第3章 电路探秘——电路计算专题复习(一)(含解析)

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第3章 电路探秘——电路计算专题复习(一)(含解析)

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第三章电路计算专题复习(一)
1.如图所示的电路中,电阻的阻值为20Ω,电源电压不变。当开关,断开,闭合时,电流表的示数为0.3A;当开关断开,、闭合时,电流表的示数为0.9A。请列式计算:
(1)电源电压为多少?
(2)电阻的阻值为多少?
(3)当开关闭合,、断开时,电流表示数为多少?
2.如图甲所示的电路中,电源电压不变,滑动变阻器的滑片P从a端移到b端,如图乙所示是定值电阻R1两端的电压随滑动变阻器R2阻值变化的图像。
(1)P在b端时,此时电路中的电流;
(2)定值电阻R1阻值。
3.图所示,是小科为宠物小屋设计的既可发热供暖、也可照明的电路,电源电压恒定。R1为电热丝,白炽灯泡L标有“12V1.5A”字样(R1和L电阻均恒定不变),滑动变阻器R的最大阻值为40Ω。当只闭合开关S和S2,将滑片Р移到最右端时,灯泡正常发光。当所有开关都闭合,P位于最右端时,电路中的总电流为2.1A。求:
(1)电源电压;
(2)R1的电阻;
(3)当只闭合开关S和S2,滑片Р位于最左端时,通过灯泡的电流;
4.学校利用过氧乙酸(一种消毒剂)对教室内的空气进行消毒。某科学兴趣小组为了测量教室空气中过氧乙酸气体的浓度,设计了如图所示的检测仪。已知电源电压为,定值电阻,过氧乙酸气体传感器的阻值随过氧乙酸气体浓度的变化关系如表所示,电压表不同的示数对应不同的过氧乙酸气体浓度。
过氧乙酸气体浓度 0 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.4
传感器的阻值 65 35 20 18 14 10 9 8.5
(1)当过氧乙酸气体浓度增大时,电压表示数会 (选填“增大”“减小”或“不变”);
(2)某次消毒时,教室空气中过氧乙酸气体的浓度为,问此时电压表的示数为多少?
(3)人体吸入一定浓度的过氧乙酸后,对身体有伤害。因此,消毒完毕后,需对教室进行 ,方可正常使用。
5.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=9V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)若环境温度升高,电压表的示数将 。(填“变大”或“不变”或“变小”)
(2)当温度为0℃时,电压表示数为多大?
(3)当R1温度达到50℃时,系统启动散热,请计算此时电路中的电流大小为多大?
(4)小组改装的温度检测刻度盘是否均匀,请分析说明理由 。
6.空气污染指数(API)是一种反映和评价空气质量的数量尺度方法,就是将常规监测的几种空气污染物浓度简化成为单一的概念性指数数值形式,并分级表征空气污染程度和空气质量状况。某兴趣小组为了检测空气污染指数,设计了如图甲所示的检测电路。为气敏电阻,其电阻的倒数与空气污染指数的关系如图乙所示,已知电源电压是,且保持不变,,当电压表示数为时。求:
(1)通过的电流为多少;
(2)此时气敏电阻的阻值为多少;
(3)当电路中的电流为时,空气污染指数为多少?
7.如图所示是某校科技小组制作的液体密度计的工作原理图,其中空桶重lN,容积为 ,测量时需将桶内注满液体。电源电压恒为12V,定值电阻。的阻值为10Ω,电压表的量程为0~3V,表盘改造后可直接显示所测液体的密度值,滑动变阻器 标有 的字样, 为压敏电阻,其阻值与所受压力F变化关系之间满足关系式 的阻值不为0)。在桶内注满水时,桶内水重恰为2N,闭合开关S,移动 R2的滑片至某个位置时,电压表的示数为1.5V。
(1)求此时电路中的电流;
(2)此时滑动变阻器R2接入电路中的阻值为多大
(3)移动R2的滑片可以改变密度计的最大测量值(此时电压表指针满偏)。则该液体密度计的最大测量值为多少 (g取10N/ kg)
8.为了防止酒驾事故的出现,酒精测试仪已被广泛应用。交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理如图所示。电源电压恒为8V,传感器电阻R2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,当酒精气体的浓度为0时,R2的电阻为60Ω。使用前要通过调零旋钮(即滑动变阻器R1的滑片)对酒精测试仪进行调零,此时电压表的示数为 6V。
(1)电压表的示数为6V时,电流表的示数为多少
(2)电压表的示数为6V时,滑动变阻器R1的电阻值为多少
(3)调零后,R1的电阻保持不变。某驾驶员对着酒精测试仪吹气后,若电流表的示数达到0.2A,表明驾驶员酒驾,此时电压表的示数为多少
9.某科学实践小组设计了一个压力测量装置,其原理如图甲所示,电路中电源电压恒为6V,定值电阻的阻值为,电压表的量程为,轻质绝缘的压力检测板与力敏电阻相连,的阻值与压力的关系如图乙所示。闭合开关后,请问:
(1)当检测板所受压力增大时,电压表的示数 (填“增大”、“减小”或“不变");
(2)当检测板所受压力为时,电压表的示数为多少 ?
(3)该装置所能测量的最大压力为多少 ?
(4)在不改变电源电压和电压表量程的情况下,若要提高该装置所能测量的最大压力值,请写出一种简便可行的方法 。
10.如图甲所示是常见的电子身高测量仪。某学习小组学习了电学的相关知识后,开展了自制电子身高测量仪项目。他们分别设计了两款测量仪,若如图乙、丙所示,根据电压表示数标出对应的身高刻度。其中电源电压恒为4.5V,定值电阻,电压表量程为0~3V。R是固定的、竖直放置的硬电阻棒,长20cm,总电阻为40Ω,其接入电路的电阻与接入电路的长度成正比。金属杆cd和MP(右端P是滑片)与电路接触良好,电阻不计。其他所用材料规格均相同。
评价指标 优秀 良好 待改进
指标1 身高越高,电压表示数越大 身高越高,电压表示数越小 电压表示数不能显示身高
指标2 刻度均匀 刻度不均匀 刻度无法表示
(1)按“评价指标2”,乙图的评价等级是 。
(2)在丙图电路中的作用是 。
(3)身高为170cm的小曙同学用丙图所示测量仪时,电压表示数为1.5V。求该身高仪的测量范围 。
(4)上述两个产品都会存在缺陷。请在丁图中加以改装:将电压表连接在最合适的位置,从而达到指标都为优秀等级 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
《第三章电路计算专题复习(一)》参考答案
1.(1)6V
(2)10Ω
(3)0.2A
【详解】(1)当开关,断开,闭合时,电路中只有R1,电流表的示数为0.3A,则电源电压
(2)当开关断开,、闭合时,R1与R2并联,电流表测量干路中电流,电流表的示数为0.9A,则通过R2的电流
电阻的阻值
(3)当开关闭合,、断开时,R1与R2串联,电流表测量电路中电流,电流表的示数
2.(1)0.2A
(2)
【详解】(1)由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端的电压。滑片在a端时,只有定值电阻接入电路,此时电压表测电源电压,由图乙可知电源电压U=12V,P在b端时,变阻器R2的阻值最大,由图乙可知此时R2的阻值为50Ω,此时电压表的示数U1=2V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压U2=U-U1=12V-2V=10V
因串联电路中各处的电流相等,则P在b端时电路中的电流
(2)定值电阻R1的阻值为
3.(1)12V
(2)20Ω
(3)0.25A
【详解】(1)当只闭合开关S和S2,将滑片Р移到最右端时,灯泡正常发光。 此时电路中只有一个灯泡,所以电源电压等于灯泡两端的电压,为12V。
(2)灯泡正常发光的电流为1.5A; 当所有开关都闭合,P位于最右端时,电路中的总电流为2.1A。灯泡和R1是并联的关系,所以流过R1的电流
R1的电阻
(3)滑动变阻器R的最大阻值为40Ω,灯泡的电阻
只闭合开关S和S2,R滑和RL串联,电路的总电阻
电路中的电流
串联电路电流处处相等,通过灯泡的电流为0.25A。
4.(1)增大
(2)2V
(3)开窗通风
【详解】(1)据图可知,电路是两电阻串联,电压表测R0两端电压,电流表测电路中的电流,由表格可知,当过氧乙酸气体浓度增大时,传感器Rt的阻值变小,根据串联分压原理可知,Rt两端电压会变小,据串联电压规律可知,R0两端电压变大,即电压表的示数会增大。
(2)据表可知,当氧乙酸气体的浓度为时,传感器Rt的阻值为20Ω,此时电路中的总电阻为
电路中的电流为
此时电压表的示数为
(3)人体吸入一定浓度的过氧乙酸后,对身体有伤害,因此消毒完毕后,需要开窗通风以降低教室空气中的过氧乙酸浓度。
5.(1)变大
(2)4.5V
(3)
(4)见解析
【详解】(1)由图乙可知,若环境温度升高,R1的阻值变大;由图甲可知电路为串联电路,根据串联分压原理可知R1两端的电压变大,电压表测R1两端的电压,则电压表示数变大。
(2)当温度为0℃时,由图乙可知R1的阻值为,电路中电流为
则R1两端的电压的为
即电压表示数为4.5V。
(3)当R1温度达到50℃时,由图乙可知电阻为,电路中的电流大小为
(4)当温度为0℃时,电压表为4.5V;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(3)问知道,此时电路中电流为0.1A,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。
6.(1)0.4A
(2)5Ω
(3)25
【详解】(1)开关闭合后两电阻串联,电压表测量R0两端电压,当电压表示数为4V时,通过R0的电流
(2)根据串联分压规律和欧姆定律,此时气敏电阻的阻值
(3)当电路中的电流为0.3A时,气敏电阻的阻值

由图乙可知,空气污染指数为25。
7.(1)0.15A
(2)
(3)
【详解】(1)据图可知,电路是串联的,电压表测R0两端电压,当电压表的示数为1.5V,此时电路中的电流为
(2)当电路中的电流为0.15A时,此时总电阻为
压敏电阻受到的压力为

可知,F=3N时, R1=60Ω,则R2的电阻为
(3)当R滑全部接入时,滑动变阻器最大值为,根据电压表的量程可知,U0大=3V,此时电路中的电流为
此时总电阻为
R1的电阻为
由于
得此时压敏电阻受到的压力为
桶中液体的重力为
液体的质量为
则液体的密度为
8.(1)0.1A
(2)
(3)4V
【详解】(1)由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;当酒精气体的浓度为0时,R2的电阻为60Ω,此时电压表的示数为6V,因为串联电路中各处的电流相等,故根据欧姆定律可得,电流表的示数
(2)因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以此时R1两端的电压
故滑动变阻器R1的电阻值
(3)调零后,R1的电阻保持不变,此时变阻器两端的电压
所以电压表的示数
9.(1)增大
(2)2V
(3)
(4)将定值电阻换为阻值较小的电阻
【详解】(1)甲图中电路是串联的,电压表测R0两端电压,乙图中检测板所受压力增大时,压敏电阻的阻值变小,根据串联分压原理可知,压敏电阻两端电压会变小,R0两端电压会变大,电压表的示数会变大。
(2)当压力等于时,由图可乙知力敏电阻的阻值为,根据串联分压原理可得
电压表的示数为
(3)由图乙可知检测板所受压力越大,力敏电阻的阻值越小,力敏电阻分到的电压越小,定值电阻分到的电压越大,而电压表的最大量程为,因此定值电阻两端电压最大为,力敏电阻两端的电压最小为

由图乙可知该装置所能测量的最大压力为。
(4)根据串联电路中,电压和电阻成正比,若要提高该装置所能测量的最大压力值,压敏电阻的阻值会变小,则将定值电阻换为阻值较小的电阻。
10.(1)良好
(2)保护电路
(3)160cm~180cm
(4)
【详解】(1)由图乙可知,R与R0串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,电路中的电流为
定值电阻R0两端的电压
串联电路中总电压等于各分电压之和,滑动变阻器两端的电压
由此可知:电压表示数与R不成正比,其刻度是不均匀的,评价等级是良好。
(2)由丙图可知,当R接入电路的阻值为零时,电阻R0可以防止电路短路,所以电阻R0在电路中起保护电路的作用。
(3)按丙图方式连接电路时,R和组成串联电路,其电流为
滑动变阻器上部分的电阻记为,下部分的电阻记为,由电压表示数U为1.5V,上部分的电阻
电阻棒1cm的阻值为
故上部分aP的长度为
下部分Pb长度为
由于P距离地面170m,故身高测量范围为160cm~180cm。
(4)由电路图可知,乙刻度不均匀,丙图均匀,但身高越高,电压表的示数越小,故把电压表改为测量下半部分的电压,就能身高越高,电压表示数越大,如图所示:
答案第1页,共2页
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