图甲是小明设计的身高测量仪原理图,电源电压恒定,电压表量程为0~15V,电流表量程为0~0.6A,定值电阻R0=10Ω,电阻丝R阻值为100Ω,其阻值与长度成正比,滑片P随身高的变化竖直上下移动且接触良好,闭合开关S后,身高h1=160cm的小华站在踏板上时电压表示数为3V,滑片P恰好在R的中点;身高h2=184cm的小明站在踏板上时电流表示数为0.5A。_______ ;
(2)求该测量仪能够测量的最大身高_______ ;
(3)为使测量结果更准确,应在_______ 表的表盘上标注身高刻度。
(4)为使测量仪的量程达到最大,小明利用原有器材,保持电表量程不变,仅将定值电阻R0换为电阻箱,设计了图乙中a、b两种方案(仅电表未画出)。a中电阻箱阻值R1=20Ω,b中电阻箱阻值R2=30Ω,改进后的装置能使电表示数随身高的增加而增大,且滑片P位于某端时电表正好满偏,请将乙图中两种方案的电路图补画完整_______ 。
(2)求该测量仪能够测量的最大身高
(3)为使测量结果更准确,应在
(4)为使测量仪的量程达到最大,小明利用原有器材,保持电表量程不变,仅将定值电阻R0换为电阻箱,设计了图乙中a、b两种方案(仅电表未画出)。a中电阻箱阻值R1=20Ω,b中电阻箱阻值R2=30Ω,改进后的装置能使电表示数随身高的增加而增大,且滑片P位于某端时电表正好满偏,请将乙图中两种方案的电路图补画完整
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更新时间:2023-05-15 19:50:26
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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 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/79d17e86966db83ac2f708422e31ef8c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6548a9d2e68dc50b630c98efb94079a8.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/28/d77775be-89ba-453c-9f2e-109a9338465a.png?resizew=262)
(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.
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【推荐2】某科技小组同学发现实验室有一只标有“XKΩ”的电阻(X为模糊不清的一个数字),为了测出这只电阻的阻值,他们进行了如下探究:
(1)首先设计的实验电路如图(a)所示,使用的器材有:两节新干电池、待测电阻Rx、电压表V、电流表A,滑动变阻器(标有“50Ω 1 A”)、开关、导线若干.实验后发现,该方案无法测出电阻Rx的值,其主要原因是:__________________________________________________
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/4/4/2175338681090048/2176583968104448/STEM/5583aa98-1a91-406b-bee0-bf9243dd9498.png)
(2)经讨论后他们利用原有器材并补充适当的器材,重新设计测量电阻Rx的实验方案.小李设计的电路图如图(b)所示,其中定值电阻R0=2KΩ.他连接电路后,闭合S1,断开S2,想先测出电源电压,但读出的电压表示数U=2V,与两节新干电池能提供的电压相差很大.请教老师后才知道,电压表相当于一个能显示自身两端电压的定值电阻.则根据小李的测量数据和电源电压(取3V),可估算出电压表自身的电阻为_______ kΩ.
(3)小组其他同学设计的实验电路如图所示,在电源电压恒定且已知的条件下,能先测出电压表自身电阻后,再测出Rx阻值的电路是________ .
(4)他们选择正确方案测出Rx的阻值后,又有同学提出,应该通过多次测量求平均值来减小误差.在正确方案的基础上,能实现多次测量Rx阻值的是_________ .
A.改变电源电压 B.将R0换成50Ω的定值电阻 C.将电压表换成电流表
(1)首先设计的实验电路如图(a)所示,使用的器材有:两节新干电池、待测电阻Rx、电压表V、电流表A,滑动变阻器(标有“50Ω 1 A”)、开关、导线若干.实验后发现,该方案无法测出电阻Rx的值,其主要原因是:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/4/4/2175338681090048/2176583968104448/STEM/5583aa98-1a91-406b-bee0-bf9243dd9498.png)
(2)经讨论后他们利用原有器材并补充适当的器材,重新设计测量电阻Rx的实验方案.小李设计的电路图如图(b)所示,其中定值电阻R0=2KΩ.他连接电路后,闭合S1,断开S2,想先测出电源电压,但读出的电压表示数U=2V,与两节新干电池能提供的电压相差很大.请教老师后才知道,电压表相当于一个能显示自身两端电压的定值电阻.则根据小李的测量数据和电源电压(取3V),可估算出电压表自身的电阻为
(3)小组其他同学设计的实验电路如图所示,在电源电压恒定且已知的条件下,能先测出电压表自身电阻后,再测出Rx阻值的电路是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/4/4/2175338681090048/2176583968104448/STEM/260f804a-5a2c-4eda-a8f4-da2b6c7c5cf6.png)
(4)他们选择正确方案测出Rx的阻值后,又有同学提出,应该通过多次测量求平均值来减小误差.在正确方案的基础上,能实现多次测量Rx阻值的是
A.改变电源电压 B.将R0换成50Ω的定值电阻 C.将电压表换成电流表
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(0.15)
【推荐3】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。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9efc18a5bb2e53586331b2a58538a48b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/19f20f21a9d50b61dac519a3ddab539d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/350891977a6c5523ce3ccb38cfedfdce.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/19f20f21a9d50b61dac519a3ddab539d.png)
![]() | 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
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/19f20f21a9d50b61dac519a3ddab539d.png)
④该同学往原油箱中注入体积为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c4764374bd2fb78e59cd0b283637baeb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c63055a5d6916f99d07fede49120753f.png)
(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
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b70e5fe4b4b828f623e2e309affb37ac.png)
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(0.15)
解题方法
【推荐1】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:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/16/f5388c05-bbe3-4dde-8d86-c9fec3cb3295.png?resizew=448)
(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?
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fd03792c2bb898cc9effd2dc4036869f.png)
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/16/f5388c05-bbe3-4dde-8d86-c9fec3cb3295.png?resizew=448)
(1)当水流速度增大时,电流表示数
(2)电阻
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be9b4a83b9aebebf29de0c4406ebf894.png)
(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“
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de0c81d3bdfe9dd9fe420c382e8b91c7.png)
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综合题
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困难
(0.15)
解题方法
【推荐2】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:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/3/5c164391-3ccd-4798-982e-1d9878e56a34.png?resizew=436)
(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)( ) ( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/3/5c164391-3ccd-4798-982e-1d9878e56a34.png?resizew=436)
(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)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/3/c6deb99d-9498-46e0-b6fe-13ac87fb4fc6.png?resizew=247)
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困难
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名校
解题方法
【推荐3】乐乐同学发明了一个简易台秤,内部电路图如图甲所示,其中
为压敏电阻,它的阻值随所受压力的增大而减小,电流表的量程是0~0.6A,如表格所示,电流表的表盘被改装为台秤的示数。当电流表的示数达到最大值时,台秤达到量程的最大值。(g取10N/kg)
(1)电源电压为18V,滑动变阻器接入的阻值为20Ω,则该台秤最大可称物体的重力是________ N;
(2)如图乙所示,在该台秤上放置一个底面为150cm2、质量1kg的足够深的柱形容器,容器内装有一定质量的水,将一个质量为0.5kg、横截面积为50cm2的圆柱形物体A挂于弹簧秤上,当物体A的底面刚好接触水面时,台秤的示数为4kg,求此时水对容器底的压强是_____ ;(写出必要的文字说明、表达式及最后结果)
(3)在第(2)问的基础上,向容器中缓慢加水800cm3(A刚好被浸没),台秤的示数变为4.9kg,则A的密度是________ kg/m3,这个过程中物体克服重力做功是________ J。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be9b4a83b9aebebf29de0c4406ebf894.png)
压力/N | 150 | 200 | 250 | 300 | 350 |
| 30 | 20 | 14 | 10 | 7 |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/19/7ad0a284-47d0-4712-a3ac-132a4a11a13e.png?resizew=215)
(1)电源电压为18V,滑动变阻器接入的阻值为20Ω,则该台秤最大可称物体的重力是
(2)如图乙所示,在该台秤上放置一个底面为150cm2、质量1kg的足够深的柱形容器,容器内装有一定质量的水,将一个质量为0.5kg、横截面积为50cm2的圆柱形物体A挂于弹簧秤上,当物体A的底面刚好接触水面时,台秤的示数为4kg,求此时水对容器底的压强是
(3)在第(2)问的基础上,向容器中缓慢加水800cm3(A刚好被浸没),台秤的示数变为4.9kg,则A的密度是
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综合题
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名校
解题方法
【推荐1】阅读短文,回答问题
无人机有竖直方向的三档风力和水平方向的两档风力,其中竖直方向的升力与风叶转速的平方成正比,对应关系如表二。产生的升力与风叶转速之比叫做动率,升力与每秒钟通过风叶空气重力之比为转力效率。
表二
(1)无人航拍机在空中悬停、飞行、降落、航拍、降落过程中,下列说法中正确的是____________ ;
A.利用超声波对无人机进行遥控的
B.无人机风叶材料很多采用碳纤维,是因为碳纤维的密度较大
C.工作时发出的声音不会对人的听力造成损伤
D.无人机匀速直线飞行时,机械能一定不变。
(2)起飞时,增大风叶的转速,使吹向下方的风量增加,增大了无人机向上的升力,当风叶转速为1.2×103r/min时,获得的向上的升力为____________ N;
(3)该无人机正常工作时的电流为____________ A;充满电后至下一次自动充电,能够提供无人机工作的机械能为____________ J;
(4)由表二数据可知,当转速为1.4×103r/min时,无人机的动率为____________ N·min/103r。上述转速下,若风叶的转圈时扫过的面积为0.28m2,空气被吹动的速度为3m/s,则1min内通过风叶的空气总质量为____________ kg,转力效率为____________ %;(p空气=1.3kg/m3)
(5)光敏电阻是制作感光器材的常用元件,其阻值随受光强度的增加而减少。在无人机的航拍镜头中,加入光敏电阻电路可自动控制进入镜头的光强度,电子镜头的透光能力随着受控电压的增加而增加,如图乙所示,RG为光敏电阻,R0为定值电阻,无人机的航拍镜头中将电子镜头电路与____________ (光敏/定值)电阻相并联。
无人航拍机
无人驾驶飞机简称“无人机”是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。如图甲所示是目前较为流行的某型号无人航拍机,当剩余电量减为电池容量的10%时,无人航拍机会自动下降并停留地面等待充电。表一为某型号无人航拍机的部分参数,其中的电池容量是指放电电流与放电总时间的乘积。额定电压/V | 6 | 额定功率/W | 42 |
电池容量/mAh | 1500 | 工作噪音/dB | <50 |
遥控距离/m | 200 | 整机质量/g | 500 |
充电时间/min | 200 | 电机转化效率/% | 90 |
表二
风叶转速/(103r/min) | 1 | 1.2 | 1.4 |
升力/N | 4 | ||
动率/(N·min/103r) | 4 |
A.利用超声波对无人机进行遥控的
B.无人机风叶材料很多采用碳纤维,是因为碳纤维的密度较大
C.工作时发出的声音不会对人的听力造成损伤
D.无人机匀速直线飞行时,机械能一定不变。
(2)起飞时,增大风叶的转速,使吹向下方的风量增加,增大了无人机向上的升力,当风叶转速为1.2×103r/min时,获得的向上的升力为
(3)该无人机正常工作时的电流为
(4)由表二数据可知,当转速为1.4×103r/min时,无人机的动率为
(5)光敏电阻是制作感光器材的常用元件,其阻值随受光强度的增加而减少。在无人机的航拍镜头中,加入光敏电阻电路可自动控制进入镜头的光强度,电子镜头的透光能力随着受控电压的增加而增加,如图乙所示,RG为光敏电阻,R0为定值电阻,无人机的航拍镜头中将电子镜头电路与
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(0.15)
解题方法
【推荐2】“嫦娥四号”月球探测器内部温度保护系统原理如图甲所示,电源输出电功率恒为2.5W,R为热敏电阻,阻值随温度变化的情况如图乙所示,螺线管电阻不计,该系统可在温度过高或过低时切断工作电路,调节R0=8Ω,当工作电路刚好被接通时,测得R两端的电压比R0两端的电压低3V,此时R= _______ ,电流为 _______ A;若要增大工作电路的温度工作范围,应将电阻箱R0的阻值调 _________ (选填“大”或“小”)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/2/f5928842-010e-41e4-80cf-343a12952a59.png?resizew=519)
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困难
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名校
解题方法
【推荐3】有一种测量人的体重的电子秤,其原理图如图中的虚线框所示,它主要由三部分构成:踏板和压力杠杆ABO,压力传感器R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻),显示体重大小的仪表A(实质是电流表)。其中AB∶BO=4∶1,压力传感器表面能承受最大压强为2×106Pa,且已知压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示。
设踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计,接通电源后,压力传感器两端的电压恒为4.8V,取g=10N/kg,请回答:
(1)利用表中数据归纳出电阻R随压力F变化的函数关系式;
(2)判断该秤表盘刻度划分是否均匀?
(3)如果某人站在该秤踏板上,电流表刻度盘的示数为20mA,这个人的体重(质量)是多少kg?
(4)若压杆与压力传感器之间的接触面积是1.5cm2,则该秤的最大称量值是多少kg?
压力(N) | 0 | 50 | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 | … |
电阻(![]() | 300 | 280 | 260 | 240 | 220 | 200 | 180 | … |
设踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计,接通电源后,压力传感器两端的电压恒为4.8V,取g=10N/kg,请回答:
(1)利用表中数据归纳出电阻R随压力F变化的函数关系式;
(2)判断该秤表盘刻度划分是否均匀?
(3)如果某人站在该秤踏板上,电流表刻度盘的示数为20mA,这个人的体重(质量)是多少kg?
(4)若压杆与压力传感器之间的接触面积是1.5cm2,则该秤的最大称量值是多少kg?
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/11/26/2601177877037056/2617816352006144/STEM/ac5b5a21-8760-4c2a-a5ed-98ab6a24ad97.png?resizew=308)
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