浙教版八上科学【必刷项目化试题】专题3 欧姆定律电学大题计算 (含解析) 真题集训

资源下载
  1. 二一教育资源

浙教版八上科学【必刷项目化试题】专题3 欧姆定律电学大题计算 (含解析) 真题集训

资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
【必刷项目化试题】专题3 欧姆定律电学大题计算 真题集训
一、综合题
1.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,是阻值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,当测得人的体重为600牛时,电压表的示数为多少伏?
2.空气质量指数是环境监测的重要指标。为了检测当地的空气质量指数,某项目化小组设计了如图甲所示的检测电路,R为气敏电阻,其电阻与空气质量指数的关系如图乙所示。已知电源电压为6伏且保持不变,电压表量程为0~3伏,定值电阻R0=10欧。请回答下列问题:
(1)空气质量指数由200下降至100的过程中,气敏电阻的阻值   。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)当电压表示数为3伏时,对应的空气质量指数为多少?
(3)若要使电压表示数最大(3伏)时对应的空气质量指数为400,请设计出一种改进的方案。(通过计算说明改进后的具体数值)
3.空气质量指数是评价空气质量的重要指标。如图甲所示为项目化学习小组的同学设计的空气质量指数检测仪的电路原理图,用电压表显示空气质量指数。气敏电阻R 的阻值与空气质量指数 P 的关系图像如图乙所示。当空气质量指数 P 为100时,电压表示数为8 V;当空气质量指数P 为150时,电压表示数为9 V。
(1)空气质量变好(即空气质量指数减小)时,电压表示数   (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)求出电源电压与 的阻值。
(3)请你判断电压表示数为6 V时对应的空气质量指数(写出必要的过程与计算结果)。
4.科学学习小组的同学开展“制作可调式电热水壶”的活动,小组的同学通过串联一个旋钮式变阻器(如图甲所示)实现了多挡位加热功能。
(1)旋钮式变阻器是通过改变导体接入电路的   来改变其电阻大小的,利用该变阻器可实现五挡位调节,分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ挡,其中变阻器在Ⅰ挡和Ⅴ挡时,滑片与接线柱a、c重合。
(2)如图乙所示为可调式电热水壶的电路图,其中显示仪用来显示不同的加热挡位,它是由   (填“电流表”或“电压表”)改装而成的。
(3)闭合开关后,将变阻器的   (填“a和b”“a和c”或“b和c”)接线柱分别与电路图中A、B接线柱相连,顺时针调节变阻器的滑片时,电流增大,显示仪示数增大。
(4)在220V的电压下检测该自制电热水壶,发现在五个挡位调节过程中,通过发热体的电流变化范围为0.5~5A,则旋钮式变阻器的最大阻值为多少
5.如图甲为某项目化学习小组设计的测量液体密度的电子密度计,图乙为电路示意图。其工作原理如下:向容器中倒入500mL的不同液体时,会使压敏电阻发生变化,电子显示器上就会显示密度值。其中电源电压为6V,容器质量忽略不计,定值电阻R0的阻值为10Ω,电压表量程为0~3V,压敏电阻RF 的阻值随压力变化如表。
压敏电阻受到的压力(N) 0 5 10 20 30 40 50 60 70
压敏电阻的阻值(Ω) 20 19 18 16 14 12 10 8 6
(1)小明先配制出溶质质量分数为10%的氯化钠溶液,再用此电子密度计测量出自己配制的氯化钠溶液的密度为 则500mL 10%的氯化钠溶液中溶质的质量是   g。
(2)某次实验电压表的示数为2.4V,求待测液体的密度。
(3)为了方便在电压表的表盘上标注对应的密度值,请根据上述信息,写出密度ρ与电压U 的关系式    
6.在学习了电路的相关知识后,某项目化学习小组制作了一个体重秤,图甲是其电路结构图, 为定值电阻,秤盘下方的电阻R为压敏电阻,其阻值随所受压力大小的变化关系图像如图乙所示。已知电源电压为6V保持不变,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~3V。
(1)现要将电表改装为体重显示屏,要求体重越大,电表示数越大。你会选择哪个电表进行改装,并说明选择理由。
(2)当 时,电压表的示数为2V,则站在体重秤上人的重力为多少牛
(3)保持体重秤的结构和电表量程不变,若想增大称量范围,则可采取的改进方法有   。
7.学校项目化学习小组的同学利用实验室的相关器材设计了一个“测力计”模型,可以测量拉力与压力大小,其原理如图甲所示,“测力计”的表盘由电流表或电压表改装而成。弹簧形变长度 △L 与所受力 F 的关系如图乙所示,电源电压恒为6 V,R0为 10 Ω,R为均匀电阻丝,长度为40 cm,阻值为10Ω,弹簧处于原长时,滑片P 恰好指在R 的中点,电压表量程为0~3V。测试时手柄的重力与弹簧电阻均不计,且弹簧的形变量在弹性限度内,对手柄所施加的力均沿着弹簧的轴线方向,当压力最大值时,滑片 P 刚好在电阻丝R 的最下端。
(1)〔选择合适电表〕小德认为“测力计”的表盘可以用电流表改装,小崇认为不可以,其理由是    。
(2)〔拉力表盘标识〕小崇选择将电压表表盘改装成“测力计”表盘,则在电压表表盘“1.5V”刻度处应标的拉力的数值是多少 (写出计算过程)
(3)〔压力表盘标识〕小嘉也选择电压表作为表盘,他先测试并获取了手柄拉力大小与电压表示数的关系图(如图丙所示),然后他将定值电阻R0换成5Ω的电阻继续测试,请在图丙中画出更换电阻后手柄压力大小与电压表示数的关系图像。(写出分析过程)
8.研究发现,教室不通风会导致室内二氧化碳浓度上升,从而影响学习效率。同学们在老师的指导下,制定了如表所示的评价量表,并结合该量表设计了一款自动换气设备,其部分结构原理如图甲所示。电源电压恒为6 V,气敏电阻R 感知教室内二氧化碳浓度的变化,R0为定值电阻,当其两端电压 时,换气设备启动工作,加速室内外气体交换。气敏电阻的阻值随二氧化碳浓度的变化如图乙所示。
自动换气设备评价量表(节选)
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 既能自动启用换气设备,也能人为控制 能自动启用换气设备,但不能人为控制 不能自动启用换气设备
指标二 能根据需要,设定二氧化碳浓度的最高值 只能设定一个二氧化碳浓度的最高值 不能设定二氧化碳浓度的最高值
(1)现要求教室内二氧化碳浓度的最高值不超过0.15%,则定值电阻 的阻值为多少
(2)根据评价量表,同学们发现该自动换气设备的评价指标均未达到优秀。请选择其中一项指标,并提出电路的改进意见。(可采用文字或画图的方式进行说明)
9.在综合实践活动中,为了防止某器械所受压力过大,科技小组的同学设计了一个由力敏电阻控制的报警电路,如图所示,电源电压恒为15 V,报警器(电阻不计)通过的电流达到或超过10 mA 时会报警,超过25 mA会损坏,力敏电阻的阻值随压力 F 的变化规律如表所示。
压力F/N 0 50 100 150 200 250 300 …
电阻 500 480 460 440 420 400 380 …
(1)当力敏电阻不受压力时,滑动变阻器的滑片能否移到阻值最小处
(2)当力敏电阻. 所受压力达到250 N时,报警电路就实现报警功能,此时滑动变阻器接入电路中的电阻是多少
(3)现要提高该器械所受的最大压力,则该电路应如何调整
10.握力能反映上肢力量发展水平,是学生体质健康测试项目之一。握力测试如图甲所示.某项目化学习小组同学想制作简易握力计,选用电压表来显示握力的大小.他们设计的电路原理图如图乙所示,其中电源电压3V,定值电阻R1的阻值为6Ω。电压表量程为0~3V,轻质细杆将弹簧与滑动变阻器R2的滑片相连。
(1) (初步调试)用手往下拉弹簧,电压表示数如何变化    
(2) (表盘改造)为方便读数,小组同学想在电压表表盘上标注相应的握力值。经测定,变阻器R1接入电路的阻值与握力F的关系如图丙所示,求在电压表刻度为 1.5V的位置上所标注的握力大小。 (写计算过程)
(3) (优化改进)握力一定时,电压表指针偏转角度越大,握力计精确度就越高;以下改进方法中能提高握力计精确度的有____。 (可多选)
A.定值电阻更换为3Ω的 B.电源电压增大到4V
C.电压表用0~15V D.电压表改接在R,两端
11.为防止盐分摄入过多引起高血压等心血管疾病,在熟食制作时使用盐度计能快速测定食盐溶液质量分数,某项目化学习小组开展了自制简易盐度计活动。
[查阅资料]食盐溶液的电阻大小与溶液的质量分数的关系如下表所示:
20℃时食盐溶液的电阻大小随质量分数变化表
质量分数(%) 0.5 1.4 4.1 7.9 10.3 15.7 20.5 23.9 26.5
电阻(Ω) 193.6 105.4 44.8 25.0 19.4 13.0 10.0 8.6 8.0
[产品制作]如图为盐度计工作电路图,电极a、b分别固定在烧杯内壁两侧,R0是阻值为4欧的定值电阻,电源电压为6伏,电压表的量程为0~3伏。请回答:
(1)盐度计工作时,通过观察电路中   能反映被测溶液质量分数大小。
(2)20℃时,食盐的溶解度为36克。请结合表格,通过计算判断该盐度计能否测出20℃时饱和食盐溶液的质量分数 (要有计算过程)
(3)[产品检验]该小组迁移应用了二歧分类检索表,根据测量范围和精确度制定了简易盐度计的分类标准,具体如下:
若要测定质量分数大于22%的食盐溶液,最佳应选择检索表中符合   (选填“A、B、C、D、E”)标准的盐度计。
12.为了测定风速的大小,科学项目化学习小组的同学设计了如图所示的装置。其中的探头做成如飞机机翼的形状,上侧成凸圆形,而下侧成平面形,探头、金属杆和滑动变阻器的滑片P相连,可以上下移动,电路电压恒定。闭合开关,当风速增大时,电压表的示数将如何变化?请结合所学知识解释其变化的原因。
13.电子体温计的探测器是热敏电阻,其阻值随着温度的变化而变化。某同学买来一个热敏电阻,准备设计和制作一支模拟电子体温.计。他计划先测出此热敏电阻在不同温度时的阻值,按照图甲所示连接了实验电路。Rr为热敏电阻,实验时,Rr置于温控箱(图中虚线区域)中,电源电压保持不变, R1为定值电阻,R2为电阻箱(0~9999Ω可调节),S2 单刀双掷开关,开关S1和S2闭合前,他将电阻箱R2的阻值调到最大。
(1)首先调节温控箱的温度,使Rr温度为42.0℃,闭合S1,将S2接2,读出电压表的示数为5V。为测量此时Rr的阻值,接下来的操作是:将S2接    (选填 “1”或“2”),调节电阻箱R2的阻值,使电压表示数为    V, 读出此时R2的阻值即为42.0℃时Rr的阻值;
(2)逐渐降低温控箱的温度,根据_上述方法测量出Rr在不同温度时的阻值,若依据该同学所测数据画出的Rr阻值随温度变化的图象如图乙所示,且当Rr的温度降至32.0℃时,闭合S1,将S2接2,电压表示数为3V。求电阻R1的阻值;
(3)在获得如图乙所示的Rr阻值随温度变化的关系后,为了自制模拟电子体温计,小红将S2始终接2,闭合S1后,通过电压表的示数大小来显示温度高低,如果将Rr用绝缘薄包好后置于正常人腋窝中央,保持腋窝合拢,闭合S1,当电压表示数稳定后,电压表示数最接近
A.3.5V B.3.75V C.4V D.4.25V
14.(2026八上·黄岩期末)在项目化学习中,小黄设计了一款如图甲所示的蔗糖溶液密度控制装置。其工作原理为:重力为1.6N、体积为 的A物体浸没在蔗糖溶液中,R为定值电阻,RF为力敏电阻,当蔗糖溶液密度改变时,电路中的电流会随之发生变化,中央处理器借助传感器判断电流大小,从而控制水泵工作,使蔗糖溶液密度保持在一定范围内。已知电源电压恒为12伏,力敏电阻RF的阻值与其受到轻质细线拉力的大小关系如图乙。当电路中的电流I≥0.048 安时,水泵向容器中注水;当 安时,水泵停止注水。(物体A 始终浸没在溶液中;传感器电阻不计;水加入容器后能与蔗糖溶液立刻混合均匀)
(1)向容器内注入蔗糖溶液的过程中,容器底部受到的液体压强将   (选填“增大”“不变”或“减小”)。
(2)当蔗糖溶液密度为 时,RF受到的拉力为多少牛
(3)为使RF受到的拉力0.3牛时,水泵开始向容器中注水。则定值电阻R的阻值应为多少欧
(4)为了提高该装置所能控制蔗糖溶液密度的最大值,可采取的措施有____(可多选)。
A.增大电源电压 B.增大 R 的阻值
C.增大 A 的体积 D.增大A 的密度
答案解析部分
1.【答案】(1)电流表
(2)力敏电阻R断路
(3)当体重为600N时,压力,由图乙可知,力敏电阻的阻值。电路中的总电阻
电路电流
R两端的电压
因此电压表示数为2伏。
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】(1)串联电路规律与欧姆定律:图甲中力敏电阻 R 与定值电阻\(R_0\)串联,电流表测电路总电流,电压表测力敏电阻 R 两端电压;体重越大,压力越大,由图乙可知 R 阻值越小。
(2)串联电路故障判断:电流表无示数,说明电路发生断路;电压表有示数,说明电压表两端能连通到电源两极,断路位置出现在电压表所测量的用电器支路上,也就是力敏电阻 R 断路。若R0断路,电压表将无示数。
(3)串联电路分压、欧姆定律综合计算:先根据压力从图像读出对应力敏电阻阻值,再计算电路总电阻,利用欧姆定律算出电路电流,最后用U=IR计算力敏电阻两端电压,也就是电压表示数。
【解答】(1)R与R0串联,电流表测电路电流,电压表测R两端电压。体重越大,压力越大,由图乙可知,R的阻值越小。总电阻越小,电源电压不变,根据,电路电流越大,电流表示数越大;根据串联电路的分压规律,R越小,UR越小,电压表示数越小。因此符合要求的是电流表。
(2)电流表无示数,说明电路断路;电压表有示数,说明电压表正负接线柱与电源正负极连通,因此故障是力敏电阻R断路。
(1)R与R0串联,电流表测电路电流,电压表测R两端电压。体重越大,压力越大,由图乙可知,R的阻值越小。总电阻越小,电源电压不变,根据,电路电流越大,电流表示数越大;根据串联电路的分压规律,R越小,UR越小,电压表示数越小。因此符合要求的是电流表。
(2)电流表无示数,说明电路断路;电压表有示数,说明电压表正负接线柱与电源正负极连通,因此故障是力敏电阻R断路。
(3)当体重为600N时,压力,由图乙可知,力敏电阻的阻值。电路中的总电阻
电路电流
R两端的电压
因此电压表示数为2伏。
2.【答案】(1)变大
(2)解:根据甲图可知,定值电阻R0与气敏电阻串联,电压表与R0并联,
当电压表示数为3伏时,通过R的电流;
R的阻值;
由图乙可知,此时空气质量指数为100。
(3)解:由图乙可知,当空气质量指数为400时,气敏电阻的阻值R=2.5Ω,
方案一:电源电压不变,更换定值电阻R0;
此时电压表示数最大为3V,电源电压为6V,由串联电路分压原理可知R0=R=2.5Ω
即将定值电阻R0由10Ω更换成2.5Ω。
方案二:定值电阻R0不变,更换电源;
此时电路中的电流为;
则电源电压为;
即将电源电压由6V改为3.75V。
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】(1)根据图乙确定气敏电阻的阻值随空气质量指数的变化规律;
(2)当电压表的示数为3V时,根据计算出通过电阻的电流,再根据计算R的阻值;
(3)方案一:电源电压不变,更换定值电阻R0;根据串联电路的分压规律计算R0的阻值;
方案二:定值电阻R0不变,更换电源;根据计算通过电路的电流,再根据计算现在的电源电压。
【解答】(1)根据乙图可知,空气质量指数由200下降至100的过程中,气敏电阻的阻值变大。
(1)根据图乙可知,空气质量指数由200下降至100的过程中,气敏电阻的阻值变大。
(2)当电压表示数为3伏时,由串联电路的电流特点和欧姆定律可知,通过R的电流
R的阻值
由图乙可知此时空气质量指数为100。
(3)由图乙可知,当空气质量指数为400时,气敏电阻的阻值R=2.5Ω
方案一:电源电压不变,更换定值电阻R0
此时电压表示数最大为3V,电源电压为6V,由串联电路分压原理可知R0=R=2.5Ω
即将定值电阻R0由10Ω更换成2.5Ω。
方案二:定值电阻R0不变,更换电源
此时电路中的电流为
则电源电压为
即将电源电压由6V改为3.75V。
3.【答案】(1)减小
(2)当空气质量指数 P 为100 时,电压表示数为8 V,此时气敏电阻的阻值为60Ω,根据欧姆定律及串联电路的特点可知,电源电压 当空气质量指数 P 为150时,电压表示数为9 V,此时气敏电阻的阻值为40 Ω,根据欧姆定律及串联电路的特点可知,电源电压 联立以上两式可得:U=12 V,R0=120 Ω
(3)电压表示数为6 V时,根据欧姆定律可知,电路电流 根据串联电路的电压特点可知,气敏电阻两端的电压 ,根据欧姆定律可知,气敏电阻的阻值 由图乙知,此时空气质量指数为50。
【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;电路的动态分析
【解析】【分析】(1)串联电路分压,电阻越大,两端分压越大。
(2)串联电路总电压等于各用电器两端电压之和,电流处处相等。
(3)根据欧姆定律和串联电路的电压电流特点计算气敏电阻的阻值,再根据图乙读出空气质量指数。
【解答】(1)由图乙可知,空气指数减小,气敏电阻的阻值变大,电路中总电阻变大,由欧姆定律可知,电路中电流减小,由U=IR可知,定值电阻两端电压减小,则电压表示数变小。
4.【答案】(1)电阻丝长度
(2)电压表
(3)b 和c
(4)由题知,通过发热体的电流变化范围为0.5~5A,当电流最小为0.5A时,变阻器的最大电阻与发热体串联,由欧姆定律可知二者串联的总电阻 ;当电流最大为5A时,变阻器接入电路的阻值为零,此时电路为发热体的简单电路,则发热体的电阻 由电阻串联的特点可知,旋钮式变阻器的最大阻值. =396 Ω。
【知识点】串、并联电路的电压特点;变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】变阻器是指可以改变电阻值的电阻器。可以通过改变电阻来改变电路中的电流。滑动变阻器是靠改变接入电路的电阻丝的有效长度来改变电阻大小的。串联电路中,各用电器两端的电压与其电阻成正比。欧姆定律:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。。
【解答】(1)旋钮式变阻器通过改变导体接入电路的长度来改变其电阻大小。当滑片移动时,接入电路的有效导体长度发生变化,从而改变电阻值。
(2)显示仪用来显示不同的加热档位,其示数应随电流或电压的变化而变化。由于电流表串联在电路中可直接反映电流大小,而电压表并联测量电压,因此显示仪是由电流表改装而成的。
(3)目要求顺时针调节滑片时电流增大(电阻减小),显示仪示数增大。根据变阻器接线规则:若连接a和c,电阻固定为最大值,无法调节。若连接b和c,顺时针旋转滑片会使接入电阻减小,电流增大,符合要求。若连接a和b,顺时针旋转滑片会使接入电阻增大,电流减小,不符合要求。
故正确答案为:(1)电阻丝长度;(2)电压表;(3)b 和c。
5.【答案】(1)55
(2)当实验电压表的示数为U0=2.4伏时,压敏电阻两端的电压为:U1=6V-2.4V=3.6V;
根据串联分压原理,可得压敏电阻阻值为:,解得R1=15Ω;
根据表格中压敏电阻的阻值与压敏电阻受到的压力之间的数量关系:可得,
F1=5×(20-R1)=5×(20-15)=25,所以G=25N,
根据可得待测液体的密度:
;
(3)
【知识点】密度公式的应用;电路的动态分析;溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】 (1)根据m=ρV可求得,500毫升氯化钠溶液的质量;根据溶质质量分数10%,可以求得500毫升10%的氯化钠溶液中溶质的质量;
(2)知道实验电压表的示数,根据串联分压原理可得压敏电阻两端的电压及阻值,根据表格中压敏电阻的阻值与压敏电阻受到的压力之间的数量关系可得物体的重力,根据可得待测液体的密度;
(3)由根据串联分压原理求得压敏电阻分的电压以及此时压敏电阻的阻值;根据F=G=mg=ρVg求得压力,再根据表格求得此时压敏电阻的阻值;可以推出密度ρ与电压U的关系式。
【解答】 (1)根据m=ρV可求得,500毫升氯化钠溶液的质量:
m溶液=ρV=1.1克/厘米3×500厘米3=550g;
根据溶质质量分数10%,可以求得500毫升10%的氯化钠溶液中溶质的质量:
m溶质=m溶液×10%=550g×10%=55g;
(2)当实验电压表的示数为U0=2.4伏时,压敏电阻两端的电压为:U1=6V-2.4V=3.6V;
根据串联分压原理,可得压敏电阻阻值为:,解得R1=15Ω;
根据表格中压敏电阻的阻值与压敏电阻受到的压力之间的数量关系:可得,
F1=5×(20-R1)=5×(20-15)=25,所以G=25N,
根据可得待测液体的密度:
;
(3)由电压表示数U,由根据串联分压原理求得压敏电阻分的电压:UF=6-U,
此时压敏电阻的阻值为:,
解得①,
此时压敏电阻所受压力为:FF=G=mg=ρVg=ρ×500×10-6×10=5ρ×10-3,
再根据表格求得此时压敏电阻的阻值:
②,由①②可求得:。
6.【答案】(1)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)当R0=20Ω,电压表的示数为UR=2V,
定值电阻R0两端的电压:U0=U-UR=6V-2V=4V,
此时电路中的电流:,
此时压敏电阻的阻值:;
根据乙图可知,此时压力F=1000N;根据压力的大小等于重力,则站在体重秤上人的重力为1000N。
(3)保持体重秤的结构和电表量程不变,电流表量程0~0.6A,根据电流表示数最大为0.6A时,所测体重最大(即所测体重最大时,电路中电流保持0.6A不变);要增大称量范围,即压敏电阻受到的压力更大,其阻值更小,由欧姆定律可知,应减小电源电压。
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】 由电路图可知,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;
(1)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的阻值变化,根据串联电路的特点和欧姆定律分析电流表和电压表示数的变化;
(2)当R0=20Ω,电压表的示数为2V,由串联电路的电压特点求出定值电阻两端的电压,根据欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出压敏电阻的阻值,根据图像确定此时的压力,从而可知人的体重;
(3)保持体重秤的结构和电表量程不变,电流表量程0~0.6A,根据电流表示数最大为0.6A时,所测体重最大;要增大称量范围,即压敏电阻受到的压力更大,其阻值更小,由欧姆定律分析可采取的改进方法。
【解答】 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;
(1)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)当R0=20Ω,电压表的示数为UR=2V,
定值电阻R0两端的电压:U0=U-UR=6V-2V=4V,
此时电路中的电流:,
此时压敏电阻的阻值:;
根据乙图可知,此时压力F=1000N;根据压力的大小等于重力,则站在体重秤上人的重力为1000N;
(3)保持体重秤的结构和电表量程不变,电流表量程0~0.6A,根据电流表示数最大为0.6A时,所测体重最大(即所测体重最大时,电路中电流保持0.6A不变);要增大称量范围,即压敏电阻受到的压力更大,其阻值更小,由欧姆定律可知,应减小电源电压。
7.【答案】(1)闭合开关S后,电阻R0始终与电阻丝R 的最大阻值串联,根据欧姆定律可知,通过电路的电流不变,所以电流表示数不变,故“测力计”的表盘不可以用电流表改装
(2)由题意可知,所测力为0 N时,弹簧处于原长,滑片P 恰好指在R 的中点,
此时滑片下方电阻丝的阻值 10 Ω=5 Ω,
电路中的电流
则电压表的示数
则在电压表表盘“1.5V”刻度处应标的拉力的数值是0 N。
(3)未更换R0时,因为电压表的量程为0~3V,
由串联电路的分压原理可知,
电压表示数最大时,滑片下方电阻丝的阻值最大,
所以其阻值
由题意可知此时滑片在最上端,因为“0N”时滑片对应在中点,
所以拉力最大时,弹簧的伸长量
由图乙可知,△L=20cm 时,
弹簧受到的拉力
若将R0换成阻值为5Ω的电阻,
“0N”时电路中的电流I ' =
电压表的示数 =2 V,
因此
由于向下压弹簧时滑片向下移动,滑片下方电阻丝变短、阻值变小,电压表示数变小,
因此压力的最大值不受影响,据此可画出图像如解图所示。
【知识点】电压的测量及电压表的使用;电路的动态分析
【解析】【分析】 (1)闭合开关S后,电阻R0始终与电阻丝R的最大阻值串联,根据欧姆定律可知通过电路的电流不变,由此得出结论;
(2)由题意可知,所测力为0N时,弹簧处于原长,滑片P恰好指在R的中点,据此求出此时滑片下方电阻丝的阻值,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出电路中的电流,根据欧姆定律求出电压表示数U0;
(3)根据欧姆定律求出更换后“0N”对应电压表的示数,进而求出前后两次“0N”电压表示数之间的关系,由于向下压弹簧时滑片向下移动,滑片下方电阻丝变短、阻值变小,电压表示数变小,因此压力的最大值不受影响。
【解答】 (1)闭合开关S后,电阻R0始终与电阻丝R的最大阻值串联,根据欧姆定律可知通过电路的电流不变,所以电流表示数不变,故“测力计”的表盘不可以用电流表改装;
(2)由题意可知,所测力为0 N时,弹簧处于原长,滑片P 恰好指在R 的中点,
此时滑片下方电阻丝的阻值 10 Ω=5 Ω,
电路中的电流
则电压表的示数
则在电压表表盘“1.5V”刻度处应标的拉力的数值是0 N。
(3)未更换R0时,因为电压表的量程为0~3V,
由串联电路的分压原理可知,
电压表示数最大时,滑片下方电阻丝的阻值最大,
所以其阻值
由题意可知此时滑片在最上端,因为“0N”时滑片对应在中点,
所以拉力最大时,弹簧的伸长量
由图乙可知,△L=20cm 时,
弹簧受到的拉力
若将R0换成阻值为5Ω的电阻,
“0N”时电路中的电流I ' =
电压表的示数 =2 V,
因此
由于向下压弹簧时滑片向下移动,滑片下方电阻丝变短、阻值变小,电压表示数变小,
因此压力的最大值不受影响,据此可画出图像如解图所示。
8.【答案】(1)电路中定值电阻R0与气敏电阻R 串联,电压表测量定值电阻两端的电压U0;
根据图乙知,当二氧化碳浓度为0.15%时,气敏电阻
R0两端电压 时,换气设备启动工作,
根据串联电路的电压规律知,
此时气敏电阻R 两端的电压
根据欧姆定律,电路中的电流
定值电阻
(2)指标一:该电路不能满足人为控制的要求;要人为控制,就是要增大R0两端的电压,因而可以在R 两端并联一个开关,当闭合开关时,使R0两端的电压增大至电源电压,就能自动启动换气设备;设计电路如解图①所示。
指标二:该电路不能根据需要设定二氧化碳浓度的最高值,图中R。的阻值确定,只有当浓度达到设定值才可以启用换气设备,因此需要改变定值电阻R0的大小,可将定值电阻R0更换为滑动变阻器;设计电路如解图②所示。
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】 (1)根据教室内二氧化碳浓度的最高值不超过0.15%,从图像中确定Rx的阻值,根据串联分压规律和欧姆定律计算定值电阻R0的阻值;
(2)根据指标需要分析电路的缺陷,并加以修改。
【解答】(1)电路中定值电阻R0与气敏电阻R 串联,电压表测量定值电阻两端的电压U0;
根据图乙知,当二氧化碳浓度为0.15%时,气敏电阻
R0两端电压 时,换气设备启动工作,
根据串联电路的电压规律知,
此时气敏电阻R 两端的电压
根据欧姆定律,电路中的电流
定值电阻
(2)指标一:该电路不能满足人为控制的要求;要人为控制,就是要增大R0两端的电压,因而可以在R 两端并联一个开关,当闭合开关时,使R0两端的电压增大至电源电压,就能自动启动换气设备;设计电路如解图①所示。
指标二:该电路不能根据需要设定二氧化碳浓度的最高值,图中R。的阻值确定,只有当浓度达到设定值才可以启用换气设备,因此需要改变定值电阻R0的大小,可将定值电阻R0更换为滑动变阻器;设计电路如解图②所示。
9.【答案】(1)当力敏电阻不受压力,滑动变阻器的滑片移到阻值最小处时,
电路中的电流 30 mA>25 mA,
则报警器会损坏,所以滑动变阻器的滑片不能移到阻值最小处。
(2)报警器报警时,电路中的总电阻
当力敏电阻RT所受压力达到 250 N时,
所以滑动变阻器接入电路的电阻
1100 Ω。
(3)在电路中串联一个电阻(或将滑动变阻器的滑片向右移、减小电源电压等,合理均可)。
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】由图可知,报警器、压敏电阻和滑动变阻器串联;
(1)由表格数据可知当压敏电阻不受压力时Rx的阻值,如果滑动变阻器移动最小阻值端则滑动变阻器的阻值为零,利用欧姆定律求出此时电路中的电流可知报警器的工作情况,据此判断滑动变阻器能否移到最小阻值端;
(2)由表格数据可知当压敏电阻Rx所受压力达到250N时Rx的阻值,报警电路就实现报警功能,则电路中的电流为10mA,利用欧姆定律求出此时电路中的总电阻,根据串联电路的特点可求滑动变阻器的接入阻值;
(3)根据表格数据可知,随着压力的增加,压敏电阻的变化情况,利用欧姆定律可知电路中的电流变化情况,据此分析要提高该器械其所受的最大压力,电路应如何调整。
【解答】 (3)根据表格数据可知,随着压力的增加,压敏电阻的阻值减小,电路中的电流增大,所以,为了提高该器械所受的最大压力,需要同时减小电路中的电流,根据欧姆定律可知,在电源电压不变时,可以增大电路中的电阻,故可以将滑动变阻器的阻值调大些。
10.【答案】(1)变大
(2)在电压表刻度为1.5V时,定值电阻两端的电压为
电路中的电流为
滑动变阻器连入电路的阻值为
由图丙可知,握力为400N。
(3)A;B
【知识点】串、并联电路的电流特点;串、并联电路的电压特点;电阻和电阻的串联、并联;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】(1)串联电路,电阻越大,分压越大。
(2)电压表示数为1.5V时,定值电阻两端的电压也为1.5V,串联电路电压比等于电阻比,可知滑动变阻器的阻值等于定值电阻的阻值等于6欧姆,由图丙可知,握力为400N。
(3)电压表不同量程精确度和最大测量值不同,但电压表量程的选择不会影响电压大小。
【解答】(1)由图乙可知,往下拉弹簧,滑片向下移动,滑动变阻器连入电路的阻值增大,由串联分压的特点可知,滑动变阻器两端电压增大,则电压表示数变大。
(3)A、定值电阻换用小电阻,电路中总电阻减小,电流增大,由U=IR可知,电阻变化一定时,电压变化量增大,故A正确;
B、增大电源电压,电路中电流增大,由U=IR可知,电阻变化一定时,电压变化量增大,故B正确;
C、改变量程不会影响电压表示数大小,故C错误;
D、把电压表接在定值电阻两端,拉力变大时,电压表示数将变小,故D错误。
故答案为:AB。
11.【答案】(1)电压表示数
(2)20℃时,食盐的溶解度为36克,
则此时饱和食盐溶液的溶质质量分数为,
查表可知,20℃时的饱和食盐溶液的电阻为8Ω,则总电阻为8Ω+4Ω=12Ω,
电流为,U=IR0=0.5A×4Ω=2V,电压表的量程为0~3伏,因此该盐度计能测出20℃时饱和食盐溶液的溶质质量分数;
(3)C
【知识点】电路的动态分析;溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】(1)溶液的质量分数不同,对应的电阻值不同,会引起电压表示数的变化;
(2)根据题中提供的数据来分析解答;
(3)根据表中数据分析;
【解答】)(1)溶液的质量分数不同,对应的电阻值不同,会引起电压表示数的变化,故电压表的示数能反映溶液质量分数大小;
(3)若要测定质量分数大于22%的食盐溶液,最佳应选择检索表中符合,根据分类检索表应该选择C。
12.【答案】风速增大时,电压表示数变大
解释:当有风吹过探头时,由于探头上表面凸,相同时间空气经过上表面的路程比下表面长,探头上表面的空气流速比下表面大,所以上表面的气压小于下表面的气压,探头将受到一向上的合力,滑片P向上移动;当风速增大时,探头上下表面空气流速差较大,上下表面气压差较大,受向上的合力较大,所以滑片P向上运动的较多,滑动变阻器接入电路的电阻R2较小,根据串联电路分压的规律可知,滑动变阻器分得的电压变小,(或者从电流增大角度分析也可,R2阻值减小,电路的总电阻减小,电流增大),定值电阻R1两端的电压值增大,故电压表示数变大。
【知识点】流体压强与流速的关系;电路的动态分析
【解析】【分析】根据图可知风速大小会引起探头运动,所以需用流速跟压强的关系解释。探头运动带动金属板上下移动改变R2接入电路的电阻有效长度从而改变电阻大小,电路中的电流大小随之改变。进而引起人两端的电压变化。
13.【答案】(1)1;5
(2)由图可知,t=32℃时,Rr=1000Ω,即电源电压:;
当t=42℃时,Rr=200Ω,即电源电压:;
所以=
R1=1000Ω;
(3)B
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】(1)根据串联电路是分压电路的特点,电压相等即电阻阻值相同,即可测出对应温度下的阻值;
(2)分析两次测量的数据,根据电源电压不变,列方程计算;
(3)分析电阻的阻值变化特点,结合欧姆定律计算即可;
【解答】(1)串联电路是分压电路,电压是根据电阻大小来分配的,因此当电压表示数相同时,说明R2的阻值与Rr相同,所以将S2接在1,调节电阻箱的阻值,使电压表的示数为5V,读出此时R2的阻值即为42.0℃时Rr的阻值;
(2)由图可知,t=32℃时,Rr=1000Ω,即电源电压:;
当t=42℃时,Rr=200Ω,即电源电压:;
所以=
R1=1000Ω;
(3)由图可知,温度每升高1℃,Rr的阻值减小80Ω;人体体温约为37℃,这时Rr的阻值为:1000Ω-80Ω/℃(37℃-32℃)=600Ω;
由(2)可知,电源电压U=
此时电路中的电流为:
电压表示数为故B符合题意;
故答案为:(1)1;5;(2) R1 =1000Ω ;(3)B。
14.【答案】(1)增大
(2)解: A物体浸没在蔗糖溶液中受到的浮力 ;
根据平衡力的知识可知, RF受到的拉力 F拉=G-F浮 =1.6N-1.2N=0.4N。
答:RF受到的拉力为0.4N。
(3)解: 根据乙图可知,当RF受到的拉力0.3N时,RF的阻值为200Ω;
此时的总电阻为:;
则此时定值电阻的阻值为:R=R总-RP=250Ω-200Ω=50Ω。
(4)B;D
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑

资源预览