在跨学科实践课上,某小组开展了“空气质量检测仪”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程,请帮助完成下列内容:
【项目任务】制作一个简易空气质量检测仪
【项目导引】资料显示空气质量等级是按照空气质量指数K划分的,如下表所示:
从学校科技实验员处借得一个气敏电阻R,通过说明书获悉:其电阻值R随空气质量指数K的关系如下表所示:
(1)每当启动空气重污染橙色预警时,中小学、幼儿园等将减少或停止户外活动,空气污染______ (选填“属于”或“不属于”)分子运动;
(2)请在图甲中描点作出气敏电阻的阻值R与空气质量指数K的关系图线______ ;
【项目实施】
(3)如图乙,闭合开关S,电磁继电器中电磁铁M的上端为______ (选填“N”或“S”)极,当净化系统工作时,弹簧对P点作用力的方向是向______ (选填“上”或“下”);
(4)如图乙,闭合开关S,当空气质量指数K值升高,电路中电流表的示数______ (选填“增大”、“减小”或“不变”);
①当空气质量指数K为50时,电阻R0两端的电压为______ V;
②当电路报警时,则此时对应的空气质量等级为______ ;
【评价反思】(5)若想让仪器检测更加灵敏,使空气质量指数K略低于“方案设计”中数值时电路就报警,请提出两种合理化建议:①______ ;②______ 。
【项目任务】制作一个简易空气质量检测仪
【项目导引】资料显示空气质量等级是按照空气质量指数K划分的,如下表所示:
空气质量指数K | 0〜50 | 51〜100 | 101〜150 | 151〜200 | 201〜300 | >300 |
空气质量等级 | 优 | 良 | 轻度污染 | 中度污染 | 重度污染 | 重度污染 |
空气质量指数K | 50 | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 |
电阻值R/Ω | 100 | 50 | 30 | 20 | 15 | 10 |
(2)请在图甲中描点作出气敏电阻的阻值R与空气质量指数K的关系图线
【项目实施】
(3)如图乙,闭合开关S,电磁继电器中电磁铁M的上端为
(4)如图乙,闭合开关S,当空气质量指数K值升高,电路中电流表的示数
①当空气质量指数K为50时,电阻R0两端的电压为
②当电路报警时,则此时对应的空气质量等级为
【评价反思】(5)若想让仪器检测更加灵敏,使空气质量指数K略低于“方案设计”中数值时电路就报警,请提出两种合理化建议:①
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更新时间:2024-04-23 17:11:17
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【推荐1】在测量阻值约为5Ω的定值电阻Rx的实验中,小江用图甲所示的器材进行实验,电源电压保持不变。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/9/27/2817155585646592/2817679947227136/STEM/97362c77-a833-4294-ae4e-2cae0677c66c.png?resizew=496)
(1)请在图甲中用笔画线代替导线,将实验电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片向右滑动时连入电路的电阻变小_______ 。
(2)本实验的原理是______ (用公式表示);
(3)改变Rx两端的电压和电流,两次测得的电阻值分别为R1=5.1Ω,R2=5.3Ω.第三次测量时,电压表的示数为1.5V,电流表的示数如图乙所示,则R3=______ Ω,实验测得值应为Rx=______ Ω。(保留一位小数)
(4)若实验中电压表损坏,利用其它的原有器材也能测出未知电阻Rx的阻值。实验电路如图丙所示(滑动变阻器最大阻值为R0,电源电压未知且不变),请将下列相关实验步骤补充完整:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数为I1:
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到b端,记录电流表示数I2:
③写出待测电阻的表达式,Rx=______ (用已知量R0和测量量符号表示)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/9/27/2817155585646592/2817679947227136/STEM/97362c77-a833-4294-ae4e-2cae0677c66c.png?resizew=496)
(1)请在图甲中用笔画线代替导线,将实验电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片向右滑动时连入电路的电阻变小
(2)本实验的原理是
(3)改变Rx两端的电压和电流,两次测得的电阻值分别为R1=5.1Ω,R2=5.3Ω.第三次测量时,电压表的示数为1.5V,电流表的示数如图乙所示,则R3=
(4)若实验中电压表损坏,利用其它的原有器材也能测出未知电阻Rx的阻值。实验电路如图丙所示(滑动变阻器最大阻值为R0,电源电压未知且不变),请将下列相关实验步骤补充完整:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数为I1:
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到b端,记录电流表示数I2:
③写出待测电阻的表达式,Rx=
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名校
解题方法
【推荐2】课外兴趣小组要测量一个未知电阻Rx的阻值,现有下列器材:电源、两个量程均为0~0.6A的相同电流表A1、A2、一个已知阻值的定值电阻R0=9Ω、开关、导线若干。兴趣小组同学们开动脑筋,积极思考,设计出了一个测量Rx的方法。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/29/2946253043564544/2946857794191360/STEM/b166e0be-0eff-4f12-9f85-a5aef6b0cef5.png?resizew=640)
(1)同学们设计出的测量电路图如图甲,请根据电路图把未完成的实物图(图乙)连接线补充完整______ ;
(2)连接电路时,开关应______ ;
(3)调节滑动变阻器,使两个电流表有一个恰当的读数,如图丙,两表A1、A2的读数分别为![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ce81ad39bb0cf76418e289ce7bff8f09.png)
______ A,
______ A;
(4)根据两电流表读数可得出被测电阻Rx=______ ;
(5)调节滑动变阻器,使A1和A2表的读数都变大,为保证A2表不被烧坏,则A1表的读不能超过______ A;
(6)有同学认为,改用图丁电路图也可以测出Rx的值,你认为______ 。(选填“可行”或者“不可行”)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/29/2946253043564544/2946857794191360/STEM/b166e0be-0eff-4f12-9f85-a5aef6b0cef5.png?resizew=640)
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解题方法
【推荐3】琴琴利用下列器材测量小灯泡额定功率,小灯泡(额定电压为2.5V,正常发光时灯丝电阻约为10Ω)、电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、开关各一个,导线若干。若实验室只有:“R1(5Ω 0.5A)、R2(20Ω 0.5A)、R3(50Ω 0.2A)三种规格的滑动变阻器可供选择。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/8/2953759067357184/2954646451642368/STEM/31404b89-a28c-4232-8cbf-cc915d7ae316.png?resizew=534)
(1)该实验的原理是______ ,通过估算,滑动变阻器应选择______ (选填“R1”、“R2”或“R3”)。开关闭合前,应将滑片P置于滑动变阻器的______ (选填“A”或“B”)端,是为了______ ;
(2)若滑片P滑到图甲中某一位置时,电压表示数如图乙所示,若琴琴想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P向______ (选填“A”或“B”)端移动,根据图丙图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是______ W;
(3)若琴琴连接好电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,则电路中出现的故障可能是小灯泡______ (选填“短路”或“断路”);若琴琴将该灯泡与10Ω的定值电阻串联接在3V的电源上,那么小灯泡的实际功率为______ W;
(4)当灯泡实际电流为额定电流一半时的实际功率为P1,当灯泡实际电压为额定电压一半时的实际功率为P2,P1______ P2(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/8/2953759067357184/2954646451642368/STEM/31404b89-a28c-4232-8cbf-cc915d7ae316.png?resizew=534)
(1)该实验的原理是
(2)若滑片P滑到图甲中某一位置时,电压表示数如图乙所示,若琴琴想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P向
(3)若琴琴连接好电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,则电路中出现的故障可能是小灯泡
(4)当灯泡实际电流为额定电流一半时的实际功率为P1,当灯泡实际电压为额定电压一半时的实际功率为P2,P1
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实验题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】某兴趣小组用如图所示的实验器材探究磁敏电阻RB在强弱不同的磁场中的阻值变化情况。
(1)请用笔画线代替导线将实物图连接完整;______
(2)磁敏电阻在强弱不同的磁场中时,电压表和电流表的示数如图表所示,则在无磁场的环境中,磁敏电阻的阻值为_______ Ω;磁敏电阻的阻值随所处环境的磁场的增强而_______ (填“增大”或“减小”);
(3)实验中,在无磁场和强磁场中测量磁敏电阻的阻值时,滑动变阻器接入电路的电阻阻值相差5Ω,则电源电压为_______ V;在上表四种情况中,若控制磁敏电阻两端电压保持不变,电路中的滑动变阻器的最大阻值为20 Ω,则应控制磁敏电阻两端电压至少为_______ V。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/2/11/2914137620176896/2917117241114624/STEM/3bc804c3-7951-4860-8be9-f62f5cbefc68.png?resizew=161)
无磁场 | 较弱磁场 | 较强磁场 | 强磁场 | |
U/V | 6.0 | 6.0 | 6.0 | 6.0 |
I/A | 0.24 | 0.30 | 0.36 | 0.40 |
(2)磁敏电阻在强弱不同的磁场中时,电压表和电流表的示数如图表所示,则在无磁场的环境中,磁敏电阻的阻值为
(3)实验中,在无磁场和强磁场中测量磁敏电阻的阻值时,滑动变阻器接入电路的电阻阻值相差5Ω,则电源电压为
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实验题
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较难
(0.4)
【推荐2】在课外活动中,同学们设计了一种物品自动筛选器,可将重力小于一定标准的物品自动剔除,其原理如图甲所示:放在水平轻质传送带上的物品,经过装有压敏电阻R的检测区时,使R的阻值发生变化,其阻值随压力变化的关系如图乙所示。已知电源电压为12V,R0为定值电阻,当电压表的示数小于2.4V时,机械装置启动,将重不达标的物品推出传送带,实现自动筛选功能。请思考:
(1)由图乙可知,压力越小,压敏电阻R的阻值越__ ,R的最大阻值为__ ;
(2)当检测区上没有物品时,电压表的示数为2V,则R0的阻值为__ ;
(3)在检测区上物品的质量是30N时,此时电压表为__ V;
(4)请求出该物品自动筛选机的标准重力是多少__ ?(写出必要的文字说明及表达式)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/6/12/f857dbfd-3e85-42f1-8414-85f9121f57b8.png?resizew=572)
(1)由图乙可知,压力越小,压敏电阻R的阻值越
(2)当检测区上没有物品时,电压表的示数为2V,则R0的阻值为
(3)在检测区上物品的质量是30N时,此时电压表为
(4)请求出该物品自动筛选机的标准重力是多少
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实验题
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较难
(0.4)
真题
【推荐3】热敏电阻用来测量温度的变化,灵敏度较高.某实验小组利用热敏电阻将一电流表改装为温度计,实验电路如图所示.实验室提供的实验器材有:电流表(量程为0.6A),学生电源(输出电压恒为24V),滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω),滑动变阻器R2(最大阻值为50Ω),单刀双掷开关,用防水绝缘材料包裹的热敏电阻RT,导线若干.已知该热敏电阻的阻值与摄氏温度 t的关系为RT=2t-10Ω,实验步骤如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/6/23/2231725589856256/2232752119324672/STEM/32117b4f-22ec-4581-8279-8c9ed3dafdda.png?resizew=260)
a.按照电路图连接好实验器材;
b.为不烧坏电流表,将滑动变阻器的滑片P调节到a端;然后将单刀双掷开关掷于c端,调节滑片P,使电流表指针指在满刻线位置,并在以后的操作中使滑片P位置不变;
c.将单刀双掷开关掷于d端,根据热敏电阻的阻值随温度变化的关系,计算出电流表刻度盘各个电流值对应的温度值,重新标注刻度盘,改装成温度计;
d.在容器中倒入适量的热水,随着热水温度的下降,读出对应的温度值.
(1)根据实验要求,电路中的滑动变阻器应选___ (选填“R1”或“R2”).
(2)该温度计能够测量的温度不能低于___ ℃;当电流表示数为0.24A时,对应的温度值为 __ ℃;热水温度t与电流I之间的函数关系式为t= _____ ℃.
(3)改装后的刻度盘的特点是低温刻度在刻度盘的____ (选填“左”或“右”)侧.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/6/23/2231725589856256/2232752119324672/STEM/32117b4f-22ec-4581-8279-8c9ed3dafdda.png?resizew=260)
a.按照电路图连接好实验器材;
b.为不烧坏电流表,将滑动变阻器的滑片P调节到a端;然后将单刀双掷开关掷于c端,调节滑片P,使电流表指针指在满刻线位置,并在以后的操作中使滑片P位置不变;
c.将单刀双掷开关掷于d端,根据热敏电阻的阻值随温度变化的关系,计算出电流表刻度盘各个电流值对应的温度值,重新标注刻度盘,改装成温度计;
d.在容器中倒入适量的热水,随着热水温度的下降,读出对应的温度值.
(1)根据实验要求,电路中的滑动变阻器应选
(2)该温度计能够测量的温度不能低于
(3)改装后的刻度盘的特点是低温刻度在刻度盘的
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实验题
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较难
(0.4)
真题
【推荐1】某次旅游,密闭大巴内坐满了游客,司机忘了打开换气设备,时间一久,车内二氧化碳浓度上升,令人头晕脑胀.为此,小明设计了车载自动换气设备
(一)小明找来二氧化碳气敏电阻Rx,其电阻值与空气中二氧化碳浓度关系如表格所示,其中二氧化碳浓度为0时,Rx阻值模糊不清,他对该电阻阻值进行测量
小明把空气通过氢氧化钠溶液,得到二氧化碳浓度为0的空气,并收集于集气瓶中,再将Rx置于其中
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/25/835a1418-227e-44b1-8ca3-8ebc5d185ae7.png?resizew=742)
(1)图甲电源电压恒为6V,请以笔画导线完成电路图剩余部分的连接.要求,滑片P向B端移动时,电压表、电流表的示数都变大.
( )
(2)开关S闭合前,滑片P应移至_____ (选填“A”或“B”)端.
(3)闭合开关S,发现电流表无示数,电压表有示数.电路某一故障可能为_____ .
A、S断路 B、R'断路 C、Rx短路 D、Rx断路
(4)排除故障后,移动滑片P,电压表、电流表示数如图乙所示,二氧化碳为0时,Rx的阻值为_____ Ω
(5)请在丙图中画出Rx阻值与空气中二氧化碳浓度的关系图象.
( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/25/25da98a8-5160-4ef8-bba3-b0ef5f1bec7c.png?resizew=523)
(二)小明利用电磁继电器设计车载自动换气设备,如图丁所示,控制电路,恒为6V的蓄电池,开关S,定值电阻R0,二氧化碳气敏电阻Rx,电磁继电器的线圈电阻不计,线圈电流大0.1A时衔铁被吸下,线圈电流小于0.1A衔铁被弹回,受控电路包括,恒为24V的蓄电池,额定电压均为24V的绿灯、红灯、换气扇.
(6)请以笔画线完成电路连接,要求:闭合开关S,周围空气中二氧化碳浓度小于8%时,绿灯亮;大于8%时,红灯亮且换气扇正常工作.
( )
(7)定值电阻R0的阻值应为_____ Ω.
(一)小明找来二氧化碳气敏电阻Rx,其电阻值与空气中二氧化碳浓度关系如表格所示,其中二氧化碳浓度为0时,Rx阻值模糊不清,他对该电阻阻值进行测量
氧气浓度/% | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
Rx/Ω | 28 | 22 | 17 | 13 | 10 | 8 |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/25/835a1418-227e-44b1-8ca3-8ebc5d185ae7.png?resizew=742)
(1)图甲电源电压恒为6V,请以笔画导线完成电路图剩余部分的连接.要求,滑片P向B端移动时,电压表、电流表的示数都变大.
(2)开关S闭合前,滑片P应移至
(3)闭合开关S,发现电流表无示数,电压表有示数.电路某一故障可能为
A、S断路 B、R'断路 C、Rx短路 D、Rx断路
(4)排除故障后,移动滑片P,电压表、电流表示数如图乙所示,二氧化碳为0时,Rx的阻值为
(5)请在丙图中画出Rx阻值与空气中二氧化碳浓度的关系图象.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/25/25da98a8-5160-4ef8-bba3-b0ef5f1bec7c.png?resizew=523)
(二)小明利用电磁继电器设计车载自动换气设备,如图丁所示,控制电路,恒为6V的蓄电池,开关S,定值电阻R0,二氧化碳气敏电阻Rx,电磁继电器的线圈电阻不计,线圈电流大0.1A时衔铁被吸下,线圈电流小于0.1A衔铁被弹回,受控电路包括,恒为24V的蓄电池,额定电压均为24V的绿灯、红灯、换气扇.
(6)请以笔画线完成电路连接,要求:闭合开关S,周围空气中二氧化碳浓度小于8%时,绿灯亮;大于8%时,红灯亮且换气扇正常工作.
(7)定值电阻R0的阻值应为
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较难
(0.4)
【推荐2】小聪利用光敏电阻为社区设计了一种自动草坪灯,其工作原理如图所示。工作电路中有两盏规格均为“220V 44W”的灯泡L,天暗时灯自动发光,天亮时灯自动熄灭。控制电路中电源电压U恒为6V,定值电阻R为200Ω。在一定范围内,光敏电阻R的阻值与光照强度E(光照强度E的单位为lx,光越强光照强度越大)之间存在一定关系,部分数据如下表所示。电磁铁的线圈电阻忽略不计,当天色渐暗,通过线圈的电流为0.02A时,恰好启动工作电路的照明系统。试问:
(1)随着光照强度减小,光敏电阻R的阻值______ (选填“增大”或“减小”),电磁铁的磁性______ (选填“增强”或“减弱”),当光照强度减小到一定值时,衔铁会被______ (选填“吸下”或“释放”),照明系统启动。
(2)两盏灯均正常发光时,工作电路中的总电流是多少?( )
(3)照明系统恰好启动时,光敏电阻R的阻值为多少?( ) 此时光照强度为多少?( )
光照强度E/lx | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 5.0 |
光敏电阻R/Ω | 120 | 60 | 40 | 30 | 24 |
(2)两盏灯均正常发光时,工作电路中的总电流是多少?
(3)照明系统恰好启动时,光敏电阻R的阻值为多少?
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实验题
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较难
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名校
解题方法
【推荐3】如图甲是小明制作的防盗报警装置示意图,其中工作电路电源电压
,指示灯L的额定电压
,定值电阻
;控制电路电源电压
,磁敏电阻
的阻值随其所处位置磁场强度的变化关系如图乙所示,当窗户分别处在轨道A、B、C处时,磁敏电阻
所处位置的磁场强度分别为a、b、c,闭合开关
和
后,当窗户关闭时,指示灯亮,蜂鸣器不工作;当窗户打开一定程度时,指示灯熄灭,蜂鸣器发出警报声。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/2/a80cdf39-e192-427f-81b5-d174315a148e.png?resizew=641)
(1)电磁继电器实则就是电磁铁控制的一种______ 。
(2)将窗户移至A点时,窗户关闭,闭合开关
,指示灯L正常发光,求此时指示灯L消耗的电功率。______
(3)已知电磁铁线圈中的电流达到3mA时,电磁铁的衔铁刚好被吸下,指示灯L熄灭,蜂鸣器开始报警。现移动滑动变阻器
的滑片,使其接入电路的阻值为其最大阻值的
,当窗户移至轨道B点位置时,蜂鸣器恰好开始报警。若要求窗户移至轨道C点位置时蜂鸣器才开始报警,此时能否通过调节滑动变阻器的阻值来实现?请通过计算加以说明______ 。(电磁铁线圈电阻忽略不计)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/45f78d3e5f0df170f03c0d1dc6220d36.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ce2581ae160692cd7e2686226fe5e2c6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e097c8d4c948de063796bd19f85b3a9a.png)
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/2/a80cdf39-e192-427f-81b5-d174315a148e.png?resizew=641)
(1)电磁继电器实则就是电磁铁控制的一种
(2)将窗户移至A点时,窗户关闭,闭合开关
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96294c3218335f72429dbc1725bf6024.png)
(3)已知电磁铁线圈中的电流达到3mA时,电磁铁的衔铁刚好被吸下,指示灯L熄灭,蜂鸣器开始报警。现移动滑动变阻器
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实验题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】请你在下列提供的器材中,自主选择实验器材,设计一个实验,说明温度越高,分子无规则运动越剧烈。提供器材:温度计、两个相同烧杯、热水、冷水、停表、红墨水、胶头滴管、刻度尺。
(1)选用器材:______ 。
(2)实验步骤:______ 。
(3)现象与结论:______ 。
(1)选用器材:
(2)实验步骤:
(3)现象与结论:
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