2025苏科版九年级物理全一册单元测试卷--第十五章单元测试卷（含解析）

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2025苏科版九年级物理全一册
第十五章　电功和电热
一、选择题(共10小题,每小题2分,计20分.每小题只有一个选项是符合题意的)
1.智能手机在生活中应用越来越频繁,当手机“电量”所剩无几时,我们可以采用“省电模式”来延长使用时间,这是通过哪种方式实现的(　　)
A.减小电功率 B.增加电池电压 C.降低散热能力 D.给电池充电
2.如图所示的用电器中,利用电流热效应工作的是 (　　)
A.平板电脑 B.电热水壶 C.路由器 D.电视机
3.下列关于电功和电功率的说法正确的是 (　　)
A.电流对电动机做了多少功,就有多少电能转化为机械能
B.电功率是表示电流做功快慢的物理量
C.电能表是用来测量电功率的仪器
D.电功率越大,电流做的功也越多
4.电网连着千万家,安全系着你我他.关于家庭电路及安全用电,下列说法正确的是 (　　)
A.控制电灯的开关必须接在火线与电灯之间
B.发现空气开关跳闸后,应该立即重新合上
C.使用试电笔时,手不必接触笔尾金属部分
D.发现有人触电时,应立即用手把他拉离带电体
5.白炽灯泡内的钨丝正常工作时的温度在 2 000 ℃左右(钨的熔点是3 410 ℃),长期使用后,钨丝因为发生升华现象而变细,导致白炽灯的使用寿命缩短.下列说法中正确的是 (　　)
A.钨丝的电阻变大,实际功率变大 B.钨丝的电阻变大,实际功率变小
C.钨丝的电阻变小,实际功率变小 D.钨丝的电阻变小,实际功率变大
6.如图是一火灾报警系统的原理图,其中R1为定值电阻,R2为半导体热敏材料制成的传感器,其电阻会随温度的升高而减小,电源电压恒定不变.当R2所在处出现火灾时,下列判断正确的是 (　　)
A.电流表示数减小
B.电压表示数减小
C.电路总功率减小
D.电阻R1的功率减小
7.如图所示,将额定电压相同的灯泡L1、L2串联在电路中.闭合开关S后,发现灯泡L1亮、L2不亮.对此有下列几种猜想,其中可能的是(　　)
①灯泡L2灯丝断了
②灯泡L2的电阻太小
③灯泡L2两端电压较大
④通过灯泡L1 、L2的电流不相等
⑤灯泡L2被短路
⑥灯泡L1、L2的实际功率不同
A.②⑤⑥ B.①③⑥ C.①③④ D.②④⑤
8.物理科技小组在课外制作活动中,把一废旧电饭锅改造成一个由一根电热丝和两个开关组成的简易电饭锅.接通电源,手动开关闭合,电热丝工作,当锅内温度达到103 ℃ 时,手动开关自动断开,且无法自动闭合;接通电源,温控开关在锅内温度低于60 ℃时自动闭合,电热丝工作,锅内温度高于85 ℃时,温控开关自动断开.通过两个开关的通断,可实现加热和保温两种功能.根据以上描述,下列判断正确的是 (　　)
A.接通电源,闭合手动开关,电热丝才能开始工作
B.当手动开关自动断开时,简易电饭锅马上进入保温状态
C.简易电饭锅加热时的功率大于保温时的功率
D.锅内温度由103 ℃降至60 ℃过程中,电热丝不工作
9.如图是小轩家的部分电路.下列说法正确的是(　　)
A.若熔断器熔丝熔断了,可以用铜丝代替
B.若导线cd间断路,仍然可以安全使用三孔插座
C.若闭合开关S,灯泡L不发光,用试电笔检测e点,氖管不发光,则说明灯丝一定断了
D.若ab间断路,灯泡L仍能正常工作
10.如图所示,电源电压为4.5 V,电流表的量程为“0~0.6 A”,滑动变阻器的规格为“10 Ω　1 A”,小灯泡L标有“2.5 V　1.25 W”(不考虑温度对灯丝电阻的影响),在保证各元件安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列说法正确的是 (　　)
A.小灯泡的额定电流是0.6 A
B.电流表示数的变化范围是0.3~0.5 A
C.电压表示数的变化范围是0~3 V
D.电路的最大电功率是1.25 W
二、填空与作图题(共7小题,计19分)
11.(2分)如图所示情景中,会发生触电事故的是图　　　　(选填“甲”或“乙”),发生触电事故时电路中的空气开关　　　　(选填“会”或“不会”)跳闸.
12.(2分)如图甲所示是某款可充电电池,在图乙所示的铝箔条上的A、B、C三处剪出宽度相同的缺口.将铝箔条的两端连到电池的两极上,由于铝箔的电阻很小,会造成电池　　　　,铝箔条上会产生大量的热,缺口　　　　(选填“A”“B”或“C”)处的发热功率最大,最容易烧断.
甲　　　　　　　　　　　乙 　　
13.(2分)某教室共有20盏“220 V　40 W”的普通照明灯泡,一盏灯泡的电阻为　　　Ω;如果改用20盏“220 V　13 W”的LED灯,不仅亮度相当,而且可以省电,若该教室平均每天用电5 h,则一天可节约　　　　度电.
14.(2分)如图是一款分拣快递的智能机器人“小黄人”,它能自动识别二维码、自己定位和认路,将快递运输到对应的出口.某款“小黄人”铭牌上标有电池容量“2 000 mA·h”,工作电压15 V,该机器人的电池充满电时储存的电能是　　　　J.若充电一次可供“小黄人”正常工作10 h,则该“小黄人”正常工作时的电功率为　　　　W.
第14题图　　　　第15题图
15.(3分)如图所示为便携式小风扇,其中有一个直流电动机,该直流电动机的额定电压为3 V,线圈内阻为1 Ω,正常工作时电流为0.2 A,则其额定功率为　　 　W.该电动机正常工作5 min,消耗的电能为　 　　J,线圈产生的热量为　 　　J.
16.(2分)小明设计的能控制自动水龙头的电路如图甲所示,可变电源接在EF两端,可变电源提供的电压随时间周期性变化的关系如图乙所示.R为5 Ω的定值电阻,A为一种特殊的电子元件,其两端的电压恒为电源电压的.当R的电功率满足PR≥5 W时,自动水龙头启动出水.当t=9 s时电阻R的电功率为　　　　W;该电路持续工作3 min,出水时间共为　　　　s.
17.(6分)(1)如图1为家庭电路,开关S1为插座和灯泡的总开关,开关S2控制灯泡.为使灯泡和插座正常工作,请将图中电路补充完整.
图1
(2)(通常居民楼道的电灯是通过光控开关和声控开关来控制的.光控开关在天黑时,自动闭合,天亮时,自动断开;声控开关在有人走动发出声响时,自动闭合,无声响时,自动断开.为了达到节约电能的目的,请将如图2所示的原理图连接完整,使电灯只有在光线昏暗并且有人经过时才发光.
图2
三、实验与探究题(共4小题,计26分)
18.(4分)(1)某家庭电能表如图甲所示.若该家庭单独让空调工作,测得1 min内电能表转盘转了60转,则空调消耗的电能为　　　　kW·h,空调的电功率是　　　　W.
甲　　　　　乙
(2)在测量小灯泡电功率拓展实验过程中,电流表坏了,他们找来一只阻值合适的定值电阻R0,设计了如图乙所示的电路图,操作步骤如下:
①断开S1,闭合S2,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数等于小灯泡的额定电压U额;
②　　　　　　　　　　　　　　,断开S2,闭合S1,记下此时电压表示数为U;
则小灯泡额定功率的表达式为P额=　　　　(用U额、U和R0表示).
19.(8分)如图所示,甲、乙两个完全相同的玻璃瓶内有阻值分别为R甲、R乙的电阻丝,且R甲>R乙,瓶中插入温度计a、b.
(1)利用此装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时,在两瓶中加入质量、初温都相同的煤油.
①闭合开关,通电一段时间后,小希发现　　　　　瓶中温度计的示数大,表明其他条件相同时,导体的电阻越　　　　　,产生的热量越多.
②本实验使用了控制变量的科学方法:通过将两电阻丝串联的方式,控制　　　　　　　　　　　和通电时间相同.本实验还使用了转换的科学方法:把　　　　　　　　　　　　转换为温度升高的多少.
(2)小希想把装置改成探究物质吸热能力的实验装置,在甲、乙两瓶中加入质量、初温都相同的不同液体,将两瓶中的电阻丝换成　　　　相等的电阻丝.
①一段时间后,小希观察到乙瓶内液体温度高一些,据此判断“乙瓶内液体吸收的热量多”,他的判断是　　　　(选填“正确”或“错误”)的,请说明理由:　 　　　　　　　　.
②甲、乙两瓶内液体的比热容关系是c甲　　　　c乙(选填“>”“<”或“=”).
20.(7分)小明要探究“当电流一定时,小灯泡的功率与电阻的关系”,器材有:两节干电池,三个小灯泡L1、L2、L3(分别标有“1.5 V　0.25 A”“2.5 V　0.25 A”和“3.8 V　0.3 A”字样),滑动变阻器(10 Ω　1 A),电流表,电压表,开关,导线若干.
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示电路连接完整.
(2)小明先将L1接入电路,闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片P,通过L1的电流为 0.2 A 时,电压表示数如图乙所示,则L1两端的电压为　　　V,实际功率是　　　W.
(3)保持滑动变阻器滑片P的位置不变,用L2替换L1,闭合开关,为保持电流表的示数为0.2 A不变,应将滑片P向　　　　(选填“左”或“右”)移动,再测出L2两端的电压,算出L2的电阻和实际功率.
(4)再用L3替换L2,做第3次实验,并将实验数据记录在下表中.分析表中数据可得:在电流一定时,小灯泡的实际功率与电阻成　　　　(选填“正比”或“反比”).
实验次数 灯泡 I/A U/V R/Ω P/W
1 L1 0.2
2 L2 2 10 0.4
3 L3 2.4 12 0.48
【评估】实验结束后,小明感觉以上实验存在一些问题,于是他找来小红进行评估.
①上述实验不够简便,改进方法是　　　　　　　　.
②有一组数据不符合实际,原因是 　　　　　　　　.
21.(7分)一种家用双温双控电热毯有两组电热丝,分别由温控开关独立控制,可根据需要选择挡位“升温”“睡眠”或“关”.
甲　　 　乙
(1)图甲为电热毯的一组电热丝所在的电路,指示灯L与电热丝　　　　联;电热毯工作时通过指示灯的电流很小,可知指示灯的电阻很　　　　.
(2)图甲中D为二极管,具有单向导电性(电流从二极管正接线柱流入时,二极管发光;从二极管负接线柱流入时,二极管不发光).当电热丝与二极管连接后,一半时间通电,另一半时间断电,从而减小发热功率,实现了电热毯的“睡眠”功能.忽略指示灯和二极管的功率,若电热毯的“升温”功率为100 W,则其“睡眠”功率为　　　　W.
(3)现用图乙所示电路测量其中一组电热丝的电阻(忽略通过指示灯的电流).
①请在图乙中将电路连接完整.
②实验前,应将被测的一组电热丝的开关推至挡位“升温”,另一组电热丝的开关推至挡位“　　　　”.(选填“升温”或“关”)
③实验中,当电压表示数为13.0 V时,电流表示数如图丙所示,则电热丝电阻为　　　　Ω.
④测得的电热丝电阻显著小于其正常工作时的电阻,主要原因是电热丝的电阻受　　　　影响.(选填“长度”或“温度”)
四、综合题(共2小题,计15分)
22.(6分)图甲为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的挂烫机,它的额定电压为220 V,其内部电路如图乙所示,它有大小两个加热挡位,只闭合开关S1时为小功率挡,同时闭合S1、S2时为大功率挡,电热丝的阻值R1=R2=88 Ω.当挂烫机正常工作时,求:
甲　　　　　　　　　　　　乙　
(1)使用小功率挡时,挂烫机的工作电流.
(2)大功率挡的额定功率.
(3)若加热效率为90%,使用大功率挡将水箱中0.2 kg的水从10 ℃加热到100 ℃所需的时间.[c水=4.2×103 J/(kg·℃),结果保留整数]
23.(9分)北京冬奥会期间超1 000辆氢能源汽车投入运行.如图所示为某型号氢能源汽车的自动测定液态氢含量的电路原理图,其中电源电压恒为18 V,R0为定值电阻. 为液态氢含量表(实际是一只量程为0~0.6 A的电流表,燃料箱容量为50 L,装满液态氢时,电流表满偏),Rx为压敏电阻,其阻值与燃料箱内的液态氢体积的关系如下表所示,燃料空箱质量为1 kg.(一定条件下液态氢密度为0.07×103 kg/m3,g=10 N/kg)
　
燃料箱中液态氢的体积V/L 0 10 20 30 40 50
对应的压敏电阻阻值Rx/Ω 120 100 80 60 40 20
(1)求定值电阻R0的阻值.
(2)若压敏电阻的受力面积为0.3 m2,该电阻受到的压强为143 Pa时,整个电路消耗的电功率多大
(3)若燃料箱装满液态氢时,要使对应的电流表示数为0.5 A,试通过计算说明可以采取的具体措施.
第十五章　电功和电热
1.A　手机“电量”所剩无几时,即W一定时,由P=可得,t=,要延长使用时间t,则需要减小总功率P,因此手机的“省电模式”是通过减小总功率的方式来延长使用时间的,故A正确,B、C、D错误.
2.B　平板电脑和电视机工作时主要将电能转化为光能和声能,没有利用电流的热效应;由生活常识可知,路由器工作时,电能并不是主要转化为内能,即路由器不是利用电流的热效应工作的;电热水壶工作时把电能转化为内能,利用了电流的热效应,故选B.
3.B　电流做功的过程实质是将电能转化为其他形式能的过程,电动机工作时会将一部分电能转化为内能,A错误;电功率是表示电流做功快慢的物理量,B正确;电能表是测量一段时间内电路中消耗电能多少的仪器,C错误;由W=Pt可得,电流做功的多少等于电功率和时间的乘积,电功率大,电流做的功不一定多,D错误.
4.A　控制用电器的开关必须接在火线与用电器之间,以保证开关断开时,用电器与火线断开,A项正确;当空气开关跳闸后,应先查明故障原因再合闸,以避免将故障扩大化,B项错误;使用试电笔时,手不能接触笔尖金属体,但必须接触笔尾金属体,C项错误;发现有人触电时,由于人体是导体,因此不能直接用手去拉触电的人,应先断开电源再选择合适的方法进行施救,D项错误.
5.B　导体的电阻和导体的横截面积有关,在材料、长度、温度一定时,横截面积越小,电阻越大;根据公式P=可知,灯泡两端的电压不变,灯泡的实际功率与其电阻成反比,故电阻增大时灯泡的实际功率会变小.
6.B　
7.A　闭合开关S,L1、L2串联,通过它们的电流一定相等,灯泡L1亮、L2不亮,说明电路不可能断路,①④不正确.L2不亮的原因有两种:一是L2被短路;二是L2电阻很小,L2两端电压较小,L2的实际功率太小,不足以发光.故②⑤⑥正确.
8.D　由题意可知,接通电源,闭合手动开关,此时若温度低于60 ℃,温控开关自动闭合,电热丝工作,电饭锅处于加热状态,当温度达到85 ℃ 时,温控开关断开,手动开关还是闭合状态,当温度达到103 ℃时,手动开关和温控开关都断开,电热丝不工作,当温度降低到60 ℃时温控开关自动闭合,电热丝工作,使电饭锅处于保温状态,温度上升到85 ℃时温控开关断开,电热丝不工作.加热功率和保温功率都等于电热丝的实际功率.综上所述,A、B、C错,D正确.
9.D　熔断器熔断后,不能用铜丝来代替,因为铜丝的电阻小、熔点高,若用铜丝代替,不能在电流过大时自动切断电路,故A错误;由题图可知,如果导线cd间断路,用电器的金属外壳无法接地,存在危险,所以不能继续安全使用三孔插座,故B错误;如果火线断路、熔断器的熔丝烧断、灯泡灯丝断了或者灯泡到火线间的电路断路,灯泡都不能发光,同时试电笔接触e点,氖管都不能发光,所以不能说明灯丝一定断了,故C错误;由题图可知,虽然ab间断路,但电流可以从火线到灯泡,经a点回到零线,所以灯泡L仍能正常工作,故D正确.
10.B　题图中滑动变阻器与小灯泡串联,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电路中的电流.小灯泡的额定电流I额===0.5 A,A错.小灯泡的电阻R灯===5 Ω,为保证电路元件全,电路中最大电流为0.5 A,当电路中电流最大时,电压表示数最小,U最小=U-I最大R灯=4.5 V-0.5 A×5 Ω=2 V;当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时,电路中的电流最小,为I最小===0.3 A,故电流表示数的变化范围是0.3~0.5 A,B对.当电路中电流最小时,电压表示数最大, U最大=U-I最小R灯=4.5 V-0.3 A×5 Ω=3 V,电压表示数的变化范围为2~3 V, C错.当电路中电流最大时,电路的电功率最大,P最大=UI最大=4.5 V×0.5 A=2.25 W,D错.
11.甲　不会
【解析】人体触电,原因是有电流流过,形成通路.人体为导体,一边与火线相接,一边与零线相接或与大地相接,都会形成通路,图甲中有电流流过人体,会触电,图乙中没有电流流过人体,不会触电;甲图中通过人体的电流不会过大,空气开关不会跳闸.
12.短路　A
【解析】由题图可知,A、B、C三处缺口的宽度相等,即A、B、C剩余部分的宽度相等,A处剩余部分的横截面最小,即A处剩余部分的电阻最大,又知电流相同,由P=I2R可知,A处的发热功率最大,最容易烧断.
13.1 210　2.7
【解析】　一盏“220 V　40 W”普通照明灯泡的电阻RL===1 210 Ω.更换灯泡后,一天节约的电能W=ΔPt=(0.04 kW-0.013 kW)×20×5 h=2.7 kW·h=2.7度.
14.1.08×105　3
【解析】2 000 mA=2 A,1 h=3 600 s,该电池充满电储存的电能W=UIt=15 V×2 A×3 600 s=1.08×105 J.10 h=36 000 s,“小黄人”正常工作时的电功率P===3 W.
15.0.6　180　12
【解析】电动机的额定功率P=UI=3 V×0.2 A=0.6 W;电动机消耗的电能W=UIt=3 V×0.2 A×5×60 s=180 J;电动机线圈产生的热量Q=I2Rt=(0.2 A)2×1 Ω×5×60 s=12 J.
16.20　90
【解析】由电路图可知,定值电阻R与电子元件A串联.由题图乙可知,当t=9 s时,UEF=15 V,因电子元件A两端的电压恒为电源电压的,所以,此时R两端的电压UR=(1-)UEF=×15 V=10 V,此时电阻R的电功率PR1===20 W;当R的电功率PR≥5 W时,R两端的电压UR'=≥=5 V,此时电源电压UEF'=UR'≥×5 V=7.5 V,由题图乙可知,0~3 s内电源电压均匀增加,大于7.5 V的时间为1.5 s,由对称性可知,3~6 s内电源电压大于7.5 V的时间也为1.5 s,即每个周期内出水时间为3 s,所以,该电路持续工作3 min,出水时间共为×3 s=90 s.
17.(1)如图所示.
(2)如图所示.
【解析】(1)由题知,开关S1是插座和灯泡的总开关,要接在火线和用电器之间,插座与灯泡并联;三孔插座的接法:左零、右火、中接地;开关S2控制灯泡,开关S2在灯泡所在支路.(2)光控开关在天黑时,自动闭合,天亮时,自动断开;声控开关在有人走动发出声响时,自动闭合,无声响时,自动断开.电灯只有在光线昏暗并且有人经过时才发光,说明两个开关不能独立工作,即两个开关串联,再和电灯串联.
18.(1)0.02　1 200　(2)保持滑动变阻器滑片位置不变　U额
【解析】(1)电能表转盘转了60转,则空调消耗的电能W= kW·h=0.02 kW·h;空调的电功率P===1.2 kW=1 200 W.(2)①断开S1,闭合S2,此时小灯泡L与定值电阻R0串联,电压表测小灯泡L两端电压,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数等于小灯泡的额定电压U额,此时小灯泡正常发光;②保持滑片位置不变,闭合S1、断开S2,小灯泡L与定值电阻R0仍串联,小灯泡仍正常发光,电压表测定值电阻和小灯泡两端电压U,此时电阻R0两端电压U0=U-U额,根据I=可得,此时通过电阻R0的电流I0==,根据串联电路的电流规律可知,小灯泡正常发光时的电流I额=I0,根据P=UI可得,小灯泡额定功率的表达式为P额=U额I0=U额.
19.(1)①甲　大　②通过电阻丝的电流　电流通过电阻丝产生热量的多少　(2)阻值　①错误　两电阻丝相同,加热相同的时间,放出的热量相同,所以两瓶内液体吸收的热量相等　②>
【解析】(2)要探究物质的吸热能力,则应让两种不同液体的质量相等、吸收的热量(加热时间)相等,由温度的变化大小得出物质吸热能力的强弱;所以,应当保证甲、乙两瓶中电阻丝的阻值相等(即加热器相同).①他的判断是错误的,因为两电阻丝的阻值相同,加热相同的时间,放出的热量相同,所以两瓶中的液体吸收的热量相等;②一段时间后,小希观察到乙瓶内液体温度高一些,因两种液体吸收的热量相等、质量也相等,由Q=cmΔt可知,乙瓶内液体的比热容较小,即甲瓶内液体的比热容大于乙瓶内液体的比热容.
20.(1)如图所示.　(2)0.8　0.16　(3)左　(4)正比　【评估】①将L1、L2、L3串联在同一电路中,就控制了电流一定(合理即可)　②L2正常工作时电阻为10 Ω,当L2两端电压小于额定电压 2.5 V 时,电阻应小于10 Ω(合理即可)
【解析】(2)电压表使用的是0~3 V量程,每一个大格代表1 V,每一个小格代表0.1 V,读数为0.8 V.L1的实际功率P=UI=0.8 V×0.2 A=0.16 W.(3)假设小灯泡电阻不变,由I=可得,R1===6 Ω,R2===10 Ω,换上L2,电路中的总电阻增大,电流减小,要使电流增大到0.2 A,要减小电路中的总电阻,即应将滑动变阻器的滑片向左移动.【评估】①串联电路中电流处处相等,可将L1、L2、L3串联在同一电路中,就控制了电流一定.②由于灯丝的电阻随着温度的变化而变化,故当小灯泡两端的电压不同时,实际功率不同,电压越大,实际功率越大;由题可知,L2正常工作时灯丝的电阻为10 Ω,当其两端电压小于额定电压2.5 V时,电阻应小于10 Ω,而第2次实验中,算出的电阻为10 Ω,不符合实际.
21.(1)并　大　(2)50　(3)①如图所示.　②关　③200
④温度
【解析】(1)观察题图甲,可知指示灯与电热丝并联,二者两端的电压相等,因通过指示灯的电流很小,根据I=可知,指示灯的电阻很大.(2)依题意,在相同时间内,“睡眠”挡消耗的电能是“升温”挡的一半,因此“睡眠”挡的功率等于“升温”挡功率的一半,即50 W.(3)①电热丝需要与电流表串联、与电压表并联.②测量其中一组电热丝的电阻时,另一组电热丝不能连入电路,应将开关推至“关”.③由题图丙知,电流表示数为65 mA,则R===200 Ω.④实验时与电热毯正常工作时相比,电热丝的长度、材料和横截面积都没有变化,但温度比正常工作时低很多,因此电阻变小的主要原因是受到了温度的影响.
22. (1)使用小功率挡时,挂烫机的工作电流
I= ==2.5 A (2分)
(2)根据电路图可知,同时闭合S1、S2时,R1、R2并联,根据P=UI,I=可得,R1的电功率
P1===550 W
R2的电功率P2===550 W
大功率挡的额定功率P=P1+P2=1 100 W (2分)
(3)水吸收的热量
Q吸=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×0.2 kg×(100 ℃-10 ℃)=7.56×104 J
由η=×100%可得,W===8.4×104 J
由P=可得,t==≈76 s (2分)
23.(1)已知燃料箱容量为50 L,装满液态氢时,电流表满偏,示数为0.6 A,根据I=可得电路总电阻R总===30 Ω (1分)
由表中数据可知,当燃料箱装满液态氢时,压敏电阻阻值Rx=20 Ω
根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可得,定值电阻的阻值为R0=R总-Rx=30 Ω-20 Ω=10 Ω (1分)
(2)由p=得,燃料箱与燃料的总重力G总=F=pS=143 Pa×0.3 m2=42.9 N (1分)
由G=mg得,燃料箱与燃料的总质量m总===4.29 kg
燃料的质量m燃料=m总-m空箱=4.29 kg-1 kg=3.29 kg
由ρ=可知,燃料的体积V===0.047 m3=47 L (1分)
根据表格中的数据可以得到,此时对应的压敏电阻的阻值R'x= Ω+20 Ω=26 Ω
此时电路消耗的总功率P===9 W (2分)
(3)若燃料箱装满液态氢时,要使对应的电流表示数为0.5 A,此时电路中的最大电阻R'===36 Ω (1分)
装满液态氢时,压敏电阻受到的压力不变,它的电阻不变,所以更换一个定值电阻即可,此时定值电阻的阻值R'0=R'-Rx=36 Ω-20 Ω=16 Ω,所以应该在电路中再串联一个6 Ω的电阻 (2分)
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