解题方法
1 . 饮酒后驾驶机动车辆会严重影响驾驶人和公众的生命财产安全,同时还会带来严重的法律和社会后果。为严防酒驾,酒精测试仪被广泛使用。如图甲所示,其中Rt为气敏电阻,其阻值随气体酒精浓度K的变化关系如图乙所示。某次使用此测试仪前装入了12V的新电池,并通过调节滑动变阻器R对测试仪进行第一次“调零”,即保证酒精浓度为0时,电流表示数为0.1A。若长时间使用后发现电源电压明显下降,需要第二次对其“调零”,调零后滑片位置保持不变,然后用它进行了一次测试,电流表的示数为0.2A,电压表示数为9V。求:
(1)第一次调零时电路的总功率;
(2)若利用第二次调零后的测试仪对某人进行呼气检测,电流表示数为0.3A,请计算此时Rt的阻值。并请你结合信息窗中的信息给他一些建议。
信息窗 |
血液酒精浓度M=呼气酒精浓度K×2200 |
非酒驾(M<20mg/100mL) |
酒驾(20mg/100mL≤M≤80mg/100mL) |
醉驾(M>80mg/100mL) |
(2)若利用第二次调零后的测试仪对某人进行呼气检测,电流表示数为0.3A,请计算此时Rt的阻值。并请你结合信息窗中的信息给他一些建议。
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2 . 如图所示电路,电源电压恒为6V,滑动变阻器标有“1A”的字样,两电表均为实验室常用电表。闭合开关S,当滑片P位于B端时,电流表的示数为0.1A。
(1)求此时两端的电压;
(2)当滑片P移到A端时,求的功率;
(3)若将电压表改接在滑动变阻器两端,移动滑动变阻器滑片P到某一位置,发现电压表和电流表中有一个已达到满偏,求此时电压表和电流表的示数。
(1)求此时两端的电压;
(2)当滑片P移到A端时,求的功率;
(3)若将电压表改接在滑动变阻器两端,移动滑动变阻器滑片P到某一位置,发现电压表和电流表中有一个已达到满偏,求此时电压表和电流表的示数。
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3 . 在如图甲所示的电路中,电源电压18V且不变,定值电阻的阻值为5Ω,滑动变阻器的规格为“*Ω 2A”,小灯泡的额定电压为6V,其图像如图乙所示。只闭合开关S、,当滑片P置于中点时,小灯泡正常发光。求:
(1)小灯泡的额定功率及滑动变阻器的最大阻值;
(2)只闭合开关S、时,在电路安全前提下,电路总功率的最小值和最大值;
(3)用定值电阻替换,在电路中接入一个电压表,表盘如图丙所示。只闭合S、,调节滑片过程中电压表能满偏,且在电路安全前提下,电压表示数的最大变化量为9V,求的可能值。
(1)小灯泡的额定功率及滑动变阻器的最大阻值;
(2)只闭合开关S、时,在电路安全前提下,电路总功率的最小值和最大值;
(3)用定值电阻替换,在电路中接入一个电压表,表盘如图丙所示。只闭合S、,调节滑片过程中电压表能满偏,且在电路安全前提下,电压表示数的最大变化量为9V,求的可能值。
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4 . 如图甲所示电路,电源电压保持不变,灯L上标有“6V,3W”字样,电流表量程为,电压表量程为。滑动变阻器R的最大阻值为60Ω。闭合S和且断开,当变阻器的接入的阻值为4Ω时,灯泡正常发光;闭合开关S和且断开时,移动滑动变阻器的滑片P,电路中的电流I与其接入电路的电阻R的关系如图乙所示,当滑动变阻器接入电路的阻值由增大到时,定值电阻的功率变化了1.8W,求:(小灯泡的电阻保持不变)
(1)灯泡的电阻;
(2)电源电压;
(3)电阻的阻值。
(1)灯泡的电阻;
(2)电源电压;
(3)电阻的阻值。
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5 . 如图甲所示是八中物理实验小组设计的电子秤装置,已知电源电压为6V且保持不变,为定值电阻,R是力敏电阻,其阻值随压力变化的图像如图乙所示。在电子秤托盘内放一足够高的薄壁直柱形容器(托盘的质量忽略不计),容器的重力为10N,底面积为400cm2。往容器中加入2N的水时,电压表的示数为3V。求:
(1)定值电阻的阻值;
(2)当电压表的示数为2V时,容器中加入的水的重力;
(3)往容器中加入20N的水后,再将一个体积为3200cm3、底面积为200cm2的A物体放入水中,此时容器对秤的压强刚好等于水对容器底部压强的1.5倍,求此时两端的电压。
(1)定值电阻的阻值;
(2)当电压表的示数为2V时,容器中加入的水的重力;
(3)往容器中加入20N的水后,再将一个体积为3200cm3、底面积为200cm2的A物体放入水中,此时容器对秤的压强刚好等于水对容器底部压强的1.5倍,求此时两端的电压。
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6 . 如图所示电路,电源电压不变,小灯泡标有“”字样,闭合开关后,当滑片移至某一位置时,小灯泡恰好正常发光,此时滑动变阻器消耗的功率为;当滑片移至某一端点时,电流表示数为,电压表示数变化了,此时滑动变阻器消耗的功率为,且::求:
(1)灯泡正常发光时的电流;
(2)电源电压
(3)滑片移动过程中小灯泡消耗的电功率的变化量。
(1)灯泡正常发光时的电流;
(2)电源电压
(3)滑片移动过程中小灯泡消耗的电功率的变化量。
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7 . 在实践活动中,物理小组计划制作一个水位显示仪,用电流表或电压表来显示蓄水池水位的高低。小组选用了电压恒为6V的电源、最大阻值为的均匀弧形电阻片R、多个定值电阻 、量程为0~0.6A的电流表、量程为0~3V的电压表以及滑杆、细杆、浮子等器材。
设计要求是:①电流表或电压表示数越大,表示水位越高。②当滑片滑动到电阻片的一端时,电流表或电压表示数要恰好达到满偏(量程的最大值),指针位置表示蓄水池规定的最高水位;当滑片滑动到电阻片的另一端时,电流表或电压表指针所指位置表示规定的最低水位。小明利用电流表设计了一个符合要求的装置,如图甲所示,其中滑片P与滑杆连接,滑杆可绕固定轴O转动,另一端通过轻质细杆连接一个浮子。求:
(1)当水位最高时,滑片应该滑到a端还是b端?小明选用的定值电阻的阻值为多少?
(2)当水位最低时,电流表的示数为多少?此时电路中消耗的功率为多少?
(3)另一个同学想用电压表显示水位高低,他拆下装置中的电流表,将电压表连接到电路中,如图乙所示。仔细观察发现他的设计是不符合要求的。①请你分析并说明不符合要求的理由;②请你提出能够达到设计要求的改进方法。
设计要求是:①电流表或电压表示数越大,表示水位越高。②当滑片滑动到电阻片的一端时,电流表或电压表示数要恰好达到满偏(量程的最大值),指针位置表示蓄水池规定的最高水位;当滑片滑动到电阻片的另一端时,电流表或电压表指针所指位置表示规定的最低水位。小明利用电流表设计了一个符合要求的装置,如图甲所示,其中滑片P与滑杆连接,滑杆可绕固定轴O转动,另一端通过轻质细杆连接一个浮子。求:
(1)当水位最高时,滑片应该滑到a端还是b端?小明选用的定值电阻的阻值为多少?
(2)当水位最低时,电流表的示数为多少?此时电路中消耗的功率为多少?
(3)另一个同学想用电压表显示水位高低,他拆下装置中的电流表,将电压表连接到电路中,如图乙所示。仔细观察发现他的设计是不符合要求的。①请你分析并说明不符合要求的理由;②请你提出能够达到设计要求的改进方法。
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8 . 某科研小组用如图甲所示的电路,对由多种半导体材料混合制成的一种新材料电阻(标有2.5V字样)进行了测量。电源电压恒定不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V。当闭合S和、断开,将滑动变阻器的滑片P从一端移至另一端,测得电流表示数随电压表示数变化情况如图乙中的图像A所示。当把电压表并联在两端,闭合S和、断开,移动滑动变阻器的滑片P,测得新材料电阻电流随电压变化情况如图乙中的图像B所示。求:
(1)新材料电阻正常工作时的电功率;
(2)电源电压;
(3)在图甲电路中,电压表并联在两端,当闭合S和、断开时,为保证电路安全滑动变阻器连入电路的阻值范围。
(1)新材料电阻正常工作时的电功率;
(2)电源电压;
(3)在图甲电路中,电压表并联在两端,当闭合S和、断开时,为保证电路安全滑动变阻器连入电路的阻值范围。
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9 . 如图甲所示电路,电源电压恒定不变,定值电阻的阻值为20Ω,灯泡L上标有“6V 3W”的字样(不计温度对灯泡电阻的影响)。滑动变阻器上标有“120Ω 0.8A”的字样,电流表和电压表为实验室常见电表,如图乙所示。
(1)求小灯泡正常发光时的电流;
(2)只闭合S、时,滑动变阻器接入电路的阻值为最大阻值的五分之一时,小灯泡恰好正常发光,求电源电压;
(3)只闭合S和时,调节滑动变阻器滑片,发现滑片在某一位置时,电流表和电压表的偏转角度相同(电表量程可能重新选择)且电路安全,求可能情况下电路中电流表的示数。
(1)求小灯泡正常发光时的电流;
(2)只闭合S、时,滑动变阻器接入电路的阻值为最大阻值的五分之一时,小灯泡恰好正常发光,求电源电压;
(3)只闭合S和时,调节滑动变阻器滑片,发现滑片在某一位置时,电流表和电压表的偏转角度相同(电表量程可能重新选择)且电路安全,求可能情况下电路中电流表的示数。
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10 . 如图是某物理兴趣小组,设计的简易坐位体前屈测试仪的简化原理图。在测试中,测试的同学向前推动测试仪的滑块实际上是移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数用来反映被测试者的成绩。电源电压恒为6V,电压表量程0~3V,电流表量程0~0.6A,滑动变阻器标有“40Ω 1A”,滑片P每移动1cm,的电阻变化0.5Ω,定值电阻。求:
(1)当滑片P位于最左端时,电流表的示数;
(2)某同学测试时,从最左端推动滑片P向右移动10cm时,电流表和电压表的示数;
(3)电路中总电功率的最小值。
(1)当滑片P位于最左端时,电流表的示数;
(2)某同学测试时,从最左端推动滑片P向右移动10cm时,电流表和电压表的示数;
(3)电路中总电功率的最小值。
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