備戰(zhàn)2021中考物理計(jì)算題專題05歐姆定律(附解析)
ID:59388 2021-11-01 1 3.00元 18頁(yè) 205.65 KB
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專題05歐姆定律考點(diǎn)解讀一、歐姆定律內(nèi)容:1、歐姆定律的內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流,跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比。2、歐姆定律的表達(dá)式:。歐姆定律的理解:①在電阻一定的情況下,導(dǎo)體中的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比。②在電壓不變的情況下,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。解讀:使用歐姆定律時(shí)應(yīng)注意:(1)同體性:定律中的電壓、電阻和電流三個(gè)量是對(duì)同一個(gè)電阻或同一段電路而言的,不可亂套公式。(2)同時(shí)性:定律中的電壓、電阻和電流三個(gè)量必須是在同一時(shí)刻的數(shù)值,若由于某種原因,電路中的電壓或電阻發(fā)生了變化,則電流也相應(yīng)變化。(3)對(duì)變形公式的理解:導(dǎo)體的電阻可以由計(jì)算,同一段電路,電阻R的大小與電壓U和電流I無(wú)關(guān),因?yàn)閷?dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),由本身的材料、長(zhǎng)度和橫截面積決定,不能說(shuō)電阻R與電壓U成正比、與電流I成反比二、歐姆定律應(yīng)用:動(dòng)態(tài)電路分析的理論基礎(chǔ)是串并聯(lián)電路電流、電壓遵循的規(guī)律,結(jié)合歐姆定律求解相應(yīng)的物理量,注意滑動(dòng)變阻器的使用。重點(diǎn)考向考點(diǎn)一:比值問(wèn)題1.(2020?西藏)如圖所示,開(kāi)關(guān)閉合后,電壓表V1的示數(shù)為2V,電壓表V2的示數(shù)為5V,則R1:R2等于( ?。〢.2:5B.5:2C.3:2D.2:318 【答案】D【解析】由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電壓表V1測(cè)R1兩端電壓,電壓表V2測(cè)電源電壓,因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,兩電阻兩端的電壓之比:===,因串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以,由I=可得,兩電阻的阻值之比:===。2.(2020?鄂州)如圖所示的電路中,電源電壓為4.5V,L1、L2是小燈泡,當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),電壓表的示數(shù)為1.5V,忽略溫度對(duì)燈絲電阻的影響,則( ?。〢.L2兩端的電壓為1.5VB.L1兩端的電壓為1.5VC.L1與L2的燈絲電阻之比為2:1D.通過(guò)L1與L2的電流之比為1:2【答案】B【解析】由電路圖可知,兩燈泡串聯(lián),電壓表測(cè)L1兩端的電壓,所以L1兩端的電壓為U1=1.5V,故B正確;因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以L2兩端的電壓:U2=U﹣U1=4.5V﹣1.5V=3V,故A錯(cuò)誤;因串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以通過(guò)L1與L2的電流之比為1:1,故D錯(cuò)誤;18 由I=可得,L1與L2的燈絲電阻之比:====,故C錯(cuò)誤??键c(diǎn)二:圖像問(wèn)題3.(2020?鄂爾多斯)在圖甲電路中,電源電壓不變,R0為定值電阻,R為滑動(dòng)變阻器。在滑片P從最右端向最左端滑動(dòng)過(guò)程中,電壓表與電流表的示數(shù)變化關(guān)系如圖乙。則下列說(shuō)法正確的是( ?。〢.電源電壓為5VB.R0消耗的最小功率為0.4WC.定值電阻R0為8ΩD.滑片P在中點(diǎn)時(shí),電流為0.4A【答案】B【解析】由電路圖可知,R0與R串聯(lián),電壓表測(cè)R兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流。(1)當(dāng)滑片位于最左端時(shí),電路電流最大,根據(jù)圖乙可知:Imax=0.6A,由I=可得,電源電壓:U=ImaxR0=0.6A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①當(dāng)滑片位于最右端時(shí),電路電流最小,電壓表示數(shù)最大,根據(jù)圖乙可知:Imin=0.2A,UR=4V,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律和I=可得,電源電壓:U=UR+IminR0=4V+0.2A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②聯(lián)立①②可得,R0=10Ω,U=6V,故AC錯(cuò)誤;(2)R0消耗的最小功率:P0min=(Imin)2R0=(0.2A)2×10Ω=0.4W,故B正確;(3)由I=可得,滑動(dòng)變阻器的最大阻值:R===20Ω,18 滑片P在中點(diǎn)時(shí),電路電流:I===0.3A,故D錯(cuò)誤。4.(2020?鎮(zhèn)江)測(cè)溫模擬電路如圖1所示,溫度計(jì)由量程為3V的電壓表改裝而成,電源電壓U為6V,R的阻值為40Ω,熱敏電阻的阻值Rt隨溫度t變化的關(guān)系如圖2所示。則當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后( ?。〢.電路可測(cè)量的最高溫度為50℃B.溫度計(jì)的0℃應(yīng)標(biāo)在電壓表零刻度處C.若增大U,電路可測(cè)量的最高溫度將增大D.若U增大3V,R增大45Ω,電路可測(cè)量的最高溫度將增大【答案】D【解析】由a圖可知,R、Rt串聯(lián),電壓表測(cè)Rt兩端電壓,A、當(dāng)電壓表的示數(shù)最大,即Ut=3V時(shí),電路允許測(cè)量的溫度最高,根據(jù)串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各分電阻兩端的電壓之和可得:定值電阻R兩端的電壓:UR=U﹣Ut=6V﹣3V=3V,則電路中的電流:I===0.075A,熱敏電阻的阻值:Rt===40Ω,由圖象可知,此電路允許的最高環(huán)境溫度為30℃,故A錯(cuò)誤;B、當(dāng)溫度計(jì)的示數(shù)為0℃時(shí),熱敏電阻Rt的阻值不為零,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓作用知,熱敏電阻Rt兩端的電壓不為零,電壓表的示數(shù)不為零,故B錯(cuò)誤;C、若增大電源電壓U,電壓表的量程仍為0﹣3V,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓作用知,定值電18 阻兩端的電壓增大,由歐姆定律I=知電路的電流增大,熱敏電阻的阻值Rt的阻值減小,電路可測(cè)量的最高溫度減小,故C錯(cuò)誤;D、若U增大3V,即電源電壓為3V+6V=9V,R增大45Ω,此時(shí)電壓表的量程仍為0﹣3V,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓作用知,定值電阻兩端的電壓增大,變?yōu)?V﹣3V=6V,由歐姆定律I=知此時(shí)電路的電流為I′===A,熱敏電阻的阻值Rt的阻值為Rt′===42.5Ω,由圖2知此時(shí)電路可測(cè)量的最高溫度大于30℃,即電路可測(cè)量的最高溫度將增大,故D正確。5.(2020?荊門(mén))將電阻R和燈泡L接在圖甲所示的電路中,電源電壓保持不變。圖乙為電阻R和燈泡L的I﹣U圖象。閉合開(kāi)關(guān)S,電流表示數(shù)為0.3A,則電源電壓和電阻R的大小分別是( ?。〢.8V6.67ΩB.12V20ΩC.8V20ΩD.12V10Ω【答案】C【解析】(1)電阻R為定值,故電流隨電壓的變化關(guān)系為一直線,根據(jù)圖象,由I=可得,電阻R的阻值:R===20Ω;(2)由電路圖可知,電阻R和燈泡L串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流,串聯(lián)電路中各處的電流相等,由圖象可知,電流I=0.3A時(shí),UL=2V,UR=6V,則電源電壓:U=UL+UR=2V+6V=8V;6.(2020?永州)如圖甲所示,電源電壓恒定不變,R1為定值電阻,R2為滑動(dòng)變阻器。閉合開(kāi)關(guān)S,將滑片P從最右端逐步移到最左端,記錄電流表、電壓表的示數(shù),并根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)作出R1和R2的“U﹣I”關(guān)系圖象如圖乙所示。則下列正確的是( ?。?8 A.圖Ⅱ?yàn)镽2的“U﹣I”圖象B.當(dāng)R2=R1時(shí),電流的大小為0.2AC.電源電壓為8VD.R1的阻值為30Ω【答案】C【解析】A、兩電阻串聯(lián),電壓表V1測(cè)R1的電壓,電壓表V2測(cè)R2的電壓,滑片在最左端時(shí),R2接入電路的阻值為零,因此此時(shí)電壓表V2示數(shù)為零,由圖象可得,圖線I反映電壓表V2示數(shù)(即R2的電壓)隨電流的變化,則圖Ⅱ?yàn)镽1的“U﹣I”圖象,故A錯(cuò)誤;B、串聯(lián)電路各處的電流相等,當(dāng)R2=R1時(shí),由U=IR,則兩電阻的電壓相同,由圖乙知,即為兩圖線的交點(diǎn),可知電流為0.4A,B錯(cuò)誤;C、由圖知,當(dāng)電流為0.4A時(shí),兩電壓表示數(shù)均為4V,因電路的電壓等于兩電壓表示數(shù)之和,即電源電壓;U=4V+4V=8V,C正確;D、當(dāng)滑片移動(dòng)到最左端時(shí),電路中只有R1,電壓表V2示數(shù)為0,電路的電流為0.8A,由歐姆定律,R1===10Ω,D錯(cuò)誤??键c(diǎn)三:簡(jiǎn)單串聯(lián)電路問(wèn)題7.(2020?吉林)如圖所示,電源電壓不變,R2的電阻為20Ω,閉合開(kāi)關(guān)后,電壓表的示數(shù)為2V,電流表的示數(shù)為0.2A。求:(1)R1的電阻;(2)電源電壓。18 【解析】由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電流表A電路的電流,電壓表測(cè)量電阻R1的電壓。(1)由I=得:R1的電阻為:R1===10Ω;(2)由I=得,電阻R2兩端的電壓為:U2=IR2=0.2A×20Ω=4V,所以電源電壓為:U=U1+U2=2V+4V=6V。答:(1)R1的電阻為10Ω。(2)電源電壓為6V。8.(2020秋?德保縣期中)如圖所示,電阻R1的阻值為10Ω。閉合開(kāi)關(guān),電阻R1兩端的電壓為10V,電阻R2兩端的電壓為5V。求:(1)電路中的電流;(2)電源兩端的電壓;(3)R2的電阻值?!窘馕觥坑呻娐穲D可知,R1、R2串聯(lián)。(1)因串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以,電路中的電流:I===1A,(2)根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各支路兩端的電壓之和可知:電源電壓:U=U1+U2=10V+5V=15V;18 (3)根據(jù)歐姆定律I=得R2的阻值:R2===5Ω。答:(1)電路中的電流為1A;(2)電源兩端的電壓為15V;(3)R2的電阻值為5Ω??键c(diǎn)四:簡(jiǎn)單并聯(lián)電路問(wèn)題9.(2020秋?羅源縣期中)如圖所示的電路中,R1=15Ω,R2=10Ω,閉合開(kāi)關(guān)S后,電流表的示數(shù)為0.3A。求:(1)電源電壓;(2)R1的電流?!窘馕觥坑呻娐穲D可知,R1與R2并聯(lián),電流表測(cè)R2支路的電流。(1)因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,所以,由I=可得,電源的電壓:U=I2R2=0.3A×10Ω=3V;(2)通過(guò)R1的電流:I1===0.2A。答:(1)電源電壓為3V;(2)R1的電流為0.2A。10.(2020秋?豐滿區(qū)校級(jí)月考)如圖所示,電源電壓保持不變,電阻R1=20Ω,閉合開(kāi)關(guān)S后,電流表A的示數(shù)為0.6A,電流表A1的示數(shù)為0.2A。求:(1)電源電壓;(2)R2的阻值。18 【解析】由電路圖可知,R1與R2并聯(lián),電流表A測(cè)干路電流,電流表A1測(cè)R1支路的電流。(1)因并聯(lián)電路中各支路兩端電壓相等,所以,由I=可得,電源的電壓:U=I1R1=0.2A×20Ω=4V;(2)因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以,通過(guò)R2支路的電流:I2=I﹣I1=0.6A﹣0.2A=0.4A,則定值電阻:R2===10Ω。答:(1)電源電壓為4V;(2)R2的阻值為10Ω??键c(diǎn)五:動(dòng)態(tài)電路問(wèn)題11.(2020?黔東南州)如圖所示的電路中電源電壓保持不變,R1=R2=R3=20Ω,當(dāng)S1、S2都斷開(kāi),電流表示數(shù)是0.3A,求:(1)電源電壓;(2)S1、S2都閉合時(shí),電流表示數(shù)是多少?【解析】(1)當(dāng)S1、S2都斷開(kāi)時(shí),R1與R2串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流,因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,由I=可得,電源的電壓:U=I(R1+R2)=0.3A×(20Ω+20Ω)=12V;(2)當(dāng)S1、S2都閉合時(shí),R1與R3并聯(lián),電流表測(cè)干路電流,因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和,18 所以,電路中的總電阻:R===10Ω,則干路電流表的示數(shù):I′===1.2A。答:(1)電源電壓為12V;(2)S1、S2都閉合時(shí),電流表示數(shù)是1.2A。12.(2020秋?南京月考)在如圖所示電路中,滑動(dòng)變阻器R上標(biāo)有“40Ω1A”,電源電壓恒定為6V。R1=10Ω,電流表量程為0~0.6A,電壓表量程為0~3V,滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)時(shí),為保證元件工作時(shí)電路的安全,求:(1)電路中的最小電流;(2)滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值。【解析】(1)滑動(dòng)變阻器接入電路阻值最大時(shí),電路電流最小,由I=可得,電路最小電流:I最小===0.12A;(2)已知滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為1A,電流表量程為0~0.6A,當(dāng)電壓表示數(shù)為3V時(shí),電路中的最大電流:I最大===0.3A,因此電路允許通過(guò)的最大電流為0.3A,因串聯(lián)電路兩端電壓等于各部分電壓之和,所以滑動(dòng)變阻器兩端電壓:U滑=U﹣U1最大=6V﹣3V=3V,滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值:R最小===10Ω。18 答:(1)電路中的最小電流為0.12A;(2)滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值為10Ω。13.(2020秋?修水縣月考)如圖所示的電路,電源電壓保持不變,定值電阻R1=10Ω,滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“50Ω1A”字樣,電壓表的量程為0~3V,電流表的量程為0~0.6A。閉合開(kāi)關(guān)S,調(diào)節(jié)滑片P位于R2的某一位置時(shí),電壓表示數(shù)為3V,電流表示數(shù)為0.4A,問(wèn):(1)電源電壓為多少?(2)此時(shí)滑動(dòng)變阻器R2的阻值為多少?(3)為確保電路中各元件的安全,R2的阻值范圍應(yīng)為多少?【解析】由電路圖可知,R1與R2并聯(lián),電壓表測(cè)電源兩端的電壓,電流表測(cè)干路電流。(1)由電壓表的示數(shù)可知,電源的電壓U=3V;(2)因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,所以,流過(guò)R1的電流:I1===0.3A,因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以,流過(guò)滑動(dòng)變阻器R2的電流:I2=I﹣I1=0.4A﹣0.3A=0.1A;此時(shí)滑動(dòng)變阻器R2的阻值為:R2===30Ω;(2)因滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為1A,且電流表的量程為0~0.6A,所以,干路電流為0.6A時(shí),滑動(dòng)變阻器通過(guò)的電流最大,其接入電路中的電阻最小,因并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響,所以,此時(shí)流過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流:I2′=I大﹣I1=0.6A﹣0.3A=0.3A,則滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值:18 R2?。剑剑?0Ω,當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí),干路電流最小,電路安全,所以,R2的取值范圍是10Ω~50Ω。答:(1)電源電壓為3V;(2)此時(shí)滑動(dòng)變阻器R2的阻值為30Ω;(3)為確保電路中各元件的安全,R2的阻值范圍應(yīng)為10~50Ω??键c(diǎn)六:綜合計(jì)算14.(2020?濰坊)某型號(hào)汽車(chē)的油量顯示電路如圖甲所示,其中定值電阻R0=10Ω,R為壓敏電阻(厚度不計(jì)),位于油箱底部,A表是一量程為0~0.6A的電流表,作為油量指示表。壓敏電阻的電阻值隨汽油產(chǎn)生的壓強(qiáng)的變化而變化,其對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖乙所示。已知加滿汽油時(shí)油的深度為0.4m,A表示數(shù)為0.6A,汽油密度ρ油=0.7×103kg/m3,g取10N/kg。求:(1)加滿汽油時(shí)汽油在油箱底部產(chǎn)生的壓強(qiáng);(2)電源的電壓;(3)汽油耗盡時(shí)電流表的示數(shù)?!窘馕觥浚?)加滿汽油時(shí)油的深度為0.4m,所以加滿汽油時(shí)汽油在油箱底部產(chǎn)生的壓強(qiáng)為:p=ρ汽油gh=0.7×103kg/m3×10N/kg×0.4m=2.8×103Pa;(2)加滿汽油時(shí)油的深度為0.4m,A表示數(shù)為0.6A,汽油產(chǎn)生的壓強(qiáng)為2.8×103Pa;由乙圖可知,此時(shí)壓敏電阻的電阻值R=10Ω,R0=10Ω,根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)和I=可得:18 電源電壓U=I(R+R0)=0.6A×(10Ω+10Ω)=12V;(3)汽油耗盡時(shí),壓敏電阻受壓強(qiáng)為0,由圖象知此時(shí)壓敏電阻連入電路的阻值R′=110Ω,由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得:此時(shí)電路中電流I′===0.1A;答:(1)加滿汽油時(shí)汽油在油箱底部產(chǎn)生的壓強(qiáng)為2.8×103Pa;(2)電源的電壓為12V;(3)汽油耗盡時(shí)電流表的示數(shù)為0.1A。15.(2020?泰安)小明觀察到高速公路進(jìn)出口處設(shè)有測(cè)量貨車(chē)重力的檢測(cè)裝置,他利用學(xué)過(guò)的物理知識(shí)設(shè)計(jì)了一套測(cè)量貨車(chē)重力的模擬裝置,其工作原理如圖甲所示。OAB為水平杠桿,OB長(zhǎng)1m,O為支點(diǎn),OA:AB=1:4,平板上物體所受重力大小通過(guò)電流表讀數(shù)顯示。已知定值電阻R0的阻值為10Ω,壓力傳感器R固定放置,R的阻值隨所受壓力F變化的關(guān)系如圖乙所示。平板、壓桿和杠桿的質(zhì)量均忽略不計(jì)。(1)當(dāng)電池組電壓U0=12V,平板上物體所受重力分別是80N和100N時(shí),閉合開(kāi)關(guān)S,分別求出電流表的讀數(shù)。(2)電池組用久后電壓變小為U1,這時(shí)平板上物體重100N時(shí),電流表讀數(shù)為0.3A,求U1的大小。(3)在第(2)問(wèn)情況中,電池組電壓大小為U1,要求平板上重為100N的物體對(duì)應(yīng)的電流表讀數(shù)和電池組電壓U0=12V的情況下相同,小明采取了兩種解決辦法:①其它條件不變,只更換電阻R0,試求出更換后的R0′的大小。②其它條件不變,只水平調(diào)節(jié)杠桿上觸點(diǎn)A的位置,試判斷并計(jì)算觸點(diǎn)A應(yīng)向哪個(gè)方向移動(dòng)?移動(dòng)多少厘米?【解析】(1)平板上物體所受重力G1=80N、G2=100N時(shí),對(duì)平板的壓力FA1=G1=80N、18 FA2=G2=100N,由杠桿平衡條件可得:FA1×OA=FB1×OB、FA2×OA=FB2×OB由題知,OA:AB=1:4,則OA:OB=1:5,F(xiàn)A1×OA=FB1×OB、FA2×OA=FB2×OB平板B點(diǎn)受到的壓力:FB1=FA1=×80N=16N,F(xiàn)B2=FA2=×100N=20N,由于力的作用是相互的,壓力傳感器受到的壓力分別為16N、20N,由R的阻值隨所受壓力F變化關(guān)系圖象得,R1=30Ω、R2=20Ω,由歐姆定律得:I1====0.3A,I2====0.4A;(2)由(1)的計(jì)算可知,平板上物體重100N時(shí),壓力傳感器受到的壓力為20N,壓力傳感器的電阻R2=20Ω,此時(shí)電池組電壓:U1=I0R總2=I0(R2+R0)=0.3A×(20Ω+10Ω)=9V;(3)①其它條件不變,只更換電阻R0為R0′,由題意得U1=I2R總2′=I2(R2+R0′)9V=0.4A×(20Ω+R0′)解得:R0′=2.5Ω;②電池組用久后電壓變小,電路中電流變小,要增大電路中電流,需減小壓力傳感器的電阻,就要增大壓力傳感器受到的壓力,其它條件不變,由杠桿平衡條件可知,需向左調(diào)節(jié)A觸點(diǎn),設(shè)調(diào)節(jié)距離為L(zhǎng),此時(shí)壓力傳感器阻值為R3,U1=I2R總3=I2(R3+R0)9V=0.4A×(R3+10Ω)18 解得R3=12.5Ω,從圖象可知傳感器受到的壓力為23N,由于力的作用是相互的,杠桿B點(diǎn)受到的壓力:FB3=23N,由杠桿平衡條件可得:FB3×OB=FA2×(OA+L)23N×OB=100N×(OA+L)23N×1m=100N×(×1m+L)解得:L=0.03m=3cm。答:(1)當(dāng)電池組電壓U0=12V,平板上物體所受重力分別是80N和100N時(shí),閉合開(kāi)關(guān)S,電流表的讀數(shù)分別為0.3A、0.4A;(2)U1的大小為9V;(3)①其它條件不變,只更換電阻R0,更換后的R0′的大小為2.5Ω;②其它條件不變,只水平調(diào)節(jié)杠桿上觸點(diǎn)A的位置,觸點(diǎn)A應(yīng)向左移動(dòng),移動(dòng)3cm。16.(2020?南安市模擬)電子體溫計(jì)是根據(jù)熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小這一特性制成的。如圖甲是某測(cè)溫電路,已知電源電壓保持不變,R0為定值電阻,Rt為熱敏電阻(體溫計(jì)探頭),其阻值隨溫度變化的規(guī)律如圖乙,閉合開(kāi)關(guān)S,將熱敏電阻Rt置于42℃的溫度中,電壓表示數(shù)為3V;將熱敏電阻Rt置于32℃的溫度中,電壓表示數(shù)為2.4V,求:(1)體溫每變化1℃,熱敏電阻Rt變化的阻值。(2)電源電壓和R0的阻值。18 (3)疫情期間,將體溫計(jì)置于某位同學(xué)的腋窩中(超過(guò)37.2攝氏度不能復(fù)學(xué)),電壓表示數(shù)為2.8V,試通過(guò)計(jì)算此時(shí)Rt的阻值,結(jié)合圖象判斷出這位同學(xué)能復(fù)學(xué)嗎?【解析】(1)由圖乙可知,熱敏電阻Rt的阻值與溫度t的關(guān)系為一次函數(shù),設(shè)為Rt=kt+b,把t=42℃、Rt1=400Ω和t=32℃、Rt2=600Ω代入可得:400Ω=k×42℃+b,600Ω=k×32℃+b,聯(lián)立等式可得:k=﹣20Ω/℃,b=1240Ω,則Rt=(﹣20Ω/℃)×t+1240Ω,所以,體溫每變化1℃時(shí),熱敏電阻Rt變化的阻值△Rt=20Ω;(2)由電路圖可知,R0與Rt串聯(lián),電壓表測(cè)R0兩端的電壓,將熱敏電阻Rt置于42℃的溫度中,電壓表示數(shù)為3V,Rt1=400Ω,因串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以,電路中的電流I1==,因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,電源的電壓U=U01+I1Rt1=3V+×400Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①將熱敏電阻Rt置于32℃的溫度中,電壓表示數(shù)為2.4V,Rt2=600Ω,此時(shí)電路中的電流I2==,電源的電壓U=U02+I2Rt2=2.4V+×600Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由①②可得:R0=400Ω,U=6V;(3)當(dāng)電壓表示數(shù)為2.8V時(shí),電路中的電流I3===0.007A,此時(shí)Rt兩端的電壓Ut=U﹣U03=6V﹣2.8V=3.2V,此時(shí)Rt的阻值Rt3===Ω≈457.14Ω,代入Rt=(﹣20Ω/℃)×t+1240Ω可得:Ω=(﹣20Ω/℃)×t+1240Ω,解得:t≈39.14℃>37.2℃,所以,這位同學(xué)不能復(fù)學(xué)。18 答:(1)體溫每變化1℃,熱敏電阻Rt變化的阻值為20Ω;(2)電源電壓為6V,R0的阻值為400Ω;(3)將體溫計(jì)置于某位同學(xué)的腋窩中,電壓表示數(shù)為2.8V,則此時(shí)Rt的阻值為457.14Ω,這位同學(xué)不能復(fù)學(xué)。17.(2020?北碚區(qū)校級(jí)模擬)如圖甲是一個(gè)風(fēng)力測(cè)試儀裝置的原理圖。迎風(fēng)板與一壓敏電阻Rx連接,工作時(shí)迎風(fēng)板總是正對(duì)風(fēng)吹來(lái)的方向,有風(fēng)時(shí),迎風(fēng)板向左運(yùn)動(dòng),當(dāng)擠壓壓敏電阻時(shí),壓敏電阻的阻值會(huì)發(fā)生變化,已知電源電壓恒為18V,定值電阻R0=15Ω,電壓表的量程為0~15V,電流表量程0~3A,壓敏電阻Rx能通過(guò)的最大電流0.9A,阻值與迎風(fēng)板承受風(fēng)力F的關(guān)系如圖乙所示。試求:(1)無(wú)風(fēng)時(shí),求電壓表和電流表的示數(shù);(2)當(dāng)通過(guò)壓敏電阻電流為0.6A,壓敏電阻Rx消耗的功率;(3)在滿足所有元件均安全使用的條件下,此裝置能測(cè)量風(fēng)力最大是多少?【解析】解:由電路圖可知,R0與Rx串聯(lián),電壓表測(cè)R0兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流。(1)由圖乙可知,無(wú)風(fēng)時(shí),Rx=35Ω,因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,電路中的電流:I===0.36A,則R0兩端的電壓即電壓表的示數(shù):U0=IR0=0.36A×15Ω=5.4V;(2)當(dāng)通過(guò)壓敏電阻電流為0.6A時(shí),電路的總電阻:R===30Ω,此時(shí)壓敏電阻的阻值:18 Rx′=R﹣R0=30Ω﹣15Ω=15Ω,則壓敏電阻Rx消耗的功率Px=(I′)2Rx′=(0.6A)2×15Ω=5.4W;(3)由圖乙可知,當(dāng)風(fēng)力增大時(shí),壓敏電阻的阻值變小,電路中的電流變大,則電路中的電流最大時(shí),此裝置能測(cè)量的風(fēng)力最大,當(dāng)電壓表的示數(shù)為15V時(shí),電路中的電流:I″===1A,因串聯(lián)電路中各處的電流相等,且電流表量程0~3A,壓敏電阻Rx能通過(guò)的最大電流0.9A,所以,電路中的最大電流為0.9A,此時(shí)電路的總電阻:R′===20Ω,此時(shí)壓敏電阻的阻值:Rx″=R′﹣R0=20Ω﹣15Ω=5Ω,由圖乙可知,此裝置能測(cè)量風(fēng)力最大是720N。答:(1)無(wú)風(fēng)時(shí),電壓表的示數(shù)為5.4V,電流表的示數(shù)為0.36A;(2)當(dāng)通過(guò)壓敏電阻電流為0.6A,壓敏電阻Rx消耗的功率為5.4W;(3)在滿足所有元件均安全使用的條件下,此裝置能測(cè)量風(fēng)力最大是720N。18
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