电路分析与应用
一、选择题
1.如图是安装在洗手间的自动暖风干手器。电动机和电热丝额定电压都为220伏,把手处于红外线感应范围内,自动感应开关会闭合,它们同时正常工作,将手烘干。下列电路图中符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
2.如图甲所示为某同学设计的太阳能路灯的电路原理图。它能实现白天光线强时,太阳能电池板为蓄电池充电;夜晚光线弱时,蓄电池为电灯供电的作用。电路中的为光敏电阻,其电阻大小与光照强度关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.白天蓄电池相当于电源
B.甲是太阳能电池板,乙是路灯
C.电磁铁上端为N极,下端为S极
D.光线较强时,电磁铁磁性较大
3.与如图所示的实物图相对应的电路图是( )
B.
C.D.
4.压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,小应同学想设计一个通过电表的示数反映压敏电阻所受压力大小的电路,要求压力增大时电表示数也增大,下列电路不合适要求的是( )
A. B.
C. D.
5.如图所示的四个电路中,电源电压不变,R2为定值电阻,R1为滑动变阻器。闭合开关S,移动滑片P,使电路中的电表示数随P与a端之间的电阻值R的变化如图所示,则下列四个电路图符合要求的是( )
B.
C. D.
6.某科技小组设计了一种压力测量仪。在如图所示的各电路中,电源电压不变,R0是定值电阻,R是滑动变阻器,滑片会随金属片受到的压力大小而上下平移,压力表实际上是一个电压表。能够实现压力越大,压力表示数越大的电路是( )
A. B.
C. D.
7.光敏电阻的特点是有光照射它时阻值变小。如图所示是某小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置,为光敏电阻,为滑动变阻器,、间接监控装置。则( )
A.当有人通过通道而遮蔽光线时,、间电压升高
B.当有人通过通道而遮蔽光线时,、间电压降低
C.当仅增大连入电路中的阻值时,通过的电流变大
D.当仅增大连入电路中的阻值时,可降低、间的电压
8.为了测定风速的大小,小明设计了四种装置,其中探头、金属杆和滑动变阻器的滑片P相连,可上下移动。现要求:当风吹过探头时,滑动变阻器的滑片P向下移动,且风速增大时电压表的示数增大。其中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
9.如图为自动测定油箱内油面高度的装置,是定值电阻,R是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,从油量表(即电流表)指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度h。它的工作原理是( )
A.油面升高,R变大,油量表指针偏转较小 B.油面升高,R变小,油量表指针偏转较大
C.油面降低,R变大,油量表指针偏转较大 D.油面降低,R变小,油量表指针偏转较大
10.教室里,一个开关控制两盏电灯,若一盏灯出现断路,不影响另一盏灯的工作。在图所示的四个电路中,正确反映电路连接关系的是(( )
A.
B.
C.
D.
11.如图,闭合开关时,发现电压表、电流表的指针都没有偏转;断开开关,将L1和L2从灯座上拧下,互换位置安装后,再次闭合开关,发现电流表指针仍不动,但电压表却有明显偏转。则该电路故障可能是( )
A.L1灯丝断开 B.L2灯泡与灯座接触不良
C.电流表开路 D.电源接线脱落
12.如图是酒精浓度检测仪的简化电路图,图中R0为定值电阻、R为酒精气体传感器,R的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,如果驾驶员对着酒精气体传感器呼出的酒精气体浓度越大,那么( )
A.A表示数越大,V表示数越小 B.A表示数越小,V表示数越大
C.A表和V表示数均越小 D.A表和V表示数均越大
13.现有一个粗细均匀的金属圆环,它是由一段铜丝和一段同种材料制成的电阻丝连接而成的。为了研究它的导电性,小科把它接入到如图甲所示的电路中。实验时,小科先将触点M与圆环上的A点连接,再移动滑动变阻器R1的滑片P移至最右端后,闭合开关S,将触点N从A开始沿逆时针方向滑动一周,在触点N滑动的过程中,触点M、N之间的电阻等效于一个变化的电阻,记为RMN。设滑过弧MN的长为x,电流表示数I与x之间的关系如图乙所示。已知电源电压恒为4.5V,铜丝的阻值不计,触点接触良好。粗细均匀、同种材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。下列说法错误的是( )
A.该金属圆环中铜丝的长度是10cm
B.在触点N滑动过程中,RMN的最大值是4Ω
C.每lcm电阻丝的阻值是0.1
D.在触点N滑动过程中,电路消耗的最大功率为 4.05W
二、填空题
14.如图乙所示为一实物电路,请在空框内处画出对应的电路图。
______
15.光敏电阻在各种自动化装置中有很多应用,小柯用它设计了一种“智能家居照明灯”电路,如图所示。(电磁继电器线圈的电阻不计)
(1)用测电笔测试A.B两处,能使氖管发光的是_________处。
(2)小柯的设计要求是:“智能家居照明灯”在天暗时自动点亮,天亮时自动熄灭。那么他选择的光敏电阻阻值应随光照强度的减弱而__________。
(3)控制电路的电源电压U0长时间使用会降低,如要保持光照强度不变时使家居照明灯工作,则滑动变阻器的滑片该如何调节,并说明理由: __________, ___________________。
16.如图,当开关S闭合时,灯L1、L2均不亮。某同学用一根导线去检查电路的故障,他将导线先并接在灯L1两端发现灯L2亮,灯L1不亮;然后并接在灯L2两端发现两灯均不亮。
(1)由此可以判断故障是___;
(2)除了导线,你还可以使用___进行检查,把步骤和现象写在横线上;步骤:___。
17.随着生活条件的改善,人们更加注意家居环境的美化,如图所示丙是带有水温调节功能的家庭水族箱。该水族箱的鱼缸水温调节器铭牌如下表所示。其工作原理如图乙所示:其中R1为阻值可调的电热丝,开关S2为单刀双掷开关,R2=600欧(电路图中R2不会短路,不考虑温度对电阻的影响) 试问:
(1)如图乙所示可知:当开关S1闭合、S2接b时,电路处于____状态(保温状态或加热状态);
(2)当电路处于保温状态时,若电路消耗功率P=48.4W,则电热丝R1连入电路的阻值应为多少?_______
(3)当电路处于保温状态时,调节滑片得到R1的功率随电流变化的图象如图丁所示,求R1接入电阻最大时R1的功率为多少?________
18.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,滑动变阻器R2的滑片P由a端移动到b端,测得电阻R1两端的电压与通过R1的电流的变化关系如图乙所示。则:
(1)变阻器R2的最大阻值为___________。
(2)变阻器R2两端电压的变化范围为___________。
三、探究题
19.在如图(a)所示的电路中,电源电压U=4V,电阻R1=20Ω,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P移至某处时,电路中电流表A的示数如图(b)所示.求:
(1)电流表A1的示数._______
(2)滑动变阻器连入电路的阻值_______.
20.如图所示的实物图,请用笔画线代替导线将元件按要求连接起来,线不能交叉。
(1)L1和L2并联;
(2)滑动变阻器控制灯L1的亮暗,滑片向右移动时灯变亮;
(3)电流表测通过L2的电流;
(4)开关控制整个电路。
(5)画出相应的电路图。
____
21.某科技小组设计了一个自动雨刮器控制系统,其刮水的速度能够随着雨量的大小而相应地发生变化,雨停后,刮水器自动停止工作。如图所示。图a是由一组手指状平行金属线组成的雨水检测网器件,图b是自动控制系统的模拟电路。
(1)将检测网竖立并浸入雨水中不同深度处进行实验,记录数据如下:
检测浸入雨水中部分 未浸入 浸入 浸入 全部浸入
电流表的示数/A 0 0.16 0.20 0.32
①雨水检测金属网在电路中起到的作用更类似于________(选填“开关”或“滑动变阻器”)。
②根据表中的现象和数据,解释刮水器刮水的速度能够随着雨量的大小而相应地发生变化的原因是________;
(2)活动小组发现无雨水时,电动机不能工作,无法实现无雨时车窗的清洗,于是增加了一个电路元件改进了电路,将“”和“增加的元件”连入电路ab间,绘制在如图中________。
四、简答题
22.如图甲所示,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U2-I图线,如图乙所示。
(1)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____;(填“减小”或“增大”)
(2)在U-I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____Ω;
23.如图所示,在物理课外科技活动中,小明受电子秤的启发设计了一种测量托盘所受压力的压力测量仪,他用电压表的示数来表示托盘所受压力的大小。电源电压为E=6V,定值电阻R0=10Ω,滑动变阻器R的规格为“10Ω、|A”。金属指针OP固定在安放托盘的轻弹簧M上,并能随轻弹簧一起在金属杆AB上滑动且与AB接触良好,金属指针和金属杆电阻忽略不计。轻弹簧M在弹性限度内它被压缩的长度与其所受的压力大小成正比,当托盘所受压力为F =0时P恰好位于R的最上端;当托盘所受压力为F =100N时P恰好位于R的最下端(此时弹簧的形变仍在弹性限度内)。求:
(1)电压表示数U与托盘所受压力F的关系式;_______。
(2)当压力为F =50N时定值电阻R0消耗的功率P。_______。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
2.D
3.D
4.D
5.D
6.A
7.B
8.A
9.B
10.A
11.B
12.D
13.C
14.
15. A 减小 向右移动 见解析
16. 灯L1断路 电流表 将电流表并联接在L1的两端,L2亮、说明L2是好的,L1短路不亮;然后并接在L2两端时,发现两灯均不亮,则灯L1断路
17. (1)加热 (2)400欧 (3)9.5 W
18. 16Ω 0~16V
19. (1)R1、R2并联
U1=U2=U总=4V
I1= U1/R1=4V/20Ω=0.2A.
答:电流表A1的示数是0.2A (2)因为电流表A串联在总路上测总电流、电流表A1与R1串联测通过R1的电流,所以电流表A的示数大于电流表A1的示数,即 I总要大于0.2A.结合图(b)可判断出I总可能是0.4A,也可能是2A.
若I总=0.4A,则I2=I总﹣I1=0.4A﹣0.2A=0.2A
R2= U2/I1=4V/0.2A =20Ω
若I总=2A,则I2=I总﹣I1=2A﹣0.2A=1.8A
R2=U2/I1=4V/1.8A=2.22Ω.
答:变阻器连入电路的阻值为20Ω或2.22Ω
20.
21. 滑动变阻器 检测网没入雨水中深度越深,a、b间接入电路的电阻变小,电流表示数变大,所以刮水器刮水的速度变快
22. 减小 增大 0
23. 0.9W
答案第1页,共2页
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