冲击力大小。
(1)电阻R0的阻值为多少?
(2)当物体所受的冲击力大小为16N时,则电流表示数是多少?
14.(2021八上·江干期末)如图电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为20Ω,当开关S1闭合、S2断开时,电流表示数为0.3A。求:
(1)电源电压;
(2)当开关S1、S2均闭合时,电流表示数变为0.5A,则电阻R2的阻值。
15.(2021八上·江干期末)如图所示电路,电源电压保持不变,电阻R1=10Ω,R2=5Ω。当开关S1、S2都断开时,电流表示数为0.20A。当开关S1、S2都闭合时,电流表示数为0.40A。
求:
(1)电源电压。
(2)R3的阻值。
(3)只闭合S2时,电流表的示数为多少?
16.(2021八上·江干期末)如图所示,滑动变阻器的最大阻值是20Ω,当滑片P移到最右端B时,闭合开关S,电压表示数为2V,电流表示数为0.2A,电源电压保持恒定,求:
(1)R的阻值;
(2)电源的电压。
17.(2021八上·江干期末)如图是水果自动筛选装置,原理如下:传送带上的水果经过检测点时,使压敏电阻R的阻值发生变化,AB间的电压也随之发生改变,当R0两端电压小于一定值时,机械装置启动,将质量较小的水果推出传送带,实现自动筛选功能。已知:电源电压为12伏,R0=20欧姆,压敏电阻R的阻值随压力变化关系如下表所示。
压力(牛) 0 1 2 3 4 5
R的大小(欧) 100 60 43 30 22 20
(1)根据压敏电阻R的阻值随压力变化关系,当0.3千克的水果经过检测点时压敏电阻的阻值是   。
(2)当检测点上没有水果时,电路的电流是多大?
(3)筛选不同等级的水果,质量标准是不同的。当质量小于0.3千克水果经过压力监测点时,R0两端电压小于3伏,此时机械装置启动,将0.3千克以下的水果推出传送带,实现自动筛选。请你分析上述电路是否符合要求?若符合要求,请写出判断的结果;若不符合要求,你认为对电路可进行如何改进?   
18.(2021八上·江干期末)随着社会的发展和科技的进步,电路元件在各行得到广泛的应用,其中温奶器就是利用热敏电阻阻值会随温度的改变而改变的原理制作的。图甲是温奶器的工作电路图,电路中电流表的量程为0~0.02A,滑动变阻器R的铭牌上标有“150Ω 0.3A"字样,R1为热敏电阻,其阻值随温度变化关系如图乙所示,电源电压保持不变。请完成下列小题:
(1)将此电路放入温度为20℃的环境中,闭合开关S,调节滑片P,使滑动变阻器接入电路的电阻R=100欧,此时电流表的读数为0.01安,求电源电压。
(2)若环境温度为40℃时,要保证整个电路元件的安全,求滑动变阻器接入电路中的电阻的变化范围。
(3)求此电路能测量的最高环境温度。
19.(2021八上·江干期末)如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,且受定位挡板限制只能在电阻上滑动。当油面在A处时,滑动变阻器的滑片恰好在最下端;当油面在B处时,滑动变阻器的滑片在最上端。从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度,可以知道油箱内油面的高度。现已知油的密度ρ=0.8×103kg/m3,电源电压是6V,定值电阻R′的阻值是20Ω,R的最大阻值为30Ω。
(1)当油箱空了,此时的油量表对应的电流表示数为多少?
(2)甲同学用电压表改装成油量表,他把电压表并联在了R的两端,乙同学指出甲同学的方法不符合常理。如果你是乙同学,你会怎么做,请简要说明理由。   
(3)已知电流增大时,电流表指针向右偏转,则
A.油面下降时,电流表指针向右偏转
B.油量表零刻度线一定与电流表原零刻度线相重合
C.油量表的刻度值从左往右是逐渐增大的
D.油箱内的油越少,流过电流表的电流越小
20.(2020八上·温州期末)蹦床是一项运动员利用从蹦床反弹中表现杂技技巧的竞技运动。某体育运动中心为了研究蹦床运动员的训练情况,在蹦床的某一只支撑脚下安装一个压敏电阻并接入如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻R0为10欧姆,该压敏电阻的阻值R随所受压力变化的影响如图乙所示。
已知某运动员从距离蹦床越高下落则对蹦床的压力也越大,某运动员从某一高度下落后得到电路中电压表读数与电流表读数之间的关系如图丙中线段ab所示。
(1)当运动员还在空中时,由于受蹦床自重影响压敏电阻所受压力为200N,则此时压敏电阻的阻值为   欧姆。
(2)该运动员从这一高度跳下后与蹦床接触过程中,电流表示数达到最大值时压敏电阻受到的压力为多少牛
(3)若该运动员从距离蹦床更高的位置跳下,则b点位置将会移动,请在图丙用黑点“·”标出b点移动后的大致位置B。
21.(2020八上·温州期末)空气中PM2.5颗粒是灰霾天能见度降低的主要原因。随着人们健康意识的提高,空气净化器逐渐走进家庭。图甲为某空气净化器内部主要结构,图乙是这一空气净化器中二氧化碳浓度检测仪的电路图,其中R1为二氧化碳浓度传感器,其阻值随二氧化碳浓度变化如图丙。当该空气净化器中二氧化碳浓度检测仪监测到室内二氧化碳浓度较高时,风机开始转动,利用遮挡网过滤昆虫等结构对脏空气进行净化。
(1)电阻R1的阻值随二氧化碳气体浓度的增大而   。(选填“增大”、“不变”或“减小”)
(2)图乙中电源电压保持6伏不变,R0为定值电阻,阻值为10欧,当二氧化碳浓度为多少时,电压表示数恰好为2伏
(3)请你运用所学知识解释该空气净化器的工作原理。
22.(2020八上·温州期末)如图甲所示电路,当开关S闭合后,两电流表的指针偏转角度均如图乙所示。已知灯L1的阻值为20Ω,请计算:(写出计算过程)
(1)通过灯L2的电流大小;
(2)电源电压;
(3)灯L2的阻值。
23.(2020八上·温州期末)如图是一种测量小汽车油箱内油量装置的原理图.压力传感器尺的电阻会随所受压力大小发生变化,油量表(由电流表改装而成)指针能指示出油箱里的油的多少.已知:压力传感器尺的电阻与所受压力的关系如下表所示.
若压力传感器尺的上表面面积为5cm2,汽油密度为0.71×103kg/m3,电源电压为6V.请回答:
(1)当油与箱总重为600N时,压力传感器尺受到的压强是多大
(2)如果空油箱的质量为5.8kg,油量表指针指向2×10-2m3时,电路中电流大小是多少
24.(2020八上·温州期末)在一次电学测量中,给某个由电阻组成的电路的两端加上不同的电压,分别测出通过该电路的电流,测得的数据如表所示。
实验次数 U(伏) I(安)
1 0.6 0.15
2 1.0 0.25
3 1.8 0.45
(1)请任选一组数据算出该电阻的阻值。
(2)从表中数据你能发现什么规律?
25.(2020八上·温州期末)现有两个外形完全相同的电阻R1和R2,其中一个为定值电阻,另一个为热敏电阻,请用下列器材:两节干电池、一个电压表、开关、酒精灯、导线若干,设计一个电路对两个电阻进行辨认,并简述操作方法和辨认依据。热敏电阻阻值随温度变化的关系如图所示,电源电压保持不变。(不考虑定值电阻阻值随温度变化。)
26.(2020八上·温州期末)LED(发光二极管的简称)是一种新型节能、环保的光源产品。如图甲是一种常见的LED手电筒,发光元件由4个发光二极管并联组成,每个发光二极管正常工作时的电流为0.03安,它的能量由可反复充电使用的电池提供,且LED灯发光的颜色会随电压的变化而变化,如下表所示。
LED两端电压/伏 2 2.4 3.2
LED灯的颜色 红 黄 蓝
请回答下列问题:
(1)这种LED手电筒正常工作时的总电流为   安。
(2)图乙是一个LED与60欧的定值电阻R串联,已知电源电压为3.5伏保持不变,闭合开关S,读数为0.025安。通过计算说明此时LED灯发出什么颜色的光?
27.(2020八上·温州期末)如图所示是一种风速测定简易装置。其中风速表是由电流表(0--0.6A)改装而成,R为阻值为10Ω的定值电阻,R1为滑动变阻器(最大阻值为20Ω),电源电压为9V,“T”型管道的竖直管内装有可上下自由移动的轻质活塞,活塞通过轻质细杆和滑动变阻器的滑片相连(活塞与管道壁接触紧密),活塞运动时, 细杆可带动滑动变阻器滑片移动。
(1)结合已有的知识,说明这个风速测定仪的原理。
(2)根据该仪器测得的风速和滑动变阻器R1接入电路中的阻值之间的关系如图所示。
风速km/h 0 5 10 15 20 25 30
接入电路的R1/Ω 20 16 12 8 5 2 0
实验中,我们把风速为0km/h时,风速仪对应的电流值标为零刻度;把风速最大时,风速仪对应的电流值标为最大风速。请计算风速仪零刻度和最大风速所对应的电流值;
(3)通过以上分析,请你说出该风速仪存在的不足之处   。
28.(2020八上·温州期末)一个电阻R1为100欧的线圈,允许通过的最大电流为0.01安。现在要把该线圈接在一个总电流恒定为0.09安的电路中,需要在线圈两端并联一个多大的电阻R2才能保证线圈安全工作?
29.(2020八上·温州期末)如图甲所示,在2015年某工厂要研发一种新型材料,要求对该材料的承受的撞击力进行测试。在测试时将材料样品(不计质量)平放在压力传感器上,闭合开关S,由静止自由释放重物,经撞击后样品材料仍完好无损。从重物开始下落到撞击样品的这个过程中,电流表的示数I随时间t变化的图象如图乙所示,压力传感器的电阻R随压力F变化的图象如图丙所示。电源的电压=24V,定值电阻R0=10Ω;求:
(1)在重物下落的过程中,压力传感器的电阻是多少
(2)在撞击过程中,样品受到的最大撞击力是多少
30.(2017八上·余杭期末)在做“探究串联电路中电压与电流规律”的实验时,有多个灯泡可供选择,小明把两只灯泡L1、L2串联起来接到电源上,如图所示。
(1)闭合开关后发现两灯都不亮。分别把电压表连在图中AB两点、BC两点及AC两点时,测得的数据是:UAB=0V,UBc=12V,UAc=12V,则故障可能是   。
(2)故障解决后,已知两只灯泡的电阻R1=4Q,R2=8Q,其余数据参考第(1)小题,则通过A点的电流大小是多少 (通过计算说明)。
31.(2017八上·余杭期末)高速公路收费站已开始对过往的货车实施计重收费,某同学结合所学物理知识设计了如图所示的称重计原理图(电源电压恒为24V,R1阻值为10欧姆,R的最大阻值为20欧姆,称重计由电流表改装而成)。
(1)请你帮助该同学完成电路图,要求称重时,车辆越重,称重计指针向右偏转幅度越大。
(2)根据该同学的电路图思考下列问题:
①R1在电路中起   作用;
②当称重计上未放物体时,滑片P指在R的最上端。则称重计的零刻度对应电流表的示数为   A 。
32.(2017八上·余杭期末)图甲为某小汽车测定油箱内油量的电路原理图。其中:Rx为压力传感器,它的电阻值随受到压力的变化而变化,阻值随压力变化的关系,如图乙所示。表A为油量表,它实质是一只电流表,油箱内油量的变化通过电流表示数的变化显示出来;R0是阻值为5Ω的定值电阻,电源电压恒为15 V,油箱位于压力传感器Rx上,空油箱重50N。若电流表的量程为0~0.6A,该油箱加满油时,电流表指针恰好指示最大刻度。求:
①此时,R0两端的电压是多少?Rx的阻值是多少?
②油箱最多能储油多少升?(1 L=1 dm3 ,ρ汽油=0.7×103kg/m3)
33.(2017八上·余杭期末)小楠想探究某电阻的阻值R,与温度t的关系,设计了如下图所示的电路,其中,定值电阻R0=20欧,电源电压U=3伏。他把该电阻放在不同的温度下做实验,得到了不同温度下该电阻的阻值(如下表)。
(1)由表中数据得出,该电阻的阻值Rt与温度t的数学关系式为    ;
(2)通过计算说明,当温度为0℃时,小楠观察到实验中电压表的示数为多少伏?
(3)在实验过程中,小明发现:温度较高时,随温度的上升,电压表示数变化不明显。经检查,电路连接正常,各元件没有损坏。你认为小明发现的情况可能是什么原因造成的?
34.(2017八上·余杭期末)亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路,其电路原理图如图甲所示。其中,电源两端电压U=4V(恒定不变),电压表的量程为0--3V,Ro是定值电 阻,Ro=300 Ω,Rt是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示。闭合开关S后,求:
(1)当环境温度为40"C时,热敏电阻Rt的阻值是多少
(2)当环境温度为40。C时,电压表的示数是多少
(3)电压表两端电压不能超过其最大测量值,则此电路所允许的最高环境温度是多少
答案解析部分
1.(1)减少
(2)0.15A;
解: U1=U-U0=24V-6V=18V;R1=U1/I1=18V/0.15A=120Ω
查图表得F=G=1N ; m=G/g=1N/10N/kg=0.1 kg
所以该装置能够剔除质量小于0.1 kg的水果。
(3)方法一、将R0改为可调电阻,如滑动变阻器、电阻箱。
方法二、改变电源电压。
知识点:欧姆定律及其应用
解析:(1)根据表格分析压敏电阻阻值随压力变化的规律;
(2)根据公式计算即可。首先根据串联电路U1=U-U0计算出剔除水果时压敏电阻的电压,再根据计算出此时压敏电阻的阻值,然后查表得到它受到的压力,也就是水果的重力,最后根据计算水果的最小质量。
(3)如果R0两端的电压保持不变,那么启动时通过电路的总电流保持不变,据此分析即可。
(1)由上表可知,压敏电阻R的阻值随压力的增大而减少。
(2)当R0两端电压为6V时,
通过R0的电流为:;
此时R1两端的电压:U1=U-U0=24V-6V=18V;
此时;
查图表得F=G=1N ;
那么水果的质量;
所以该装置能够剔除质量小于0.1 kg的水果。
(3)如果R0两端的电压保持不变,那么启动时通过电路的总电流保持不变,据此分析即可。
①根据可知,当总电压不变时,总电阻保持不变。根据R总=R0+R可知,水果质量不同,压力不同,那么R的阻值改变,那么R0也要相应改变,即将其变为可调的电阻;
②根据U=IR可知,当电流不变时,总电阻变化,那么总电压会发生变化,即改变电源电压。
2.(1)解:当R0两端电压U0=3V时,电路中的电流:
此时压敏电阻的阻值
由表格数据可知,压敏电阻受到的压力F=1N,此时苹果的质量
即该筛选装置可将质量为0.1kg以下的苹果推出传送带。
(2)解:
(3)解:将R0改为可调电阻,如滑动变阻器、电阻箱等。
知识点:欧姆定律及其应用
解析:(1)根据图片可知,定值电阻R与压敏电阻R0串联。首先根据 计算出通过电路的电流,再根据UR=U总-U计算出压敏电阻两端的电压,再根据 计算出压敏电阻的阻值,接下来根据表格确定此时压敏电阻受到的压力,最后根据公式计算苹果的质量。
(2)方格纸上横轴表示压力,纵轴表示电阻,将表格中每组对应的数据在方格纸上描点,最后将相连的点连接起来即可。
(3)将不同质量的苹果放到传送带上时,压敏电阻受到的压力会不同,那么它的阻值不同。在串联电路中,电压与电阻成正比,则R0两端的电压也会发生改变。根据串联电路的分压规律可知,为了保证R0两端的电压不变,此时需要通过调节R的阻值实现,据此分析解答。
(3)筛选不同种类的水果,质量标准是不同的,能够,使其能够用于各种不同质量标准的水果筛选的方法:将R0改为可调电阻,如滑动变阻器、电阻箱等。
3.(1)解:电路中的电流
该垃圾样品两端的电压U2=U-U1=1.5伏-1伏=0.5伏
该垃圾样品的电阻
查表可知,该垃圾样品为可回收垃圾
答:该“垃圾样品”会被投入图乙中的“可回收”垃圾桶。
(2)解:A同学的建议:若适当增大R1阻值,则R1电压将增大,电压表指针偏转角度会增大,但不会超过一半量程;若R1阻值增加过大,会导致R1电压接近电源电压,将无法分辨样品类别。
B同学的建议:若适当增大电源电压,则R1电压将增大,电压表指针偏转角度会增大;若电源电压增加过大,会导致超出电压表量程而无法分辨样品类别。
知识点:欧姆定律及其应用
解析:(1)根据丙图可知,定值电阻R1与样品串联,电压表测R1的电压。首先根据 计算出电路中的电流,再根据U2=U-U1计算出样品两端的电压,最后根据 计算样品的电阻。
(2)根据欧姆定律对改进措施实施后电压表的示数变化进行判断,注意分析是否会可能超过量程,导致无法测量。
4.(1)骑行时,遮阳棚上方空气流动速度比下方流速快。大气压强产生一个向上的力,使遮阳棚掀翻
(2)0.1A 酒驾
知识点:流体压强与流速的关系;欧姆定律及其应用
解析:(1)根据流体压强和流速的关系分析;
(2)①从丙图中确定酒精含量为0时气敏电阻R1的阻值,然后根据计算电流表的示数;再根据U变=U总-U1计算出变阻器R2的电压,根据计算变阻器的阻值;
②首先根据计算出此时的总电阻,再根据R1'=R总'-R2计算出气敏电阻的阻值,最后根据丙图确定驾驶员的状态即可。
(1)有关部门规定;不允许电动自行车安装图甲所示的遮阳棚,因为骑行时会出现遮阳棚往上掀翻的情况,理由是:骑行时,遮阳棚上方空气流动速度比下方流速快,大气压强产生一个向上的力,使遮阳棚掀翻。
(2)①根据图乙可知,气敏电阻R1与变阻器串联,电压表测R1的电压,电流表测总电流。
根据丙图可知,酒精含量为0时气敏电阻R1=50Ω,
那么此时电流表的示数为:;
变阻器R2的电压U变=U总-U1=6V-5V=1V;
那么此时变阻器的电阻;
②当电流表的示数为0.2A时,总电阻;
此时气敏电阻的阻值:R1'=R总'-R2=30Ω-10Ω=20Ω;
根据丙图可知,此时酒精含量肯定小于80mg/100mL,
那么该驾驶员为酒驾。
5.(1)0.12
(2)R受到的压力等于小明的重力F=G=mg=40kg×10N/kg=400N
根据图像可知,此时R的阻值为20Ω
因并联电路两端电压相等,又因为通过滑动变阻器的电流为通过R电流的一半,
所以由 得
则滑动变阻器接入电路的阻值:R0=2R=2×20Ω=40Ω
(3)根据该秤的原理可知是通过电流表测量电路中的电流来判断的,由 可知,当电源电压降低后,电流表A1的示数会减小;所以导致测量值将变小。
知识点:电流的测量及电流表的使用;欧姆定律及其应用
解析:(1)根据图丙确定电流表的量程和分度值,然后根据指针的位置读出示数。
(2)根据图甲可知,定值电阻R与变阻器R0并联,电流表A1测R的电流,A2测R0的电流。首先根据F=G=mg计算出R受到的压力,再根据乙图确定R的阻值,最后根据R和R0的阻值关系计算即可。
(3)根据欧姆定律分析电流表的示数变化,从而弄清体重测量值的变化。
(1)根据丙图可知,电流表A1选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,则示数为0.12A。
6.(1)解:当S1、S2闭合,S3断开,电路中元件R2与电流表串联
∴R2=U/I2 =12V/0.6A =20Ω
(2)解:当S1、S2 、S3闭合,电路中R1 、R2并联,电流表测干路的电流
∵并联电路I1=I干-I2=0.8A-0.6A=0.2A
∴R1=U/I1 =12V/0.2A =60Ω
(3)解:仅闭合S1,R2和R3串联,电流表测总电流,电压表测R3两端电压
当滑片在最下端,接入的R3阻值最大,R3=20Ω
∴R总=R2+R3=20Ω+20Ω=40Ω
∴I总=U/ R总=12V/40Ω=0.3A
∵串联电路电流处处相等
∴U3 = I3 R3=0.3A ×20Ω=6V
知识点:欧姆定律及其应用
解析:(1)当S1、S2闭合,S3断开,电路中元件R2与电流表串联,此时它两端的电压等于电源电压,根据计算即可;
(2)当S1、S2 、S3闭合,电路中R1 、R2并联,电流表测干路的电流,首先根据I1=I干-I2计算出通过电阻R1的电流,再根据计算出R1的阻值;
(3)仅闭合S1,R2和R3串联,电流表测总电流,电压表测R3两端电压,首先根据R总=R2+R3计算出总电阻,再根据计算出总电流,最后根据U3=I3R3计算电压表的示数。
7.(1)10
(2)当x=0时,只有R1接入电路,电路中电流最大
当x=20cm时,电路中电流最小,金属环接入电路中的电阻最大
此时触点M、N之间的阻值最大,即:最大值RMN=R总-R1=9Ω-5Ω=4Ω
(3)0.4
知识点:欧姆定律及其应用
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,根据图乙读出该金属圆环中铜丝的长度;
(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,根据图乙读出电路中的电流,根据欧姆定律求出变阻器接入电路中的电阻;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,根据图乙读出电路中的电流,根据欧姆定律求出总电阻,利用电阻的串联求出M、N之间的最大值;
(3)由题意可知,M、N之间两段弧形金属丝并联,根据电阻的并联和结合数学知识得出两部分电阻相等时金属圆环中的总电阻最大,据此求出电路的总电阻,根据图乙读出金属圆环中电阻丝的总长度,然后求出每1cm电阻丝的阻值。(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。由图乙可知,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:L=40cm-30cm=10cm;
(3)由题意可知,M、N之间两段弧形金属丝并联,分别设为R3、R4,如下图所示:
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,
解得:R3=R4=8Ω,
金属圆环中电阻丝的总电阻R环=R3+R4=8Ω+8Ω=16Ω,
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:。
8.(1)此时通过电阻R1的电流;
(2)只闭合开关S1时,电阻R1和R2串联,
此时R2两端的电压为:U2=U总-U1=3V-1V=2V;
定值电阻R2的阻值为:;
(3)当S1和S2都闭合时,电阻R2被短路,此时电路中只有R1工作,
此时通过电路的电流为:。
知识点:欧姆定律及其应用
解析:(1)已知R1的阻值和它两端的电压,根据公式计算即可;
(2)首先根据U2=U总-U1计算出R2两端的电压,再根据计算即可;
(3)当S1和S2都闭合时,电阻R2被短路,此时电路中只有R1工作,据此计算通过电路的电流。
9.(1)根据电路图可知,电阻R1与R2并联,电流表A1测R1的电流,A2测R2的电流。
R1两端的电压U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V;
在并联电路中,总电压等于各支路两端电压,
那么电源电压U总=U1=6V。
(2)在并联电路中,总电压等于各支路两端电压,
那么R2两端的电压U2=U总=6V;
R2的阻值为:。
知识点:欧姆定律及其应用
解析:(1)首先根据U1=I1R1计算出R1两端的电压,再根据并联电路U总=U1计算电源电压;
(2)首先根据并联电路U2=U总计算出R2的电压,再根据计算它的阻值。
10.(1)解:U1=IR1=0.1A×10Ω=1V
(2)解:U0=6V-2V=4V
R0= =20Ω
知识点:电压的测量及电压表的使用;串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用
解析:根据图片可知,电阻R1与变阻器R2串联,电流表测总电流,电压表测R2的电压。
(1)根据欧姆定律的变形式 U1=I1R1 计算出R1两端的电压。
(2)首先根据图片分别读出电压表和电流表的示数,然后根据U0=U总-U2计算出R0的电压,最后根据 计算出R0的电阻。
根据图片可知,电阻R1与变阻器R2串联,电流表测总电流,电压表测R2的电压。
(1)此时R1两端的电压U1=IR1=0.1A×10Ω=1V;
(2)根据b图可知,电压表选择量程0~3V,分度值为0.1V,则示数为2V。电流表选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,则示数为0.2A。
此时R0的电压U0=U总-U2=6V-2V=4V;
则R0的电阻。
11.(1)2.4
(2)当开关S2与1接触时,R1与R2串联,电压表测R1的电压。
此时R2的电压U2=U总-U1=6V-2.4V=3.6V;
根据串联电路电压与电阻成正比得到:;

解得:R1=400Ω。
(3)改接0-15伏的量程或适当减小电源电压或减小R的电阻
知识点:电压的测量及电压表的使用;欧姆定律及其应用
解析:(1)根据乙图确定电压表的量程和分度值,然后根据指针的位置读出电压表的示数。
(2)当开关S2与1接触时,R1与R2串联。首先根据U2=U总-U1计算R2的电压,然后根据“串联电路电压与电阻成正比”的规律计算出R1的阻值;
(3)增大体温计的量程,即可以测量更高的体温,根据丙图可知,此时热敏电阻的阻值减小,那么通过电路的电流增大,根据U=IR可知,此时电压表的示数会增大。如果电压值大于电压表的量程,那么将无法测量出来,据此分析改进措施。
(1)根据乙图可知,电压表选择量程0~3V,分度值为0.1V,那么电压表的示数为2.4V。
(2)当开关S2与1接触时,R1与R2串联,电压表测R1的电压。
此时R2的电压U2=U总-U1=6V-2.4V=3.6V;
根据串联电路电压与电阻成正比得到:;

解得:R1=400Ω。
(3)增大体温计的量程本质上就是增大电压表的量程或减小相应的电压值,可行措施:
①改接0~15V的量程;
②减小相应的电压值:
a.减小电源电压,那么通过电路的电流减小,根据U=IR可知,电压表的示数减小;
b.减小R1的阻值,根据串联电路电压与电阻成正比可知,电压表的示数减小。
12.(1)减小
(2)查表可知R1=100Ω
R =R0+R1=50Ω+100Ω=150Ω
I= = =0.02A
(3)R总= = =100Ω
R1=R总-R0=100Ω-50Ω=50Ω
m余=150g-100g=50g
知识点:欧姆定律及其应用
解析:(1)根据表格确定传感器电阻随载盘台质量的变化规律;
(2)根据电路图可知,传感器R1与提示器R串联,根据表格确定空盘时R1的阻值,再根据R总=R1+R计算出总电阻,最后根据计算电路中的电流;
(3)首先根据计算出此时的总电阻,再根据R1=R总-R0计算出此时传感器的阻值,最后查表确定剩余食物的质量。
13.(1)水流冲击力为零时,滑片P刚好与电阻丝左端相接触,此时电流表满偏,
即此时变阻器接入的阻值为零,只有电阻R0,此时电流为3A,
那么电阻R0的阻值:。
(2)当物体受到的冲击力为16N时,弹簧伸长:;
变阻器接入的电阻为:;
电路的总电阻R总=R变+R0=4Ω+4Ω=8Ω;
电流表的示数。
知识点:欧姆定律及其应用
解析:(1)水流冲击力为零时,滑片P刚好与电阻丝左端相接触,此时电流表满偏,即此时变阻器接入的阻值为零,只有电阻R0,此时电流为3A,根据公式计算即可;
(2)根据“弹簧弹力与伸长量成正比”计算出16N时弹簧伸长的长度,然后根据“电阻与长度成正比”计算出变阻器接入的阻值,接下来根据R总=R变+R0计算出总电阻,最后根据计算电流表的示数。
14.(1)当开关S1闭合、S2断开时,只有电阻R1工作,
此时它两端的电压等于电源电压。
那么电源电压U总=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V。
(2)当开关S1、S2均闭合时,两个电阻并联,电流表测干路电流。
通过R2的电流I2=I总-I1=0.5A-0.3A=0.2A;
R2的阻值。
知识点:欧姆定律及其应用
解析:(1)当开关S1闭合、S2断开时,只有电阻R1工作,此时它两端的电压等于电源电压,根据U总=U1=I1R1计算即可;
(2)当开关S1、S2均闭合时,两个电阻并联,电流表测干路电流。首先根据I2=I总-I1计算出通过R2的电流,然后根据计算R2的阻值。
15.(1)设电源电压为U,U=IR=I(R1+R2)=3V
(2)电阻R1中的电流: I1= =0.3A;
I3=I'-I1=0.1A
R3= =30Ω;
(3)I'1= =0.3A
知识点:欧姆定律及其应用
解析:(1)当开关S1、S2都断开时,电阻R1与R2串联,根据U=IR总计算电源电压即可;
(2)当开关S1、S2都闭合时,电阻R1与R3并联。首先根据 计算出通过电阻R1电流,然后根据并联电路的电流规律I3=I'-I1计算出通过电阻R3的电流,最后根据欧姆定律 计算出R3的阻值;
(3)只闭合S2时,只有电阻R1工作,根据公式计算出电流表的示数即可。
16.(1)解:依图可知:R与RAB串联,IR=IAB=0.2A
根据公式I=U/R可得R=UR/IR=2V/0.2A=10Ω
(2)根据公式I=U/R可得UAB=IABRAB=0.2A×20Ω=4V
因为R与RAB串联,所以电源电压U=UR+UAB=2V+4V=6V
知识点:欧姆定律及其应用
解析:(1)电压表测定值电阻R的电压,已知电压表的示数和电流表的示数,根据公式I=U/R计算它的阻值即可;
(2)当滑片移动到最右端时,变阻器的阻值为20Ω,根据UAB=IABRAB计算变阻器两端的电压,再根据串联电路U=UR+UAB计算电源电压即可。
17.(1)30Ω
(2)当压力为0时,R=100Ω,
I= =0.1A
(3)不能;将R0更换为10Ω的定值电阻
知识点:欧姆定律及其应用
解析:(1)首先根据F=G=mg计算出0.3kg的水果对压敏电阻的压力,然后根据表格确定此时压敏电阻的阻值;
(2)根据表格,确定压力为0时压敏电阻的阻值,然后根据R总=R+R0计算出总电阻,最后根据计算通过电路的电流即可;
(3)当0.3kg的水果通过检测点时,此时压敏电阻的阻值为30Ω,根据欧姆定律计算出此时电压表的示数,然后与3V进行比较即可。当R0两端的电压为3V时,根据欧姆定律计算出此时R0的电阻即可。
(1)0.3kg的水果对压敏电阻的压力F=G=mg=0.3kg×10N/kg=3N。根据表格可知,此时压敏电阻的阻值为30Ω;
(2)当检测点上没有水果时,压敏电阻的阻值为100Ω,
此时的总电阻为:R总=R+R0=20Ω+100Ω=120Ω;
那么通过电路的电流为:;
(3)当0.3kg的水果通过检测点时,此时压敏电阻的阻值为30Ω,
通过电路的电流为:;
此时R0两端的电压为:U0'=I'R0=0.24A×20Ω=4.8V>3V;
因此上述电路不能符合要求。
当R0两端的电压为3V时,通过电路的电流为:;
此时R0的阻值为:。
我认为应该将R0更换为10Ω的电阻。
18.(1)由图乙可知,温度为20℃时,热敏电阻阻值为400Ω,
U=I(R1+R)=0.01A×(400Ω+100Ω)=5V
(2)由图乙可知,温度为40℃时,热敏电阻阻值为2002,电路最大电流为0.02A
R最小= =250Ω
R滑最小=R最小-R0=250Ω-200Ω=50Ω
滑动变阻器的电阻变化范围为50Ω-150Ω
(3)热敏电阻阻值越小,环境温度最高,电路电流最大为0.02A时,
R总= =250Ω
R1小=R总-R滑最大=250Ω-150Ω=100Ω
由图乙可知其工作的最高环境温度50℃
知识点:欧姆定律及其应用
解析:(1)根据电路图可知,定值电阻R1与热敏电阻串联,首先根据乙图确定20℃时热敏电阻的阻值,然后根据R总=R1+R计算出总电阻,最后根据U总=I总R总计算总电压即可;
(2)根据乙图确定温度为40℃时热敏电阻的阻值,然后根据 计算出电路最小的总电阻,接下来根据 R滑最小=R最小-R0 计算变阻器接入电路的最小电阻,而变阻器的阻值范围其实就是接入的最小电阻和它的最大阻值之间;
(3)当温度最高时,热敏电阻的阻值最小,而电路里的电流最大为0.02A;首先根据 计算出这时的最小的总电阻,然后根据R1小=R总-R滑最大 计算出热敏电阻的最小电阻,最后根据乙图确定测量的最高温度即可。
19.(1)油箱空了I=0.12A
(2)把电压表并联在R′的两端,因为电压表并联在R两端时,油量越少,电压表的示数反而越大,不符合常理
(3)C;D
知识点:欧姆定律及其应用
解析:(1)当油箱空了时,浮标到达B点,滑片在最上端,变阻器全部使用,此时电阻R'与变阻器串联,根据欧姆定律计算此时电流表的示数即可;
(2)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,即电阻越大,它分得的电压越大。如果将电压表并联在变阻器R两端,那么当油量减小时,浮标下移,滑片上移,变阻器的阻值增大,此时电压表的示数增大,即油量减小而电压表的示数增大,这是不符合常理的。根据U'=U总-U可知,此时电阻R'两端的电压变大,所以应该将电压表并联在电阻R'两端;
(3)根据电流变化分析变阻器的阻值变化,进而推断出这时油箱内液面高度的变化即可。
(1)当油箱空了时,浮标到达B点,滑片在最上端,变阻器全部使用,此时电阻R'与变阻器串联,
此时油量表对应的电流表的示数为:;
(2)甲同学用电压表改装成油量表,他把电压表并联在了R的两端,乙同学指出甲同学的方法不符合常理。如果是我,我会把电压表并联在R′的两端,理由是:电压表并联在R两端时,油量越少,电压表的示数反而越大,不符合常理;
(3)A.当油面下降时,浮标下移,滑片上移,变阻器的阻值增大,而电流表的示数减小,指针向左偏转,故A错误;
B.通过(1)中计算可知,当油箱中的油空了时,这时油量表的指针肯定对准0刻度线,但此时电流表的示数却是0.12A,因此油量表的零刻度线与电流表的零刻度线不重合,故B错误;
C.油量表的刻度值变化方向与电流表的刻度变化方向相同,故C正确;
D.油箱内的油越少,浮标越靠下,滑片越靠上,变阻器的阻值越大,电流表的示数越小,故D正确。
故选CD。
20.(1)40
(2)根据图丙可知,当压力达到最大时,电压表的示数为1.5V,电流表的示数为0.15A,
此时压敏电阻的阻值为:;
根据图乙可知,此时压敏电阻受到的压力为700N。
(3)
知识点:欧姆定律及其应用
解析:(1)根据图乙确定压敏电阻受到压力200N时的电阻;
(2)根据图丙可知,当压力达到最大时,电压表的示数为1.5V,电流表的示数为0.15A,根据计算出此时压敏电阻的阻值,再根据图乙确定此时它受到的压力;
(3)当运动员从更高的位置跳下时,对压敏电阻的最大压力会更大,据此分析压敏电阻的阻值变化,从而确定它两端的电压和对应电流的变化,进而对位置b的变化做出判断。
(1)根据图乙可知,当运动员还在空中时,由于受蹦床自重影响压敏电阻所受压力为200N,则此时压敏电阻的阻值为40Ω。
(2)根据图丙可知,当压力达到最大时,电压表的示数为1.5V,电流表的示数为0.15A,
此时压敏电阻的阻值为:;
根据图乙可知,此时压敏电阻受到的压力为700N。
(3)当运动员从更高的位置跳下时,对压敏电阻的最大压力会更大,因此压敏电阻的阻值会更小,通过电流表的示数会更大。根据U=IR可知,定值电阻的电压会更大,根据U压=U总-U0可知,电压表的示数会更小,因此b点会沿着图丙中的斜线向下运动,如下图所示:
21.(1)减小
(2)I=U0/R0=2伏/10欧=0.2安
R1=U1/I=(6伏-2伏)/0.2安=20欧
由图丙可知此时二氧化碳的浓度为0.034%
(3)答:当二氧化碳传感器监测到室内二氧化碳浓度较高时,风机开始转动形成内部的低压区,在大气压的作用下,脏空气进入空气净化器。遮挡网能遮挡大的纸屑和昆虫等,正电钨丝使尘埃带上正点并杀灭细菌,根据异种电荷相互吸引的原理使带正电的灰尘被负电格栅板吸引,活性炭起到进一步的吸附作用,从而排出洁净的空气。
知识点:欧姆定律及其应用
解析:(1)根据图丙分析电阻R1的阻值和二氧化碳浓度的变化规律;
(2)电阻R1与R0串联,电压表测R0的电压,首先根据 I=U0/R0 计算出电压为2V时通过电路的电流,然后根据U1=U总+U0计算出R1的电压,根据公式 R1=U1/I 计算出R1的阻值,最后根据图丙确定此时二氧化碳的浓度;
(3)二氧化碳传感器根据二氧化碳的浓度阻值发生改变,相当于一个开关;当浓度达到一定程度时,电阻变小,启动风机,减小气压,这时室内的空气就会被吸入净化器进行净化,据此分析即可。
(1)根据图丙可知,电阻R1的阻值随二氧化碳气体浓度的增大而减小;
(2)电阻R1与R0串联,电压表测R0的电压,
通过电路的电流为:I=U0/R0=2伏/10欧=0.2安;
此时电阻R1的阻值为:R1=U1/I=(6伏-2伏)/0.2安=20欧;
由图丙可知此时二氧化碳的浓度为0.034%;
(3)该空气净化器的工作原理:当二氧化碳传感器监测到室内二氧化碳浓度较高时,风机开始转动形成内部的低压区,在大气压的作用下,脏空气进入空气净化器。遮挡网能遮挡大的纸屑和昆虫等,正电钨丝使尘埃带上正点并杀灭细菌,根据异种电荷相互吸引的原理使带正电的灰尘被负电格栅板吸引,活性炭起到进一步的吸附作用,从而排出洁净的空气。
22.(1)则通过L2的电流I2=Ib﹣Ia=1.5A﹣0.3A=1.2A
(2)U=I1R1=0.3A×20Ω=6V
(3)R2=U/I2=6V/1.2A=5Ω
知识点:串、并联电路的电流特点;串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用
解析:(1)根据并联电路的电流特点判断两个电流表的示数大小,然后分别读出乙图中电流表的两个示数,再将它们对应起来,最后根据I总=I1+I2计算;
(2)已知电流和电阻,根据公式U=I1R1 计算即可;
(3)已知电压和电流,根据公式计算即可。
(1)根据甲图可知,灯泡L1与L2并联,电流表a测通过L1的电流,b测干路电流;
那么b的示数大于a的示数;
根据乙图可知,当量程为0~0.6A时,分度值为0.02A,示数为0.3A;当量程为0~3A时,分度值为0.1A电流表的示数为1.5A;
那么通过灯泡L2的电流为: I2=Ib-Ia=1.5A﹣0.3A=1.2A。
(2) 电源电压U=U1= I1R1=0.3A×20Ω=6V ;
(3)灯L2的阻值:。
23.(1) 压力传感器R受到的压力为F=G=600N,受力面积为S=5cm2=5×10 4m2,
压力传感器R受到的压强为p===1.2×106Pa;
(2)根据ρ=可得油箱内油的质量:
m=ρV=0.71×103kg/m3×2×10-2m3=14.2kg,
油箱与油的总质量:m总=5.8kg+14.2kg=20kg
压力传感器R上受到的压力:
F=G=m总g=20kg×10N/kg=200N,
由表可以看出,当R受到压力为200N时,R的阻值为200Ω,
电路中电流I===0.03A。
知识点:压强的大小及其计算;欧姆定律及其应用
解析:(1)根据F=G可知压力大小,已知受力面积s,由压强公式p=可求出压力传感器R受到的压强;(2)根据汽油的密度和油量表指针示数可求出油箱内汽油的质量,再加上空油箱的质量即为油箱与油的总质量,计算出此时压力传感器R上受到的压力F,再从表中查出对应的R值,根据欧姆定律I=可求出电路中电流。
24.(1)解:
(2)解:电压与电流的比值是一个定值
知识点:欧姆定律及其应用
解析:(1)根据第1次实验数据,利用欧姆定律求出 该电阻的阻值;(2)根据每次实验中的电压与电流的比值可得出规律。
25.解:①如图所示,将R1,R2串联接入电路,
②将电压表并联在R1两端
③闭合开关S,读出此时电压表示数记为U1
④用酒精灯给R1加热,一段时间后,读出电压表示数记为U2
如果U2=U1,可得R1为定值电阻,则R2为热敏电阻
如果U2<U1,则R1为热敏电阻
知识点:欧姆定律及其应用
解析:由图象可知热敏电阻阻值随温度升高而减小,定值电阻阻值不随温度变化; 将R1、R2串联接入电路; 将电压表并联在R1两端,闭合开关S,读出此时电压表示数记为U1;用酒精灯给R1加热,一段时间后,读出电压表示数记为U2;如果U2=U1,可得R1为定值电阻,则R2为热敏电阻;如果U2<U1,则R1为热敏电阻。
26.(1)0.12A
(2)U定=IR定=0.025A×60Ω=1.5V
U灯=3.5V-1.5V=2V
∴LED发出的是红色光
知识点:串、并联电路的电流特点;串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用
解析:(1)并联电路的总电流等于各支路电流之和,即I总=nI;
(2)首先根据 U定=IR定 计算出定值电阻两端的电压,然后根据串联电路的电压规律U灯=U总-U定计算出灯泡两端的电压,最后根据表格确定LED的颜色。
(1)因为LED由4个发光二极管并联而成,
所以这个手电筒的工作电流I总=nI=4×0.03A=0.12A;
(2)定值电阻两端的电压为: U定=IR定=0.025A×60Ω=1.5V ;
灯泡两端的电压为: U灯=U总-U定=3.5V-1.5V=2V;
根据表格可知,这时LED发出的是红色光。
27.(1)当有风吹过时,活塞上表面空气流速变大,气压变小。活塞就会向上运动,带动滑动变阻器的滑片向上滑动,电阻变小,电流变大。风速越大,气压越小,电阻越小,电流就越大。
(2) 变阻器与定值电阻R串联,
当风速为0时,变阻器的阻值为20Ω,
那么总电阻为:R总=R1+R=20Ω+10Ω=30Ω;
这时电流为:;
当风速最大时,变阻器的阻值为0,
那么这时的电流为:;
(3)测量的风速的范围太小
知识点:欧姆定律及其应用
解析:(1)首先根据流体压强和流速的关系分析有风经过时,活塞的运动方向,接下来确定变阻器上滑片的移动方向,进而分析变阻器的阻值变化,最后根据欧姆定律分析电流表的示数变化即可;
(2)根据电路图可知,变阻器与定值电阻R串联,从表格中找到风力为0和最大时变阻器的阻值,首先根据R总=R1+R计算出总电阻,然后根据欧姆定律计算出对应的电流即可;
(3)根据表格分析风速仪的测量范围,从这个范围大小的角度进行思考即可。
(1)这个风速仪的工作原理为:当有风吹过时,活塞上表面空气流速变大,气压变小。活塞就会向上运动,带动滑动变阻器的滑片向上滑动,电阻变小,电流变大。风速越大,气压越小,电阻越小,电流就越大。
(2)变阻器与定值电阻R串联,
当风速为0时,变阻器的阻值为20Ω,
那么总电阻为:R总=R1+R=20Ω+10Ω=30Ω;
这时电流为:;
当风速最大时,变阻器的阻值为0,
那么这时的电流为:;
(3)根据表格可知,风速仪的测量范围0~-30km/h,即0~8.33m/s,因此它的测量风速的范围太小。
28.解:U1=I1·R1=0.01A×100Ω=1V
∵并联电路 ∴U2=U1=1V,I2=0.09A-0.01A=0.08A
R2= = =12.5Ω
知识点:欧姆定律及其应用
解析:并联电路也是分流电路,每条支路的电压相等,而R1允许通过的最大电流为0.01A,需要在0.09A的电路中工作,即并联接入的电阻R2要分流0.09A,才能保证R1正常工作;根据欧姆定律计算即可;
29.(1)由图乙可知,在重物没有撞击传感器的过程中,电路中的电流I=0.2A,
根据欧姆定律:可知, 定值电阻R0两端的电压:U0=IR0=0.2A×10Ω=2V, 又由图乙可知,最大的电流为Im=1.2A,
根据欧姆定律:可知, 电源电压:U=Im(R0+R),
压力传感器的电阻:R=-R0=r>压力传感器两端的电压为:UN=U-U0=24V-2V=22V,
根据欧姆定律:可知,
压力传感器的电阻:RN=;
答:在重物下落的过程中,压力传感器的电阻是110Ω.
(2)由图丙可知,撞击力.2A-10Ω=10Ω, 由图丙可知,此时受到撞击力:F=600N;
答:在撞击过程中,样品受到的最大撞击力是600N.
知识点:探究电流与电压、电阻的关系实验
解析:本题是道信息给予题,由图示图像求出电流、力与电阻对应关系是正确解题的前提与关键,应用串联电路及欧姆电路即可正确解题。
30.(1)L2断路
(2)串联电路之和等于各电阻之和:
R=R1+ R2=4Ω+8Ω=12Ω
根据欧姆定律计算出电流:
I= =1A
知识点:欧姆定律及其应用
解析:(1)电压表应与被测电路并联,如果电压表示数为零,可能与电压表并联的电路短路,或电压表并联电路之外电路存在断路;如果电压表示数较大,接近电源电压,说明电压表两接线柱与电源两极相连,电压表并联电路断路.分析表中实验数据,看两灯泡电压与串联电压间的关系,然后得出结论.(2)串联电路总电阻等于各电阻之和,在根据欧姆定律可以算出电路中电流。
(1)如果灯泡L1短路,则只有灯泡L2接在电路中,电压表测量的电源电压,所以有UAB=0,UBC=12V,UAC=12V;
如果灯泡L1正常,灯泡L2断路,电压表相当于测量的电源电压,所以有UAB=0,UBC=12V,UAC=12V;
如果灯泡L1短路,同时灯泡L2开路,电压表相当于测量的电源电压,所以有UAB=0,UBC=12V,UAC=12V.
综上所述可知导致该现象的原因是:灯泡L1短路或L2断路,或L1短路同时L2断路.
31.(1)
(2)保护电路;0.8
知识点:滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用
解析:(1)分析电路图,根据电路中电流的变化情况判断滑动变阻器接入电路的情况;
(2)防止滑动变阻器的阻值太小,导致电路中的电流太大;欧姆定律的应用。
(1)车辆越重,称重计指针向右偏转幅度越大,电路中的电流越大,滑动变阻器的阻值减小,即滑动变阻器的滑片向下移动其阻值变小,其下半部分接入电路,如图:
(2)防止电路中的电流太大,破坏电路;
当当称重计上未放物体时,滑片P指在R的最上端,滑动变阻器的阻值为20Ω,I==0.8A。
故答案为:(1)(2)保护电路,0.8。
32.解:①油箱加满油时,电路中的电流I=0.6A,根据欧姆定律可知,R0两端的电压为U0=IR0=0.6A×5 Ω=3V,加满油时,电路中的总电阻为R总= = =25 Ω,则Rx=R总-R0=25Ω-5Ω=20Ω;②由图像可知,Rx=20 Ω时,传感器受到的压力F=400 N,油的重力为G油=G-G油箱=F-G油箱=400 N-50 N=350 N,由G=mg和ρ= 可得油的体积为:V= = = =0.05 m3=50L答: ①此时,R0两端的电压是3 V,Rx的阻值是20Ω;②油箱最多能储油50L。
知识点:密度公式的应用;重力的大小;欧姆定律及其应用
解析:(1)根据电流表的量程知道电路中的最大电流;(2)运用欧姆定律求出Rx的阻值;(3)会看图像并理解F-R之间的关系(4)会运用密度的公式进行相关的计算。
33.(1)Rt=20+0.5t
(2)当温度为0℃时,小明观察到实验室中电压表的示数为1.5伏。
(3)当温度较高时,该电阻阻值较大,定值电阻阻值相对于该电阻过小,导致电压表示数变化不明显。
知识点:科学探究的基本环节;影响电阻大小的因素;欧姆定律及其应用
解析:(1)根据表中数据进行分析,找出电阻的阻值与温度的规律;
(2)从表中读出0℃时,电阻的阻值,然后根据欧姆定律 求出电路中的电流,再利用U=IR求出电压表的示数;
(3)从两个电阻阻值的大小进行分析。会根据所给信息找规律,会灵活应用欧姆定律的计算公式。
(1)从表中数据可以看出,电阻阻值Rt与温度的关系为:Rt=20+0.5t;
(2)当t=0℃时,Rt=20欧,根据欧姆定律得: ,定值电阻上的电压U0=IR0=0.075A×20Ω=1.5V;
(3)该电路是串联电路,串联电路是分压电路,导体的电阻越大,导体两端的分得的电压也就越大。当温度较高时,该电阻阻值较大,定值电阻阻值相对于该电阻过小,导致电压表示数变化不明显。
故答案为:(1) Rt=20+0.5t;
(2)当温度为0℃时,小明观察到实验室中电压表的示数为1.5伏;
(3)当温度较高时,该电阻阻值较大,定值电阻阻值相对于该电阻过小,导致电压表示数变化不明显。
34.(1)根据图乙可读出环境温度为40℃时对应的Rt的阻值为200Ω.
(2)环境温度为40℃时,根据电阻的串联特点可知:
R总=R0+Rt=300Ω+200Ω=500Ω,
则I=U/R总=4V/500Ω=0.008A,
由欧姆定律得:R0两端的电压U0=IR0=0.008A×300Ω=2.4V;
(3)由题意可知电压表示数允许最大值为3V,且此时电路能够测量的温 度最高;∴此时电路中的电流为:
I′= =0.01A,
∵串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和,
∴U1′=U-U0′=4V-3V=1V,
由欧姆定律得:此时热敏电阻的阻值
=100Ω,
根据图b可查得热敏电阻的阻值为100Ω时对应温度为80℃,即最高温度为80℃。
知识点:欧姆定律及其应用
解析:(1)根据图b可读出环境温度为40℃时对应的R1的阻值;
(2)R0与R1是串联,根据电阻的串联求出总阻值,利用欧姆定律即可求出电流和电压;
(3)电压表两端电压达到最大测量值3V时,根据串联电路的电压特点求出定值电阻R0两端的电压,利用欧姆定律即可求出此时的电流,最后再根据欧姆定律求出R1的阻值;然后对照变化曲线去找对应温度.
试题分析部分
1、试卷总体分布分析
总分:345分
分值分布 客观题(占比) 0.0(0.0%)
主观题(占比) 345.0(100.0%)
题量分布 客观题(占比) 0(0.0%)
主观题(占比) 34(100.0%)
2、试卷题量分布分析
大题题型 题目量(占比) 分值(占比)
解答题 34(100.0%) 345.0(100.0%)
3、试卷难度结构分析
序号 难易度 占比
1 普通 (94.1%)
2 容易 (5.9%)
4、试卷知识点分析
序号 知识点(认知水平) 分值(占比) 对应题号
1 滑动变阻器的原理及其使用 7.0(2.0%) 31
2 密度公式的应用 5.0(1.4%) 32
3 串、并联电路的电流特点 21.0(6.1%) 22,26
4 影响电阻大小的因素 11.0(3.2%) 33
5 欧姆定律及其应用 335.0(97.1%) 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,30,31,32,33,34
6 压强的大小及其计算 10.0(2.9%) 23
7 重力的大小 5.0(1.4%) 32
8 电流的测量及电流表的使用 11.0(3.2%) 5
9 流体压强与流速的关系 10.0(2.9%) 4
10 电压的测量及电压表的使用 17.0(4.9%) 10,11
11 串、并联电路的电压特点 31.0(9.0%) 10,22,26
12 探究电流与电压、电阻的关系实验 10.0(2.9%) 29
13 科学探究的基本环节 11.0(3.2%) 33
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