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1 中考物理电学压轴中考物理电学压轴- -必刷题必刷题 1、为了防止酒驾事故的出现,酒精测试仪已被广泛应用交警使用的某型号酒精测试仪的 工作原理如图所示电源电压恒为 8V,传感器电阻 R2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减 小,当酒精气体的浓度为 0 时,R2的电阻为 60使用前要通过调零旋扭(即滑动变阻器 R1的滑片)对酒精测试仪进行调零,此时电压表的为 6V (1)电压表的示数为 6V 时,电流表的示数为多少? (2)电压表的示数为 6V 时,滑动变阻器 R1的电阻值为多少? (3)调零后,R1的电阻保持不变某驾驶员对着酒精测试仪吹气 10s,若电流表的示数达 到 0.2A,表明驾驶员酒驾,此时电压表的示数为多少? 解:由电路图可知,R1与 R2串联,电压表测 R2两端的电压,电流表测电路中的电流 (1)当酒精气体的浓度为 0 时,R2的电阻为 60,此时电压表的示数为 6V, 串联电路中各处的电流相等, 根据欧姆定律可得,电流表的示数: I=0.1A; (2)串联电路中总电压等于各分电压之和, 此时 R1两端的电压: U1=UU2=8V6V=4V, R1=20; (3)调零后,R1的电阻保持不变,此时变阻器两端的电压: U1=IR1=0.2A20=4V, 电压表的示数: U2=UU1=8V4V=4V 答: (1)电压表的示数为 6V 时,电流表的示数为 0.1A; (2)电压表的示数为 6V 时,滑动变阻器 R1的电阻值为 20; (3)调零后,电流表的示数达到 0.2A 时电压表的示数为 4V 2、如图所示的电路中,电源电压不变,电阻R1的阻值为 20 。当断开开关 S1和 S2,闭合 开关 S3时, 电流表的示数为 0.50A; 当断开开关 S2, 闭合开关 S1、 S3时, 电流表的示数为 0.90A。 求: (1)电阻 R2的阻值。来源:Z,xx,k.Com (2)断开开关 S1和 S3,闭合开关 S2时,加在电阻 R1两端的电压。 S2 S1 S3 2 解: (1)当 S1和 S2断开,S3闭合时,R2断路,I1=0.50A 电源电压U= I1R1=0.50A20=10V 当 S2断开,S1和 S3闭合时,R1和R2并联 过 R2的电流:I2= I- I1=0.90A-0.50A=0.40A R2=U/ I2=10V/0.40A=25 (2)当 S1、S3断开, S2闭合时,R1和R2串联,电流 I = I1= I2=U/ (R1+R2)=10/45(A) R1的电压:U1= I1R1= U R1/ (R1+R2)=10V20/(20+25)=4.4V 3、如图所示,变阻器R2上标有“201A”的字样。只闭合开关 S1,将变阻器滑片P移到 中点时,电流表 A1示数为 0.2A,灯泡 L 的实际功率为 0.8W;闭合开关 S1、S2,将变阻器滑 片P移到a端时,灯泡正常发光,电流表 A1示数为 0.4A,此时电压表示数是多少?电阻R1 的阻值是多少?灯泡 L 的额定功率是多少?(不考虑温度对灯丝电阻的影响) 解:由题意可知:当 1 S闭合时P在中点时: 0.8 4 0.2 L Pw UV IA 滑动变阻器两端电压为 =0.2102UIRAV 电源电压 426 L UUUVVV 即电压表示数为6V 当 12 S S闭合.P在a点时 6 0.3 20 L L UV IA R 通过 1 R的电流为: 1 0.40.30.1IAAA 1 6 60 0.1 UV R I 60.31.8 L PUIVAw L S1 P R2R1 VA1 A2 S2 ab 3 4、如图 24 甲所示,电源电压为U保持不变,R0为定值电阻。闭合开关,电流表 A 的示数为 I,电压表 V1的示数为U1,电压表 V2的示数为U2。移动滑动变阻器得到在不同电流下的U1 I图线和U2I图线,如图 24 乙所示。 随着电路中电流的增大,电压表 V1的示数U1,电压表 V2的示数U2; (选 填“减小”或“增大”) 在UI坐标中两条图线在Q点相交,此状态滑动变阻器连入电路的阻值是; 请根据图像求电源电压U和定值电阻R0的阻值。 解:减小增大 0 由图像可知:电源电压U=4.5V U1=1.5V 时,电路中的电流I=3.0A o R两端的电压Uo=UU1=4.5V1.5V=3.0V o R的电阻 o R= 3.0 1 3.0 o UV IA 根据图像中不同的点,只要结果正确都得分 5、如图所示,电源电压保持不变,S1和 S2是两个可以 同时断开或同时闭合的联动开关,已知 R1=12。当两 个开关同时处于某一工作状态(断开或闭合)时,R3的 功率 P3为 2.25W,当两个开关同时处于另一个工作状态 时, 电流表的示数为 2A, 此时 R2的功率P2为 12W, 求: (1)电源电压为多少? (2)R2和 R3阻值各为多少? 解:S1和 S2断开时:25. 2 3 2 31 R RR U S1和 S2闭合时:2 21 21 RR RR U 12 2 2 R U 联立得:U=12V,R2=12,R3=4 甲 01.02.03.0I/A 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 4.0 5.0 4.5 U/V Q 图 24 R0 V1 V2 A U 乙 R1 R3 S1S2R2 A 4 6、如图所示,R1是 020的滑动变阻器,闭合开关 S 后电 压表示数为 6V,电流表 A1的示数是 1.5A,电流表 A2的示数是 0.5A, 求: R2的阻值和变阻器 R1接入电路的电阻? 电流表 A1的量程是 03A,电流表 A2的量程是 00.6A,为使电 表不损坏,滑动变阻器接入电路的电阻值至少要多大? 解: (1) R=12 I1=I总I2=1.50.5=1AR1=6 (2)若满偏,且 A2一定且为 0.5A, 则 故,滑动变阻器连入电路的阻值至少要 2.4 7、图 15 甲表示一种自动测定油箱内油面高度的油量表(实际上是量程为 0-0.6 A 的电流表 改装而成) ,滑动变阻器 R 的最大值为 60 ,金属杠杆的右端是滑动变阻器的滑片。从油 量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度电源电压为 24 V,R0 为定值电阻, (1)R0的作用是,当油箱油面下降时,油量表的示数将 变。 (2)油箱装满汽油时,油量表示数为最大值(即电流表达到最大值,此时,滑动变阻器的触 头在某一端) ,求 R0 的阻值。 (3)当油箱中的汽油用完时(此时滑动变阻器的触头在另一端) ,电路中的电流为多少? (4)改装设计:用电压表代替电流表做油量表,图 15 中的乙图已画出部分电路,请在乙图 中完成电路的设计。 要求:当油箱中的油用完时,油量表(电压表)的示数为零。 解:当油量表示数最大时,滑动变阻器接入电路的电阻为零,由 R U I 得 m I U R 0 R0 R 浮标 油量表 R0 R 浮标 油量表 R1 A1 V R2 S A2 A1 5 40 6 . 0 24 A V (3)公式正确得 1 分,计算过程、单位、结果正确得 2 分。不带单位或单位错误扣 1 分,仅结果计算错误扣 1 分) 解:当油箱中汽油用完时,滑动变阻器接入电路中的阻值最大,由 R U I 得 0 RR U I 4 . 2 4060 24 V =0.24A (4)、设计改装原理图,有如下两种设计,电路正确均得 2 分,油量表一端接在滑动触头上 也给分(其它合理答案均给分) 8、 如图甲所示, 额定电压为 20V 的灯泡 L 与滑动变阻器 R 串联接入点路, 电源电压为 24V 灯 泡 L 的 IU 图象如图乙所示,当灯泡正常发光时,求: (1)通过灯泡的电流和灯泡所消耗的电功率 (2)滑动变阻器接入电路的阻值 解: (1)灯泡正常发光时的电压 UL=20V,由图乙可知此时通过灯泡的电流 IL=0.4A, 灯泡所消耗的电功率: PL=ULIL=20V0.4A=8W; (2)串联电路中总电压等于各分电压之和, 滑动变阻器两端的电压: UR=UUL=24V20V=4V, 串联电路中各处的电流相等, 滑动变阻器接入电路中的电阻: R0 R 浮标 油量表 R0 R 浮标 油量表 6 R=10 9、培养菌种需要在恒温下进行,图 10 是探究小组设计的恒温箱的简易图,他们将一段阻值 为 72的电热丝接入电源电压为 36V 的电路中(假设电热丝阻值不随温度变化) ,请解答下 列问题: (1)电路工作时,通过电热丝的电流是多少安? (2)电热丝工作 1h 消耗电能多少焦耳? (3)为了保证某种菌种的培养,恒温箱的发热功率应调整为 12W,在不改变电源电压和原 电热丝的情况下,需在箱内串联一个阻值多大的电热丝? 解: (1)电路工作时通过电热丝的电流是 I=36V/72=0.5A; (2)电热丝工作 1h 所消耗的电能是 W=UIt=36V0.5A3600s=64800J; (3)P= 调整后电路的总电阻为 R总=108 需要串联的电阻为 R串=R总R=10872=36 10、如图所示,电源电压为 6V,R 为“30 0.25A”滑动变阻器,R1为“10 0.4A”电阻, 电压表量程为 0 3V图中虚线框内接有一只“20 0.3A”电阻 R2(未画出) 已知: 闭 合 S1和 S2, 断开 S3时, 调节 R, 使其接入电路的阻值为 10, 此时电路消耗的电功率为 1.2W; 断开 S1,闭合 S2、S3,调节 R,使其接入电路的阻值为 6,此时电压表的示数为 1.0V 在情形 中,求电路的总电阻; 请在答题卷的图中画出虚线框内的电路; 当闭合所有开关时,为保证电路安全,求滑动变阻器接入电路 的阻值范围 解: 题中告诉了总功率和电源电压, 由公式 P总= U2/R总得 R总= 30 如图所示(分析略) 当闭合所有开关时,R2与 R 串联 比较 R2与 R 允许的最大电流,为保证电路安全,电流最大为 0.25A 当 I1= 0.25A 时,U = I1(R2+ R) 解得 R = 4 为保证电路安全,电压表示数最大为 3V 根据串联分压规律有,UR/U = R/(R2+ R) 代入数据解得 R = 20 为了保证电路安全,滑动变阻器接入电路的阻值 R 的范围应为: 4 R 20
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