第七章电路
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一、计算题
1.为了参加全国青少年创新大赛,小强运用所学电学知识,设计了一个电子身高测量仪,如图所示,其中定值电阻R1=5Ω,电源电压恒为4.5V,R2的规格为“15Ω 0.5A”,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A;
(1)R1在电路中的作用是______;
(2)当被测身高增加时,电压表的示数______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)若变阻器R2接入电路的阻值是6.25Ω时,电压表的示数为多大?______
(4)为了保证电路中各元件安全工作,变阻器接入电路的阻值范围是多少?______
2.在如图所示的电路中,电源电压U=3V,定值电阻,滑动变阻器R的最大阻值,电源和电流表的内阻可以忽略不计。闭合开关S,将R的滑片从一端移动到另一端。
(1)求移动滑片P的过程中电流表示数的最大值;
(2)求当滑片P移到滑动变阻器R的中点时,电流表的示数;
(3)证明:是移动滑片P的过程中电流表示数的最小值。
3.如图所示的电路中,电源电压为6V不变,R1=R3=4Ω,R2=6Ω,求:
(1)当S1,S2都闭合时,电流表的示数;
(2)当S1,S2都断开时,电压表的示数。
4.如图甲所示,电路所接入的电表均为实验室常用电流表和电压表。开关闭合后,三只电表的指针均如图乙所示,已知电压表接入的是“一”和““15”这两个接线柱,请回答:
(1)电源电压,L1、L2两端的电压各是多少?
(2)通过L1、L2的电流为多大?
(3)若A2、V两电表位置互换,则L1、L2亮暗情况及电压表有无示数?若有,电压表示数多大?(以上答案均需要说明理由)
5.R1为定值电阻,滑动变阻器R2为标有“20欧1安”或“50欧1安”字样中的一个。现将R和R2分别按图(a)、(b)所示接入相同电源的电路。
①若电阻R1的阻值为10欧,闭合开关,通过R1的电流为0.2安,求R1两端的电压U1。
②电压表选用0~15伏量程,在电路安全工作情况下,移动变阻器R2的滑片P,发现有一个电路中滑片不能移到变阻器的任意一端,两电路中总电流的最大变化量均为0.6安。
I、请判断图(a)、(b)中滑片不能移到变阻器任意一端的电路并简要说明理由。
Ⅱ、通过计算说明变阻器R2的规格,并求出定值电阻R1的阻值。
6.如图1所示电路,电源电压不变,灯泡L标有“3V,0.6A”字样(灯丝电阻不变)。当闭合只S,滑片P从b端滑到中点时,电压表与电流表的U—I图象如图2所示,电流表的示数变化了0.2A。求:
(1)当只闭合S,且滑片在b端时,电流表的示数为多少?
(2)电源电压是多少?
(3)将滑动变阻器的滑片保持在中点位置不动,闭合全部开关,电流表的示数又变化了0.8A,则定值电阻R0的阻值是多少?
7.在某次综合实践活动中:小明利用蓄电池(电压为24V)、电压表(量程为0~l5V)、校准电阻R0、滑动变阻器R(最大阻值为100Ω)等器材,设计了一种测定油箱内油量的方案(如图),选配合适的校准电阻值,能够使油箱装满汽油,滑动变阻器的触片在某一端时,油量表示数为最大值(即电压表示数达到最大值);当油箱中的汽油用完,滑动变阻器的触片在另一端时,油量表示数为零(即电压表示数为零)。
(1)校准电阻除了可以校准表盘,还有什么作用?
(2)油箱装满汽油时电路中电流为多少?
(3)校准电阻的阻值为多少?
(4)若油箱的容积为50L,请你求油量值为30L时电压表示数?(假定滑动变阻器接入的阻值随浮标升降均匀变化)
8.体感器的可以把力学物理量转化成电学信号,然后通过相互之间的函数关系,直接引用力的大小,测量压力大小的压力传感器,工作原理如图所示,其中M、N均为绝缘材料,M、N间有可收缩的导线(电阻大小不计),弹簧上端和滑动变阻器的滑片P固定在一起,电源电压恒为18V,已知压力F的大小与的阻值大小成正比例关系,闭合开关S,压力时,滑片P在最上端;压力时,电流表示数为2A,电压表示数为6V,当滑片P滑至最下端时,电压表示数为12V。求:
(1)定值电阻的大小;压力与阻值之比k;
(2)当滑片P滑至最下端时,压力的大小;
(3)压力F的大小与电压表示数之间的函数关系表达式。
9.图甲为某型号电子秤,其原理结构如图乙所示;R0为定值电阻,R是压敏电阻,其阻值随所受压力F变化的关系如图丙所示;改写电压表(量程为0﹣3V)的表盘数值后可直接读出所称量物体的质量;踏板的质量忽略不计,电源电压保持6V不变,g取10N/kg;
(1)空载时,电压表的示数为1V,求R0的阻值;
(2)当电压表示数为2V时,求压敏电阻R的阻值;
(3)在保证电路安全的情况下,求电子秤的示数变化范围。
10.图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0-0.6A的电流表改装而成),滑动变阻器R的最大值为60Ω,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24V,R0为定值电阻。
(1)R0的作用是什么?
(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,而且刻度均匀。
11.如图为某汽车公司自动测定油箱内油面高度的电路原理图。其中电源电压恒为12V,R0为定值电阻。A为油量表(实际是一只量程为0﹣0.6A的电流表),Rx为压敏电阻(其电阻值随电阻表面受到的液体压强增大而减小)。压敏电阻Rx的阻值与所受汽油压强的关系如下表所示:(汽油的密度为0.71×103kg/m3)
Rx所受汽油的压强值/Pa 0 426 852 1278
Rx对应的电阻值/Ω 90 50 30 10
(1)该汽车油箱是长方体形容器,底面积为0.3m2,油箱内汽油高度达到18cm时,油箱即装满,求油箱装满时汽油对油箱底部的压强;
(2)油箱装满时,油量表的示数如图甲所示,求定值电阻R0的值;
(3)为了测试该汽车的油耗,将汽车油箱装满后,沿高速公路行驶300km的路程,油量表的指针向左逐渐偏转到“E”,图乙所示,问该汽车每行驶100km消耗汽油多少L?
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.保护电路 变大 2.5V 4Ω~10Ω
2.(1)0.6A;(2) 0.3A;
3.(1)2.5A;(1)2.4V
4.(1)电源电压和L1、L2两端的电压均为6V;(2)通过L1的电流为0.24A,通过L2的电流为0.96A;(3)灯泡L1不发光,L2亮度不变;电压表为6V
5.①2V;
6.(1)0.6A;(2)6V;(3)30Ω
7.(1)保护电路;(2)0.15A;(3)60Ω;(4)12V
8.(1)6Ω;N/Ω;(2)4N;(3)
9.(1)50Ω;(2)100Ω;(3)0~100kg
10.(1)保护电路;(2)40Ω;(3)0.24A;(4)
11.(1)1278Pa;(2)10Ω;(3)6L
答案第1页,共2页
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