电学压轴题-综合应用题（有答案）

2024年11月6日初中物理作业
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、综合题
1．如图甲所示为某品牌“无人机”，由额定电压为12V的锂电池供电，其携带的摄像机可进行高清拍摄并实时把信号传到遥控器显示器。
(1)通过电子调速器（简称电调）来控制电动机中的电流，每一个电动机连接一个电调，那么电动机和电调的连接方式是 联；
(2)如图乙所示，利用红外探测器设计了一个“模拟自启系统”。该系统由“自启电路”、“控制电路”等组成。其中电源由“无人机”的锂电池提供，R是电阻箱，RP是红外探测器，可视为可变电阻，它的阻值与红外线强度变化的对应关系如图丙所示（E为红外线强度，cd表示其单位）。
①若a、b两端电压必须等于或大于9V时，控制电路才能启动摄像机进入工作状态。设定红外线强度为3.0cd时启动摄像机工作，此时RP红外探测器阻值为 Ω，电阻箱R的阻值至少应调到 Ω；（写出必要的文字说明，表达式及最后结果）；
②为了能使控制电路在红外线强度较弱时就能启动摄像机进入工作状态，可采取其中一的措施是： 电阻箱R的电阻值（选填“调高”或“调低”）。
2．物理课外活动中，小明同学设计了一个电子身高测量仪，其电路图如图所示，电源电压不变，R是固定的、竖直放置的硬电阻棒，总长为30cm，其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比，金属杆cd和MP右端P与电路接触良好。小弟身高为158cm，用该测量仪测量时，电流表示数为0.5A，电压表的示数为2V；小妹身高为155cm，用此测量仪测量时，电流表的示数为0.6A，电压表的示数为1.5V。
(1)R0在电路中的作用是 ；
(2)若把电压表改装成身高指示计，其刻度是 （选填“均匀”或“不均匀”）的；
(3)求身高170cm的小明用该测量仪测量时，电流表示数是多少 （写出必要的文字说明、表达式及最后结果）。
3．小明同学为了制作一个温度报警装置设计了如图甲所示电路，R1为热敏电阻，它的阻值随温度的变化图像如图乙所示，当温度是40℃时，电压表示数为10.8V；温度为60℃时电压表示数为12V。R0是定值电阻，电源电压保持不变。
(1)甲电路中，温度越高电压表示数越 ；
(2)请通过计算求出小明所选用的定值电阻是多少Ω，电源电压为多少V？（写出必要的文字说明及表达式和最终结果）；
(3)小魏同学用原有热敏电阻和恒流电源设计了如图丙所示电路，其中的“恒流源”是一个特殊电源，电流大小由电源内部结构决定，当电阻R1变化时，通过R1的电流大小保持不变。通过数字电压表的示数可反映环境的温度。某次环境温度从：20℃上升到30℃，电压表的示数变化了10mV。当环境温度为40℃时，电压表示数为 mV。当温度的变化值相同时，电压表示数的变化值越大，该测温装置的灵敏度越高。若要增大该测温装置的灵敏度，可换一个电流值更 的恒流源。
4．科技小组的同学制作了一个利用电压表测物体重力的装置，如图所示，电源电压为6V不变，滑动变阻器最大阻值为50Ω，电压表量程为0-3V，物重每增加1N，a至P之间的电阻刚好增加2Ω。
5．在学习了电学的相关知识后，某项目化学习小组制作了一个体重秤，如图是其电路结构图，定值电阻R0的阻值为100Ω，秤盘下方的电阻R为力敏电阻，当秤盘放到力敏电阻上时，力敏电阻的阻值为900Ω，当压力增大时，力敏电阻的阻值会减小。已知电源电压保持不变，电压表选择0～3V的量程，实验中力敏电阻减小的电阻值与所受压力始终成正比，g=10N/kg。
(1)当秤盘上放5kg的物体后，力敏电阻所受的压力增加 N；
(2)秤盘上所放物体质量越大，电压表的示数 ；
(3)小组成员发现体重秤的量程太小，为了增大量程，小组成员采用两种方法：
方法一：将电压表量程更换为0～15V，当电压表示数为15V时，体重秤达到最大测量值；
方法二：将电源电压变为原来的一半，当电压表示数为3V时，体重秤达到最大测量值；
通过实验操作发现，采用方法一得到的体重秤最大测量值为采用方法二得到的体重秤最大测量值的1.4倍，则电路中原来的电源电压为多少 。（写出必要的文字说明、表达式及最后结果）
6．如图所示是小致同学自制的电子秤的原理图，电源电压为12V，R0是阻值为10Ω的定值电阻，压力表为0～15V的电压表，R是压敏电阻（忽略踏板、直杆ABO及压杆的重力）
压力F/N 0 50 100 150 …… 450
电阻R/Ω 30 27 24 21 …… 3

(1)当踏板上的压力增大时，R受到压力也增大，此时通过R的电流 ，压力表的示数 。（两空均选填“减小”或“增大”）
(2)若压杆对R的压力为250N，此时R的阻值为 Ω，电压表的示数为 V。
(3)根据表格，压力变化过程中，电路的最小电流为多少 ？（请写出简单的文字叙述和计算过程）
7．为锻炼身体，小明利用物理知识设计了一个电子拉力计，图甲是原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起，为定值电阻，ab是一根长为40cm的均匀电阻丝，阻值，电流表的量程为，当不拉拉环时，金属滑片P刚好处于a端。已知该弹簧所受拉力每增加20N，弹簧长度增加1cm。（弹簧的电阻不计，P与间的摩擦不计，实验中弹簧始终在弹性限度内。）
（1）闭合开关，图甲中电流表的示数为；
（2）当拉力增加时，图甲中电流表的示数将 ；
（3）当施加500N的拉力时，图甲中电流表的示数为。如果将电流表的刻度盘改装成拉力计的刻度盘，则拉力计的刻度 ；（选填“均匀”或“不均匀”）
（4）小明又利用图甲中实验器材和电压表（量程为）设计了如图乙所示的电路，将电压表的刻度盘改为拉力计的刻度盘，当不拉拉环时，金属滑片P刚好处于a端，当向右施加拉力时，电阻的电功率将 ；
（5）图乙所示的拉力计量程为多少？（写出必要的文字说明、表达式及最后结果）
8．某物理实践小组设计了一种工程上的压力测量装置，其原理如图甲所示，电路中电源电压恒为，定值电阻的阻值为，电压表的量程为，轻质绝缘的压力检测板M与力敏电阻R相连，R的阻值与压力F的关系如图乙所示。闭合开关S后，试问：
(1)当检测板所受压力增大时，电压表的示数 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
(2)检测板不受压力时，电路中的电流是 A，电压表的示数为 V。
(3)该装置所能测量的最大压力为多少 ？（写出必要的文字说明、所应用的公式及最后结果）
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．(1)串
(2) 6 18 调高
2．(1)保护电路
(2)不均匀
(3)0.375A
3．(1)大
(2)300Ω，18V
(3) 80 大
4．(1) 25 100
(2)9V
5．(1)50
(2)变大
(3)24V
6．(1) 增大 增大
(2) 15 4.8
(3)电路的最小电流为0.3A
7． 变大 不均匀 不变 0~600N
8．(1)增大
(2) 0.1 2
(3)
答案第1页，共2页
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