电学计算题——提高篇测试题（无答案）

电学计算题——提高篇
1．亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路，其电路原理图如图甲所示。其中，电源两端电压U＝4 V(恒定不变)，电压表的量程为0～3 V，R0是定值电阻，R0＝300 Ω，Rt是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示。闭合开关S后，求：
(1)当环境温度为40℃时，热敏电阻Rt的阻值是多少？
(2)当环境温度为40℃时，电压表的示数是多少？
(3)电压表两端电压不能超过其最大测量值，则此电路所允许的最高环境温度是多少？
2．如图甲所示是某电子秤原理图．托盘与弹簧相连，滑片P固定在弹簧上并能随弹簧的伸缩上下滑动，R是一根长x0=10cm的均匀电阻丝。空盘时，滑片P位于R的最上端，称量最大值时，滑片P位于R的最下端，R最大阻值Rm=40Ω，电源电压恒为3V．请完成以下问题解答：
(1)图甲中的“质量表”用　　　　　　表改装；R0在电路中的作用是　　　　　　；
(2)空盘时，闭合开关S，电路电流为0.3A，求R0的阻值；
3．小华同学为探究水流对不同形状物体的冲击力，设计了一个实验装置，如图甲所示。电源电压保持3V不变，电流表量程为0～1A，电阻不计，粗细均匀的电阻丝MN全长12cm，总电阻为9Ω，它的阻值与其接入电路的长度成正比．水平光滑杆AB上套有弹簧，弹簧弹力与其伸长量x的关系如图乙所示，弹簧左端固定，右端连接有滑块，滑块与滑片P、物体Q通过硬杆相连．滑片与电阻丝始终保持良好接触。水流冲击力为零时，滑片P刚好与电阻丝左端相接触，此时电流表满偏。测量时，滑块稳定后，小华通过电流表示数可计算出物体受到的水流冲击力大小。
(1)电阻Ro的阻值为多少？
(2)当电流表读数为0.5A时，物体所受的冲击力大小为多少？
4．在图所示电路中，电源电压恒为6V，电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”字样，电流表所用量程为0～3A．闭合开关S．求：
(1)通过电阻R1的电流；
(2)为保证电路安全，滑动变阻器R2连入电路的阻值范围．
5．小敏看到超载车损坏公路的新闻报道，设计了一个称量车重的模拟电路，将载重量转化成电流表示数，如图甲。电路由电源、称重计（电流表，量程0~0.6A）、定值电阻R0、滑动变阻器R1、弹簧和开关组成。已知电源电压8伏，滑动变阻器R1长40厘米、总电阻20欧，且电阻的大小与其接入的长度成正比，弹簧的长度与受到压力之间的关系如图乙，当没有载物时，变阻器滑片指在上端，电流表示数是0.1A。
(1)定值电阻R0多大？
(2)弹簧的长度与受到的力的关系是：在弹性限度内， ；
(3)最大载重时，该模拟电路的电流表示数多大？
(4)小华觉得最大称量时，该模拟电路的电流示数至少应该过满量程的一半，则应选择定值电阻：R2=20欧、R3=5欧和R4=1欧中哪个替换R0，替换后，最大称量时，电流表示数多大？
6．如图为高温高压蒸汽消毒锅自动测定锅内温度的电路原理图．其中R0为定值电阻，阻值为5Ω．A为温度指示表（实质是一只量程为0～0.6A的电流表），Rx（测温探头）为热敏电阻（其电阻值随锅内温度的变化而变化）．关于热敏电阻的阻值与温度的对应关系如下表所示：
锅内的温度值/℃
25
37.5
50
62.5
75
87.5
100
112.5
125
Rx对应的电阻值/Ω
150
80
50
30
20
15
10
7
(1)若锅内温度为75℃时电流表的示数为0.24A．求电源的电压U．
(2)若锅内温度为125℃时电流表的示数为0.6A．求此时热敏电阻Rx的阻值．
7．交通法规禁止酒后驾驶，为加强检查力度，酒精测试仪被广泛应用．如图甲所示是酒精测试仪简化的工作电路，已知电源E的电压为U=12V，定值电阻R0=30Ω．图中酒精气体传感器Rt的阻值随酒精气体浓度的变化关系如图乙所示，电压表示数的变化对应了不同的酒精气体浓度．以酒精气体浓度≥0.2mg/ml为酒驾判断标准，求：
(1)被检测者未喝酒时，R1阻值；
(2)被检测者酒精气体浓度为0.8mg/mL时，电流表的示数；
(3)现在公认的酒驾标准为0.2mg/mL≤酒精气体浓度≤0.8mg/mL，当电压表示数为4.8V时，通过计算说明被检测司机是否酒驾？
8．为锻炼身体，小东利用所学的科学知识设计了一个用电流表显示拉力大小的电子拉力计，图1是其原理图．弹簧右端和金属滑片P固定在一起，ab是一根长为5cm的均匀电阻丝，阻值Rab=80Ω，定值电阻R0=20Ω，电源两端电压U=2.0V恒定不变，电流表的量程为0～0.1A．当不拉拉环时，金属滑片P刚好处于a端，已知该弹簧伸长的长度x与所受拉力F间的关系如图2所示，弹簧的电阻及P与Rab的摩擦均不计，且P与电阻丝之间始终接触良好。
(1)小东在电路中连入R0的目的是什么？
(2)小东欲将电流表的表盘改为拉力计的表盘，当不拉拉环时，拉力计表盘上拉力的零刻度应标在电流表表盘的何处？
(3)通过计算说明，电流表表盘的0.1A处应标的拉力数值是多少？
9．如图甲是某电子秤的原理示意图，已知电阻R0=50Ω，电源电压为24V且保持不变．压力传感器R的阻值随所受压力F变化的图象如图乙所示，当电压表的示数4V时，电流表示数多大？被测物体的质量多大？（托盘的质量忽略不计，g取10N/kg）
10．小明听科学老师讲过“干电池内部其实是有电阻的，分析电路时可以把干电池看成是由一个电压为U、电阻为0的理想电源与一个电阻值为r的电阻串联而成”，如图甲所示．在老师指导下，小明设计了图乙所示的电路来测量一节干电池内部的电阻．
(1)按照图乙连接电路时，闭合开关前滑动变阻器的滑片P应位于　　　　　　端；
(2)根据实验中电压表和电流表的读数绘出U﹣I图象如图丙所示，当电流表示数如图丁所示时电压表示数U=　　　　　　V；
(3)根据实验数据求得这节干电池内部电阻r=　　　　　　Ω。