小开同学为探究水流对物体的冲击力,设计了如图甲的实验装置,电源电压保持3V不变,电流表量程为,粗细均匀的电阻丝MN全长10cm,总电阻为,它的阻值与接入电路的长度成正比,水平光滑杆AB上套有弹簧,弹簧每受到1N的拉力伸长1cm;弹簧左端固定,右端连接滑块,滑块与滑片P、物体Q通过竖直硬杆相连,且滑块滑至B点被挡住,此时滑片P刚好与N端相接,滑片与电阻丝始终保持良好接触,弹簧始终在弹性限度内.水流冲击力为零时,滑片P刚好与电阻丝M端相接触,此时电流表刚好满偏,求:
(1)当水流速度增大时,电流表示数______ (选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)电阻的阻值______ ;
(3)当电流表读数为0.3A时,水流冲击力______ ;
(4)创新题·装置改进 小开发现若把电流表改装成能直接读出水流冲击力的“冲力表”刻度不均匀,经过思考后,重新设计了如图乙所示的电路,电压表接“”的量程,若把电压表的刻度盘改装成能直接读出水流冲击力的“冲力表”,则该“冲力表”的分度值为多少______ N?
(1)当水流速度增大时,电流表示数
(2)电阻的阻值
(3)当电流表读数为0.3A时,水流冲击力
(4)创新题·装置改进 小开发现若把电流表改装成能直接读出水流冲击力的“冲力表”刻度不均匀,经过思考后,重新设计了如图乙所示的电路,电压表接“”的量程,若把电压表的刻度盘改装成能直接读出水流冲击力的“冲力表”,则该“冲力表”的分度值为多少
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(已下线)【实战中考】2023重难典题型综合突破 子专题3 计算重难典突破 三、模块综合计算 类型一 力电综合计算 考向2
更新时间:2023-03-15 21:54:21
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【推荐1】一天,小伟乘坐爸爸开的车遇到警察检查“酒驾”,一人向一个仪器的气管吹气便可检测人体是否摄入酒精及摄入酒精多少程度。这是什么原理呢?小伟对这个问题进行了探究:他上网查询,找到了一款“半导体呼气式酒精测试仪”,如图甲所示,其简化电路如图乙,图中R1为定值电阻,R2为酒精传感器。传感器采用氧化锡半导体材料制成,当传感器中的氧化物暴露在空气中时,由于氧气的吸附,使其内部的电子数量减少,电阻增大。如果空气中存在某种特定的还原性气体(如酒精气体),与吸附的氧气反应,导致氧化物电阻减小,从而引起检测仪表示数发生变化。测试仪工作时,酒精传感器R2的阻值与周围气体中酒精浓度C1的关系如下表所示,检测仪将R1两端电压转换为呼出气体中酒精浓度C1显示在屏幕上。
通常,人体呼气酒精浓度C1与血液酒精浓度C2的关系为:C2=2000C1,国家规定,当时属于饮酒驾车,当时属于醉酒驾车。请根据以上信息,回答下列问题:
(1)酒精检测仪可以把气体浓度信号转换为_____ 信号输出;
(2)若长时间使用后电池电压下降,会导致所测酒精浓度读数比实际的_______ (“偏大”或“偏小”);
(3)如果图乙中电源电压U=3V,R1=100Ω,某次检测时,警察判定某司机属于饮酒驾驶,则R1两端的电压可能是_____ ;
A.1V B.1.5V C.2V D.2.5V
(4)结合表中数据及题中相关参数分析,R1两端电压U1与酒精气体浓度的关系图像如图,合理的是_____ 。
A. B. C. D.
浓度C1/() | 0.06 | 0.09 | 0.10 | 0.15 | 0.21 | 0.30 | 0.36 | 0.40 | 0.45 |
R/Ω | 200 | 160 | 150 | 115 | 90 | 69 | 60 | 56 | 53 |
(1)酒精检测仪可以把气体浓度信号转换为
(2)若长时间使用后电池电压下降,会导致所测酒精浓度读数比实际的
(3)如果图乙中电源电压U=3V,R1=100Ω,某次检测时,警察判定某司机属于饮酒驾驶,则R1两端的电压可能是
A.1V B.1.5V C.2V D.2.5V
(4)结合表中数据及题中相关参数分析,R1两端电压U1与酒精气体浓度的关系图像如图,合理的是
A. B. C. D.
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解题方法
【推荐2】图甲是一个能反映水平风力大小的装置电路图。电源电压恒为16V,L为额定电压2.5V的小灯泡,其I﹣U关系的部分数据如图乙所示。电阻丝AB长30cm、粗细均匀、最大阻值为75Ω.OP为质量、电阻均不计的金属细杆,下端连接一个重2N的圆球P。闭合开关S,无风时,OP下垂并与A端接触,此时电流表示数为0.2A;有风时,OP绕悬挂点O转动,风对球的作用力F始终水平向右。已知OA为10cm,OP始终与AB接触良好且无摩擦。
(1)电流表示数为0.2A时,灯泡的电阻为______ Ω;
(2)该电路可承受风对球施加的最大作用力为______ N;
(3)为提高可承受风对球施加的最大作用力,可采取的措施是______ 。
A.增加电源电压 B.串联一个电阻 C.加粗电阻丝AB D.增大圆球P的重力
(1)电流表示数为0.2A时,灯泡的电阻为
(2)该电路可承受风对球施加的最大作用力为
(3)为提高可承受风对球施加的最大作用力,可采取的措施是
A.增加电源电压 B.串联一个电阻 C.加粗电阻丝AB D.增大圆球P的重力
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解题方法
【推荐3】疫情防控期间学校利用过氧乙酸对教室内的空气进行熏蒸消毒。某学习小组为了测量教室空气中过氧乙酸气体的浓度,设计了如图甲所示的检测仪。已知电源电压为6V,定值电阻R0标有“2.5Ω 0.4A”字样,过氧乙酸气体传感器Rt的阻值随过氧乙酸气体浓度ρ的变化关系如图乙所示。电压表的量程为0~3V,电压表不同的示数对应不同的过氧乙酸气体浓度,请通过计算说明:
(1)按要求,ρ>0.1g/m3才能达到消毒要求。当电压表的示数为0.75V时,教室内过氧乙酸气体的浓度是否达到消毒要求;
(2)若该检测仪处在所能测量的最大ρ值状态下工作了500s,R0消耗的电能;
(3)若检测仪所能测量的最大ρ值调整为0.3g/m3,此时电压表指针刚好偏转到最大刻度,则需重新选用哪种规格的定值电阻?
(1)按要求,ρ>0.1g/m3才能达到消毒要求。当电压表的示数为0.75V时,教室内过氧乙酸气体的浓度是否达到消毒要求;
(2)若该检测仪处在所能测量的最大ρ值状态下工作了500s,R0消耗的电能;
(3)若检测仪所能测量的最大ρ值调整为0.3g/m3,此时电压表指针刚好偏转到最大刻度,则需重新选用哪种规格的定值电阻?
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【推荐1】如图(a)所示是某同学设计的测油量仪表的简易电路图。电源电压为18伏,的阻值为5欧,变阻器上标有“”字样,下表是研究连入电路阻值与油的体积大小规律时测得的数据。闭合开关S,观察到此时电压表示数为2伏。
①求此时电路中的电流I。
②求此时的阻值。
④该同学往原油箱中注入体积为的油,重新闭合开关S后,观察到电压表示数如图(b)所示。继续往油箱中注入体积为的油,再闭合开关S,该同学发现在不损坏电路元件的情况下油量已到达最大值。
(a)求注入第二次油后电压表示数。
(b)计算比较两次注入的油体积的大小关系。
连入电路的阻值(欧) | 50 | 40 | 30 | 20 | 15 | 10 | 5 | 0 |
油的体积(升) | 1.50 | 2.00 | 2.50 | 3.00 | 3.25 | 3.50 | 3.75 | 4.00 |
②求此时的阻值。
④该同学往原油箱中注入体积为的油,重新闭合开关S后,观察到电压表示数如图(b)所示。继续往油箱中注入体积为的油,再闭合开关S,该同学发现在不损坏电路元件的情况下油量已到达最大值。
(a)求注入第二次油后电压表示数。
(b)计算比较两次注入的油体积的大小关系。
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【推荐2】初三实验小组的同学决定设计一个简易的身高测量仪,可用器材有电压恒定的电源、电压表、电阻丝、定值电阻、开关、导线(若干)等.他们的设想是:用滑片在绷直的电阻丝上滑动代替滑动变阻器;将电压表改装成身高显示仪----所测身高越大,显示仪示数越大,且刻度均匀.
(1)同学们设计了如图所示电路,老师指出他们的设计有不够合理的地方.你认为下列分析正确的是______ .
A.移动滑片P时.电路的总电阻没有变化 B.当所测身高越大时,电压表的示数越小
C.电压表的示数变化量跟身高变化量不成正比 D.电压表的示数不能由零变化到最大刻度值
(2)在老师的引导下,同学们设计出了正确的电路.是图四个电路中的_____________ 电路.
(3)确定正确的电路设计方案后,小组成员开始对器材的参数进行选择.他们用了电压为12V的电源、一根长为80cm的均匀电阻丝(0.5Ω/cm)、量程为0~3V的电压表.为让测量仪测量身高的范围能达到最大,且测量精确度最高,选择的定值电阻R1的阻值应该为_______ Ω.
(4)利用选定的器材.小组同学连接好了测量电路.对身高为160cm的小曾进行测量时,电压表的示数为1.5V;对小杨进行测量时,电压表的示数为1.2V,则小杨的身高为_______________ cm.
(1)同学们设计了如图所示电路,老师指出他们的设计有不够合理的地方.你认为下列分析正确的是
A.移动滑片P时.电路的总电阻没有变化 B.当所测身高越大时,电压表的示数越小
C.电压表的示数变化量跟身高变化量不成正比 D.电压表的示数不能由零变化到最大刻度值
(2)在老师的引导下,同学们设计出了正确的电路.是图四个电路中的
(3)确定正确的电路设计方案后,小组成员开始对器材的参数进行选择.他们用了电压为12V的电源、一根长为80cm的均匀电阻丝(0.5Ω/cm)、量程为0~3V的电压表.为让测量仪测量身高的范围能达到最大,且测量精确度最高,选择的定值电阻R1的阻值应该为
(4)利用选定的器材.小组同学连接好了测量电路.对身高为160cm的小曾进行测量时,电压表的示数为1.5V;对小杨进行测量时,电压表的示数为1.2V,则小杨的身高为
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(0.15)
解题方法
【推荐3】如图电路,闭合开关,移动滑动变阻器划片,作出滑动变阻器电功率P变与滑动变阻器接入电路中的电阻Rp的关系图像,请根据已有的图像:
(1)定值电阻R0的大小为___________ (用Pa、Pb、Rc、Rd表示);
(2)电源电压的大小为___________ (用Pa、Pb、Rc、Rd表示);
(3)写出滑动变阻器电功率P变与电路中的电流I的数学关系式,并画出P变与I的图像,标出图像左右端点和最高点的坐标。(用Pa、Pb、Rc、Rd表示)( ) ( )
(1)定值电阻R0的大小为
(2)电源电压的大小为
(3)写出滑动变阻器电功率P变与电路中的电流I的数学关系式,并画出P变与I的图像,标出图像左右端点和最高点的坐标。(用Pa、Pb、Rc、Rd表示)
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