1、传感电路的计算传感电路的计算 一、计算题一、计算题 1.（2021 宜昌）如图甲是某品牌智能体重秤，图乙是它的电路结构图，R0为定值电阻，秤盘下方的电阻 R为压敏电阻，其阻值随所受压力大小的变化关系图像如图丙所示。已知电源电压为 6V 保持不变。 （1）当秤盘为空时，R 的阻值为_； （2）体重为 600N 的小勇站在体重秤上时，电压表示数为 2.4V，则 R0的阻值是多少? （3）若小华站在体重秤上，5s 内完成了称量体重的过程，这段时间内体重秤消耗的电能是 0.45J，则小华的体重为多少牛? 2.（2021 青海）酒驾、醉驾会给交通安全带来巨大隐患，便携式酒精测试仪给交警执法带来了极大的便
2、利。如图 1 所示，是便携式酒精测试仪的原理图，电源电压恒为 3V，Rp是酒精气体传感器，其阻值随酒精气体浓度变化的规律如图 2 所示，R0是报警器，其电阻值恒定为 50。问： （1）当气体中酒精浓度为 0 时，电路中的电流是多少？通电 10s 电流产生的热量是多少？ （2）我国法律规定，当每 100ml 的气体中酒精浓度大于或等于 20mg 小于 80mg 为酒驾，大于或等于 80mg为醉驾。在对某司机的检测中，电压表的示数为 2V，通过计算分析该司机属于酒驾还是醉驾。 3.（2021 长春）鉴定牛奶、酒的品质，农业选种时配制盐水等，都需要测量密度。为此，某科技小组设计了一款多量程密度计，其
3、示意图如图甲所示。电源电压恒定不变，电流表量程选用 00.6A，将电流值标记为对应的液体密度值。 压敏电阻 R1所受压力每增加 1N， 阻值减小 6.25； 压敏电阻 R2所受压力每增加 1N，阻值减小 R，实验中 R1、R2的阻值随压力变化的规律不变。（装置中杯子质量忽略不计，水=l.0g/cm3 ， g=10N/kg） （1）闭合开关，电流表示数如图乙所示，为_A；将杯子放在 R1上，向杯子中缓慢注入重 1.6N、密度为 1.6g/cm3的液体，在杯子外表面标记出液面位置，此时 R1的阻值为 2，电流表示数为 0.6A，则 R1不受压力时的阻值为_，电源两端的电压为_V； （2）倒出杯子中
4、的液体，将杯子擦干放在 R2上，向杯子中缓慢注入水，使水面到达标记处，电流表示数为0.6A；如果杯子放在 R2上时缓慢注入另一种液体，液面到达标记处时，电流表示数为 0.5A，则这种液体的密度应为_g/cm3； （3）分析发现，与杯子放在 R1上制作的密度计相比较，杯子放在 R2上制作的密度计的优点是_。 4.（2021 济南）小亮家新买了一辆汽车，车上的座椅垫具有电加热功能，如图甲所示。通过观察和研究，他了解到该座椅垫有“高温”、“低温”和“关”三个挡位，“高温”挡功率为 36W，“低温”挡功率为 20W。该座椅垫加热部分的电路简图如图乙所示，电源电压为 24V，S 为挡位切换开关。R1和
5、R2为电热丝。当座椅垫处于“高温”挡加热时，通过计算回答； （1）.通过座椅垫的电流是多少安？ （2）.电热丝 R1的阻值是多少欧？ （3）.座椅垫工作 5min 产生的热量是少焦？ 5.（2021 呼伦贝尔）某同学家的豆浆机铭牌和简化电路如图所示。豆浆机工作时加热器先加热，待水温达到 64时温控开关闭合，电动机开始打磨且加热器继续加热，直到产出豆浆成品，电源开关自动断开。该同学用初温 20、 质量 1kg 的水和少量豆子制作豆浆， 设电源电压为 220V 恒定不变， 不计导线的电阻。 求 豆浆机铭牌 最大容积 2L 额定频率 50Hz 额定电压 220V 加热器功率 880W 电动机功率 1
6、20W （1）.质量为 1kg 的水从 20加热到 64需要吸收的热量； （c水=4.2103J/（kg ） （2）.如果在温控开关闭合前加热器产生的热量 70%被水吸收，且不计豆子吸收的热量，则加热器单独工作的时间是多少？ （3）.本次制作豆浆共计用了 9min， 则本次制作豆浆共消耗的电能是多少？ 6.（2021 自贡）如图甲是食堂为餐具消毒、烘干的保洁消毒柜，其内部电路如图乙所示， 为温控开关， 为门控开关，R 为石英加热管。消毒柜的总功率为 1250W，其中臭氧发生器的功率为 150W。求： （1）正常工作时通过石英加热管 R 的电流为多大？ （2）在货架上放 100kg 的不锈钢餐具
7、，将其从 26 加热到 70 ，若电流产生的热量有 20%损失，消毒柜石英加热管需要正常工作多长时间？c钢=0.46103J/（kg ） 7.（2021 荆门）如图甲所示是公路上的超载检测装置的简化原理图。滑动变阻器 RAB的滑片 P 与称重平台固定在一起，和称重平台一同升降，用电流表的示数显示货车对称重平台的压力 F。滑片 P 从 A 端下滑距离 L与压力 F 的关系如图乙所示。当滑片 P 位于 A 端时为空载，当滑片 P 位于 B 端时为超载临界点，此时电流表的示数为 2A，称重平台锁止不再下降。已知电源的电压为 4V，RAB阻值均匀，每厘米长的电阻为 1，总长为 8cm。求： （1）.R
8、0的阻值； （2）.空载时 RAB消耗的功率； （3）.当一辆货车在称重平台上接受检测时电流表的读数为 1A，此时 F 的大小是多少。 8.（2021 内江）电子秤的应用在我们日常生活中已经十分普遍，下如图所示，是某位同学利用电压表设计的一个简易电子秤示意图。其中，电源的电压为 3V，V 是电压表（也是电子秤的示数表盘），R0是阻值为6 的定值电阻，R 是一根长为 4cm 阻值为 12 的均匀电阻丝（单位长度的电阻丝的阻值相等），P 是与弹簧 C 连接在一起的金属滑片，弹簧所受压力 F 与压缩量 的关系如下表所示。在不称量重物时，滑片 P刚好位于电阻丝 R 的最上端 a 处，弹簧处于自然状态。
9、滑片、弹簧的电阻均不计，塑料盘和金属板的重力不计，g=10N/kg。当开关 S 闭合后，则 弹压缩量 /cm 1 2 3 4 弹簧受到的压力 F/N 10 20 30 40 （1）该电子秤工作时的电功率是多少？ （2）当电压表的示数为 1V 时，所称重物的质量是多少？ 9.（2021 重庆）如图甲所示，是小乔同学从废弃的电热器上拆下的加热部件，该部件由阻值不变的两根电阻丝 R1、R2构成，小乔设计了图乙的电路对该部件进行检测，其中 R0=22，M、N 为接线柱。 （1）用导线把 M 和 N 连接，只闭合开关 S1 ， 电流表示数为 1A，求电源电压； （2）把 M 接 A，N 接 B，只闭合开
10、关 S1 ， 电流表示数为 0.5A，求 R1的阻值； （3）用导线把 B 和 C 连接，然后将 M 接 A，N 接 B，闭合开关 S1和 S2 ， 电流表示数为 1.5A；检测结束后，小乔利用该部件重新组装一个加热器，求新加热器接入 220V 电路中能达到的最大电功率。 10. （2020 陕西） 小明将废旧电热器上规格为“220V 968W”的完好电热丝 R0拆下， 用于科技小组制作电烘箱，设计电路如图 1 所示。经过多次试验，当选用的电阻 R1的阻值为 5 时，刚好满足箱体内烘于功率要求。（不考虑温度对电阻的影响） （1）电热丝 R0的阻值是多少？ （2）整个电路工作时的电流是多少？整个
11、电路工作 1h 产生的热量是多少？ （3）图 1 电路作时存在着电能没有被充分利用的不足。在保证箱体内烘手功率及 R0不变的情況下，请你针対电路中的不足进行改进，在图 2 中将改进后的电路图补充完整，并在图中标出相关电阻的阻值。（此问不要求写出计算过程） 11. （2020 潍坊） 某型号汽车的油量显示电路如图甲所示， 其中定值电阻 R0=10， R 为压敏电阻 （厚度不计） ，位于油箱底部，A 表是一量程为 00.6A 的电流表，作为油量指示表。压敏电阻的电阻值随汽油产生的压强的变化而变化，其对应关系如图乙所示。已知加满汽油时油的深度为 0.4m，A 表示数为 0.6A，汽油密度 油=0.7
12、103kg/m3 ， g 取 10N/kg。求： （1）加满汽油时汽油在油箱底部产生的压强； （2）电源的电压； （3）汽油耗尽时电流表的示数。 12. （2020 鸡西） 图甲所示是我市某家用电辅热式平板太阳能热水器， 其铭牌上标有电加热的功率为 1000W。图乙是其储水箱水位探测电路原理图，其中电源电压为 24V，A 为水位指示表（由量程为 00.6A 电流表改成），R0阻值为 10，Rx 为压敏电阻，其阻值与储水箱水深的关系如图丙所示。 （1）热水器正常电加热时，电热丝电阻多大？（结果保留一位小数） （2）阴雨天，将储水箱中 50kg、30的水加热到 50，正常通电要多长时间？若电热全部
13、被水箱中的水吸收且水无热损失，c水=4.2103J/（kg ） （3）当水位指示表指示储水箱水深为 0.2m 时，探测电路中的电流多大？ 13.（2020 仙桃）某科技小组自制了一个测量池水深度的装置，如图甲，它主要是由控制盒和测量盒构成，其电路连接如图乙所示（连接导线带绝缘皮，足够长，不计电阻和质量）测量盒是一个底面积为 8cm2高5cm重 2.0N 的圆柱体，其底部为压敏电阻 R，R 与水接触的表面涂有绝缘漆，其阻值随下表面压力变化的部分参数见下表控制盒中电源电压恒定，R0为定值电阻科技小组的同学将测量盒缓慢浸入水中，工作时測量盒底部始终与水平面相平，不考虑大气压强的影响。 （1）当测量盒
14、浸入深度为 1m 时，电压表的示数为 1.5V，求此时 R 底部受到水的压强 （2）当测量盒浸入深度为 2m 时，电压表的示数为 2.0V，求电源电压和 R0的阻值 （3）将测量盒放入水平池底（R 与池底未紧密结合，导线松弛），静止时电压表示数为 3V，则池水深度为多少米？ 14.（2020 仙桃）如图是多功能汤锅加热的测试电路图，使用时通过旋钮开关（虚线圆圈部分）可实现保温慢炖快炖三种功能切换，且保温慢炖快炖状态的加热功率依次增大已知四个发热电阻的阻值相等，测试电源电压为 220V，慢炖状态的功率为 550W求 （1）R1的阻值 （2）保温状态的功率 （3）若把 1.1kg 的水从 20加热
15、到 100，快炖需要 6min40s，则加热的效率是多少？ 15.（2020 荆门）“开车不饮酒，酒后不开车”是每一位司机都必须遵守的交通法规。图甲是气体中酒精浓度测试仪的原理图，电源电压 U=12V， R1是气敏电阻，其阻值随气体中酒精浓度的变化规律如图乙所示。气体中酒精浓度大于或等于 20 小于 80mg/100mL 为酒驾，大于或等于 80mg/100mL 为醉驾。测试仪使用前应先调零，即当气体中酒精浓度为 0 时，调节滑动变阻器 R2的滑片，使电压表示数 U1=10V，调零后 R2的滑片位置保持不变。求： （1）调零后 R2接入电路中的阻值； （2）当 U1=10V 时，R1消耗的电功
16、率； （3）在某次检测中，电流表示数为 0.3A，试通过计算分析，判断该司机属于酒驾还是醉驾？ 16.（2020 泰安）小明观察到高速公路进出口处设有测量货车重力的检测装置，他利用学过的物理知识设计了一套测量货车重力的模拟装置，其工作原理如图甲所示。OAB 为水平杠杆，OB 长 1m，O 为支点，OAAB=14，平板上物体所受重力大小通过电流表读数显示。已知定值电阻 R0的阻值为 10，压力传感器 R 固定放置，R 的阻值随所受压力 F 变化的关系如图乙所示。平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。 （1）当电池组电压 U012V，平板上物体所受重力分别是 80N 和 100N 时，闭合开关 S，分
17、别求出电流表的读数； （2）电池组用久后电压变小为 U1 ， 这时平板上物体重 100N 时，电流表读数为 0.3A，求 U1的大小； （3）在第(2)问情况中，电池组电压大小为 U1 ， 要求平板上重为 100N 的物体对应的电流表读数和电池组电压 U012V 的情况下相同，小明采取了两种解决办法： 其它条件不变，只更换电阻 R0 ， 试求出更换后的 R0的大小。 其它条件不变，只水平调节杠杆上触点 A 的位置，试判断并计算触点 A 应向哪个方向移动？移动多少厘米？ 17.（2019 深圳）“道路千万条，安全第一条；行车不规范，亲人两行泪。”酒后不开车是每个司机必须遵守的交通法规。甲图是酒精
18、测试仪工作电路原理图，电源电压 U=6V；R1为气敏电阻，它的阻值随气体中酒精含量的变化而变化，如乙图所示。气体中酒精含量大于 0 且小于 80mg/100mL 为酒驾，达到或者超过80mg/100mL 为醉驾。使用前通过调零旋钮（即滑动变阻器 R2 的滑片）对测试仪进行调零，此时电压表示数为 U1=5V，调零后 R2的滑片位置保持不变。 （1）当电压表示数为 U1=5V 时，求 R1消耗的电功率； （2）当电压表示数为 U1=5V 时，求 R2接入电路中的阻值； （3）某次检测中，电流表示数 I1=0.2A，请通过计算，判断此驾驶员属于酒驾还是醉驾。 18.（2021 岳阳）图甲是某款电熨斗
19、，图乙是其电路原理图。电源电压为 220V， 、 为发热体。熨斗两挡功率分别为 100W 和 500W，通过开关 S 实现温度控制，S 闭合时为高温档。 （1）求 的阻值； （2）在使用过程中，若电熨斗 10min 消耗电能 ，请通过计算说明：在这段时间内电熨斗处于何种工作状态，并求出相应状态下的工作时间； （3） 为了适应不同室温和更多衣料， 小明对电路做了改进，将 换成滑动变阻器 ，如图丙所示， 、 均为发热体。 假定电熨斗每秒钟散失的热量 Q 跟电熨斗表面温度与环境温度的温度差 关系如图丁所示。在一个 20的房间，要求电熨斗表面保持 220不变，应将 的阻值调为多大？ 19.（2021
20、玉林）如图甲所示，是某研究小组设计的一套测量物体重力的模拟装置，OAB 为水平杠杆，OB长 1m，O 为支点，OA：AB=1：4，电源电压保持不变，电流表的量程为 00.6A，定值电阻 R0的阻值为 10，压力传感器 R 固定放置，R 的阻值随其所受压力 F 变化的关系如图乙所示。当平板空载时，闭合开关 S，电流表的示数为 0.2A。（平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计）求： （1）.电源电压； （2）.当电流表示数为 0.4A 时，物体的重力； （3）.在电路安全的情况下，缓慢增加平板上的物体的重力过程中，当电路消耗功率分别达最大值和最小值时，压力传感器 R 消耗功率的比值； （4）.当平板上
21、物体重为 250N，此时电路不安全，若可移动 A 点使电路安全，则 A 点移动的方向和 A 点移动的最小距离。 20.（2021 衡阳）某兴趣小组为检测操场上的风力等级，设计了一台简易风速仪，其工作原理如图甲所示。装有挡风板和滑片 P 的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆 上，滑杆上的摩擦力忽略不计，弹簧左端固定，右端与滑块相连。 挡风板的挡风面积为 0.2 米 ， 均匀电阻丝 长为 30 厘米， 阻值为 15 欧， 电源电压 恒为 9 伏， 保护电阻 为 3 欧， 电压表量程 03 伏。 弹簧弹力 与弹簧长度改变量 的关系如图乙所示。无风时，滑片 P 在 A 处，有风时，滑块移动，稳定后读出电压表示
22、数，计算并查阅下表数据可知风速及风级。 风级 一级 二级 三级 四级 五级 六级 风速 （米/秒） 0.31.5 1.63.3 3.45.4 5.57.9 8.010.7 10.813.8 风压 （帕） 0.0551.4 1.66.8 7.218 18.939 4072 72.9119 （1）无风时，求通过 的电流； （2）为保护电路安全，求出风速仪所测最大风力等级为几级； （3）某日从天气预报得知，第二天风力等级将会达到五级，风速 预计为 ，在原有电路元件和电路基本连接方式均不变的基础上，电路将如何改进，在图丙的虚线框内将电路补充完整。小组成员还想计算出电路改进后电压表的示数，经查阅资料后得
23、知，该挡风板所受的风压与风速的平方成正比，其关系式为 ，（其中 为常量，数值为 0.6），假设你为改小组成员，请你计算出风速为 时，改进后的电路中电压表的示数。 21.（2021 呼和浩特模拟）有一种电子秤的原理如图所示，它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆 ABO，压力传感器 R（电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻），显示重力大小的仪表（实质是电流表）。其中 AO 长 20 厘米，BO 长 5 厘米，压力传感器 R 的阻值与所受压力的关系如下表所示。踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计，电源电压为 6 伏。 压力/牛 0 50 100 150 200 250 300 电阻/欧 30 27 2
24、4 21 18 15 12 （1）.重 300 牛的学生站在踏板上时，双脚与踏板的接触面积为 0.04 米2 ， 此时对踏板的压强为多少帕？ （2）.电子秤开机后，没有秤量物体时压力传感器 R 消耗的电功率为多少瓦？ （3）.当林林同学站在踏板上时，通过压力传感器 R 的电流为 0.25A，林林同学的体重是多少牛? 22.（2021 北部湾）学校利用过氧乙酸对教室内的空气进行熏蒸消毒。某学习小组为了测量教室空气中过氧乙酸气体的浓度，设计了如图甲所示的检测仪。已知电源电压为 ，定值电阻 标有“ ， ”字样，过氧乙酸气体传感器 的阻值随过氧乙酸气体浓度 的变化关系如图乙所示。电压表的量程为 ，电压
25、表不同的示数对应不同的过氧乙酸气体浓度，请通过计算说明： （1）按要求， 才能达到消毒要求。当电压表的示数为 时，教室内过氧乙酸气体的浓度是否达到消毒要求； （2）若该检测仪处在所能测量的最大 值状态下工作了 ，电路消耗的电功率及 消耗的电能； （3）若检测仪所能测量的最大 值调整为 ，此时电压表指针刚好偏转到最大刻度，则需重新选用哪种规格的定值电阻。 23.（2021 福建）为节约用水，小华为农场的储水箱设计了一个自动抽水控制装置。如图，水箱高为 1 m，容积为 0.8m3。在空水箱底部竖直放置一重 5N 的长方体，长方体高为 1m、底面积为 0.02m2 ， 上端通过绝缘轻杆与控制电路的压
26、敏电阻 R 接触，此时压敏电阻受到的压力为零。压敏电阻 R 的阻值随压力 F 的增大而减小，部分数据如下表。控制电路电源电压 U=12V，定值电阻 R0为保护电阻。当控制电路的电流 I0.5A时，电磁铁将衔铁吸合，工作电路断开，水泵停止给储水箱抽水。 压力 F/N 180 185 190 195 200 压敏电阻 R/ 18 17 16 14 12 （1）.若水泵的额定功率为 440W，正常工作时通过的电流是多少？ （2）.要使储水箱装满水时水泵恰能自动停止工作，R0应为多少？ （3）.从水箱顶部给空水箱注满水的过程中，水的重力所做的功是多少？ 24.（2021 烟台）图甲所示为某电暖器的简化
27、原理图，其中 R1、R2是两个相同的电热丝，单个电热丝的电流与电压的关系图像如图乙所示。已知电源电压为 220V，每个电热丝的额定电压均为 220V，现要在某卧室使用该电暖器，卧室的容积为 50m3 ， 空气的比热容为 1.0103J/（kg ），空气密度为 =1.2kg/m3 ， 假设卧室封闭，请根据图像及以上信息解答下列问题。 （1）每个电热丝正常工作时的电阻及额定功率是多少? （2）只闭合 S2时，流过电热丝的电流为多少?此时电暖器消耗的总功率为多少? （3）只闭合 S1和 S3 ， 让电暖器工作 15min，卧室内的温度升高了 10 ，电暖器的加热效率是多少? 25.（2021 桂林）
28、某科技小组的同学设计制作了一款自动控温烘干箱，箱内主要电路包括控制电路和工作电路，其原理图如图所示。控制电路电源电压为 8V，R 为变阻器，Rt 为热敏电阻、Rt 阻值与箱内气温关系如下表所示。工作电路电源电压为 220V，R0为电热丝，阻值恒为 88，M 为电风扇，铭牌上标有“220V 20W”字样，其作用是使箱内空气均匀受热，红、绿指示灯用于分别指示电路加热、待机状态。当控制电路的电流达到 0.025A 时，衔铁被电磁铁吸住，工作电路处于待机状态，当控制电路电流减小到某值时，衔铁被释放，工作电路处于加热状态。 t/ 30 40 50 60 70 Rt/ 305 245 200 170 15
29、0 （1）将控制电路中变阻器 R 的阻值调为 120 时，箱内气温最高可达多少摄氏度？（电磁铁的线圈电阻不计） （2）重新调节变阻器 R，同时闭合开关 S1、S2 ， 箱内气温与时间关系如图乙所示，若电热丝 R0加热空气的效率为80%， 衔铁每次被吸住的时长均为300s， 箱内空气质量恒为2.2kg、 比热容为 ，求开关 S1、S2闭合 20min 内，工作电路总共消耗的电能是多少焦耳？（控制电路、指示灯及电风扇 M 产生的电热均不计，指示灯消耗的电能不计） 26. （2021 呼伦贝尔） 某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示， 电源电压 U 恒为 15V， 定值电阻 R0=10，R1为一竖
30、直固定光滑金属棒，总长 40cm，阻值为 20，其接入电路的阻值与对应棒长成正比。金属弹簧上端固定，滑片 P 固定在弹簧下端且与 R1接触良好，滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体 M 通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端，重 80N，高 60cm。底面积为 100cm2 ， 当水位处于最高位置 A 时，M 刚好浸没在水中，此时滑片 P 恰在 R1最上端；当水位降至最低位置 B 时，M 的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力 F 与其伸长量 L 的关系如图乙所示。闭合开关 S。求： （1）.当水位处于位置 A 时，M 受到的浮力； （2）.水位由位置 A 降至 B 这一过程，弹簧的长度增加了多少？ （
31、3）.水位降至位置 B 时，电压表的示数是多少？（水=1.0103kg/m3 ， g 取 10N/kg） 27.（2021 德州）小强坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会变暗。汽车的蓄电池、定值电阻、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图甲所示。汽车蓄电池的电压为 12.5V且保持不变，车灯接通电动机未启动时，电流表示数为 10A；车打接通电动机启动时，电流表示数为 70A，已知车灯的 图像如图乙所示。求： （1）定值电阻 R 的阻值； （2）车灯接通电动机启动时，车灯的功率减少了多少； （3）车灯接通电动机启动 2 秒，此过程电动机消耗的电能。 28. （20
32、21 东营） 为实现自动控制， 小明同学利用电磁继电器 （电磁铁线圈电阻不计） 制作了具有延时加热、保温、消毒等功能的恒温调奶器，其电路图如图甲所示。控制电路中，电压 U13V，定值电阻 R050，热敏电阻 R 阻值随温度变化的图像如图乙所示；工作电路中，电压 U2220V，R1836，R244。已知恒温调奶器容量为 2kg，水温达到 80时衔铁会跳起。水的比热容为 4.2103J/（kg） （1）请结合此电路，简要说明电磁继电器的工作原理。 （2）求衔铁刚跳起时，通过电磁铁线圈的电流。 （3）求工作电路在保温状态下的电功率。 （4）当调奶器加满温度为 25的水，加热元件工作 500s 后衔铁
33、跳起，求此过程中水吸收的热量及恒温调奶器的加热效率。 29.（2021 泰安）物理兴趣小组设计了一个便携式水深测量仪，如图甲所示，它主要是由探头 A 和控制盒 B构成，A、B 之间用有绝缘皮的细导线相连。探头 A 是一个装配有压敏电阻 RX的圆柱体，压敏电阻 RX所受压力等于圆柱体底部所受压力。圆柱体底面积为 、高 、重 ，工作时底部始终与水平面相平。A、B 之间的电路连接如图乙所示，电源电压恒为 ，当压敏电阻 RX受到的压力达到最大值 时，电路中的电流为 ，报警器（电阻不计）开始报警。正常工作时，压敏电阻 RX阻值随压力 的变化规律如图丙所示。（不考虑大气压强的影响，细导线重力与体积均不计湖
34、水的密度为 ，g 取 ）。 （1）探头 A 的密度是多少？ （2） 为保证压敏电阻 RX受到的压力达到最大值时报警器能正常报警， 接入电路的定值电阻 阻值为多大？ （3）小组同学将该装置带到湖面进行测量，当探头 A 在细导线的牵引下，下沉到湖中某深度处时，电压表示数是 ，求此处的深度和此时细导线对探头 A 的拉力。 30.（2021 云南）交通安全要求广大司机“开车不喝酒，喝酒不开车”，酒后驾驶存在许多安全隐患。某科技兴趣小组设计了一种简易的酒精检测仪，其电路原理如图甲所示。电源电压为 12V， 是气敏电阻，其阻值随呼气酒精浓度 K 的变化关系如图乙所示， 为滑动变阻器。检测前对检测仪进行“调
35、零”，即调节滑动变阻器使电流表的示数为 0.1A，调零后变阻器滑片位置保持不变。查阅到相关资料如下： （1）求“调零”后变阻器 接入电路的阻值； （2）检测前 工作 10s 消耗的电能； （3）对某司机进行检测时，电流表示数为 0.16A，依据信息窗资料，通过计算判断该司机属于非酒驾、酒驾还是醉驾。 31.（2021 重庆）如图甲所示，小勇同学设计了一个汽车落水安全装置并进行了试验，在汽车的四个门板外侧分别安装一个气囊，气囊的触发由图乙所示电路中 a、b 间的电压来控制，压敏电阻 R1水平安装在汽车底部 A 处，R1的阻值随其表面水的压力的变化如图丙所示。某次试验时：汽车入水前把 R2的滑片调
36、到合适位置不动，闭合开关 S，电压表的示数为 3V，再把汽车吊入足够高的长方体水池中缓慢下沉，直到 a、b 间的电压等于或大于 3V 时，气囊就充气打开，使汽车漂浮在水中，试验装置相关参数如表二所示。 表二：试验装置参数 电源电压 4.5V R 接触水的面积 15cm2 长方体水池底面积 20m2 （1）.求汽车入水前电路中的电流； （2）.当汽车漂浮时，测得水池的水位比汽车入水前上升了 8cm（水未进入车内），求汽车受到的重力； （3）.求气囊充气打开时汽车 A 处浸入水中的深度。 32. （2020 鄂尔多斯） 某商场新进了一批具有加热和保温两种功能的微型电热水器， 其内部简化电路如图甲。
37、该电热水器由控制电路和工作电路两部分组成。控制电路由电源（电压恒定 U=6V）、开关 S0、电磁铁（线圈电阻 R0=20）、热敏电阻 R 组成，R 阻值随温度的变化图象如图乙。工作电路 R1=44，R2=956。当开关 S0和 S 均闭合时，电热水器开始加热c水=4.2103J（kg ）。 （1）当温度达到 50时，衔铁会被吸下，电热水器停止加热，求控制电路中的电流； （2）电热水器将水箱中 2kg 的水从 17加热到 50，用时 5min。求此过程水吸收的热量及电热水器的加热效率； （3）用电高峰期，电热水器两端实际电压为 200V，当电热水器处于保温状态时电热水器工作多长时间会消耗 1.8
38、104J 的电能? 33.（2020 黔西南）如图是一款可以设定不同出水温度的电热饮水器原理示意图，R 是加热电阻丝，阻值为44，R 是热敏电阻，其阻值与温度的关系式为 Rt=5+0.5t（式中 Rt单位是 ，t 的单位是），R0是设定温度的变阻器。 控制电路中， 电源电压为 3V。 当电磁维电器线圈中的电流小于等于 10mA 时， 衔铁片会弹起，触点分离，热水器停止加热c=4.2103J/（kg ） （1）如果将水只加热到 80，闭合开关，则滑动变阻器的阻值要调到多大？（电磁铁线圈电阻忽略不计） （2）容器内装有 700mL、初温为 20的水，将其加热到 100，用时 4min，则该饮水器正
39、常工作时加热效率是多少? 34.（2020 黔南）如图甲所示电路中，电源电压为 9V 不变，R1是定值电阻，R2 由三段材料不同、横截面积相同的均匀导体 EF、FG、GH 制作而成，其中一段是铜丝，其电阻可忽略不计，另两段是电阻丝，其阻值与自身长度成正比，P 是与 R2良好接触并能移动的滑动触头。闭合开关 S1断开 S2 ， 将 P 从 H 端移到 E 端时，电流表示数 I 与 P 向左移动的距离 x 之间的关系如图乙所示。问： （1）电阻 R1的阻值是多少？电阻 R2的总电阻是多少？ （2）当 x 的值为 30 cm 时，电流表的示数是多少？ （3）当电压表的示数为 4 V 时，在 20 s
40、 内电流通过 R2产生的热量是多少？ （4） 当 P 移动到最左端 E 处时， 闭合开关 S1和 S2.电阻 R2消耗的电功率与电路消耗的总电功率之比是多少？ 35.（2019 南京）在综合实践活动中，科技小组设计了一个由压敏电阻控制的报警电路如图所示，电源电压恒为 18V， 电阻箱最大阻值为 999.9 报警器 （电阻不计） 通过的电流达到或超过 10mA 会报警， 超过 20mA会损坏。压敏电阻 Rx 在压力不超过 800N 的前提下，其阻值随压力 F 的变化规律如下表所示。 压力 F/N 0 50 100 150 200 250 300 电阻 Rx/ 580 560 540 520 50
41、0 480 460 （1）为不损坏元件，报警电路允许消耗的最大功率是多少？ （2）在压敏电阻 Rx 所受压力不超过 800N 的前提下，报警电路所选滑动变阻器的最大阻值不得小于多少？ （3）现要求压敏电阻受到的压力达到或超过 200N 时，电路报警按照下列步骤调试此报警电路： 电路接通前，滑动变阻器滑片 P 置于 b 端；根据实验要求，应将电阻箱调到一定的阻值，这一阻值为_； 将开关向_端（填数字）闭合，调节_，直至_； 保持_，将开关向另一端闭合，报警电路即可正常使用。 （4）对（3）中已调试好的报警电路，现要求压敏电阻受到的压力达到或超过 700N 时，电路报警，若电源电压可调，其它条件不
42、变，则将电源电压调为_V 即可。 36.（2019 黔东南）某同学设计了一个利用如图 1 所示的电路来测量海水的深度，其中 R12 是一个定值电阻，R2是一个压敏电阻，它的阻值随所受液体压力 F 的变化关系如图 2 所示，电源电压保持 6V 不变，将此压敏电阻用绝缘薄膜包好后放在一个硬质凹形绝缘盒中，放入海水中保持受力面水平，且只有一个面积为 0.02m2的面承受海水压力。（设海水的密度 水1.0103kg/m3 ， g 取 10N/kg） （1）.当电流表示数为 0.2A 时，求压敏电阻 R2的阻值； （2）.如图 2 所示，当压敏电阻 R2的阻值为 20 时，求此时压敏电阻 R2所在深度处
43、的海水压强； （3）.若电流的最大测量值为 0.6A，则使用此方法能测出海水的最大深度是多少？ 37.（2019 衡阳）如图甲所示的装置，电源电压 U10V 保持不变，R212.导电性能良好的金属弹簧和金属指针 P 的电阻和重力均不计，金属块 A 的重力 G110N。R1是一根水平放置的粗细均匀、总长 L1m 的金属棒，其电阻随长度均匀变化，总电阻为 8，两端都被固定在绝缘支架上，它对指针 P 无压力，且接触良好。绝缘板 B 重 G220N，当它从金属块 A 和地面间被抽出时，它的上下表面分别与 A 和地面之间产生的摩擦力为 f1和 f2 ， 且均为接触面间压力的 0.2 倍，当 P 置于金属
44、棒左端 a 点时，弹簧恰好处于原长 （1）.当 P 置于金属的左端 a 点时，电流表的示数 I1为多少? （2）.用水平拉力 F 将 B 从 A 与地面之间匀速抽出，当金属块保持静止时，求弹簧拉力 F 和水平拉力 F 的大小. （3）.用水平向右的拉力拉动金属块 A，使指针 P 逐新从最左端 a 点向右移动，直至运动到 b 点，试求出电流表的示数和指针 P 移动的距离 x 之间的关系式，并完成 的图象 38.（2019 重庆）图甲的储水容器底有质量 0.5kg，底面积 100cm2的长方体浮桶，桶上端通过轻质弹簧与紧贴力敏电阻的轻质绝缘片 A 相连，距容器底 0.4m 处的侧壁有排水双控阀门。
45、控制电路如图乙所示，其电源电压 U=12V，R=10，当电流表示数为 0.6A，且桶底升至阀门所处高度时，阀门才感应排水。力敏电阻 R与它所受压力 F 的对应关系如下表所示（弹簧均在弹性限度内）。求： 压力 F/N 2 4 12 15 电阻 R/ 110 70 16 10 （1）.浮桶的重力是多少牛? （2）.未加水时，力敏电阻所受压力为 2N，电流表的示数是多少安? （3）.当容器内的水深达到多少来时，双控阀门才打开排水? 39.（2019 烟台）某家用电热水器，其工作模式和相关参数如下表。如图为电热水器的原理图，包括工作电路和控制电路两部分，通过电磁继电器自动控制电热水器实现加热状态和保温
46、状态的档位变换。R0、R1为电热丝，R2为滑动变阻器，R 为热敏电阻（置于电热水器内），其阻值随温度的升高而减小。红灯、绿灯是电热水器工作时的指示灯，忽略指示灯对电路的影响。 型号 LWI.Z20-19 电源 AD220V50Hz 加热功率 800W 保温功率 40W 水容量 1.0L （1）.分析说明当绿灯亮时，电热水器处于保温状态还是加热状态？ （2）.工作时，若要提高电热水器的保温温度，如何调节保护电阻 R2的滑片？ （3）.R1工作时的电阻是多大？ （4）.电热水器处于加热状态时，工作 4.2min，可使 1L 水的温度升高 40。则该电热水器的效率是多少？ 。计算结果保留一位小数 答
47、案解析部分答案解析部分 一、计算题 1.【答案】 （1）600 （2）串联电路电压的关系 U总=U+U0 压敏电阻 R 两端的电压 U=U总-U0=6V-2.4V=3.6V 由图像可知压敏电阻的阻值为 300，电路中的电流 R0的阻值是 答：R0的阻值是 200； （3）方法一：由 W总=UIt 得小华站在体重秤上时，电路中的电流 此时电路中的总电阻值 压敏电阻的电阻值 R=R总-R0=400-200=200 由图像可知小华的体重为 800N。方法二：电路的功率 由 可得 压敏电阻的电阻值 R=R总-R0=400-200=200 由图像可知小华的体重为 800N。 答：小华的体重为 800N。
48、 2.【答案】 （1）解：当气体中酒精浓度为 0 时，由图知 Rp=250，又 R0=50，电路总电阻为R=Rp+R0=250+50=300 电源电压恒为 3V，电路中电流为 通电 10s 电流产生的热量是 Q=I2Rt=（0.01A）230010s=0.3J 答：当气体中酒精浓度为 0 时，电路中的电流是 0.01A，通电 10s 电流产生的热量是 0.3J； （2）解：当电压表的示数为 2V 时，通过报警器的电流为 由于传感器和报警器串联，传感器两端的电压为 U传=U-U报=3V-2V=1V 此时传感器的阻值为 由图像可知，100ml 的气体中酒精浓度大于 80mg，该司机属于醉驾。 答：
49、该司机属于醉驾。 3.【答案】 （1）0.4；12；12 （2）0.6 （3）测量结果更精确 4.【答案】 （1）解：当座椅垫处于“高温”挡加热时，电路中只有 R1工作，此时电路中的电流 I高= = =1.5A 答：通过座椅垫的电流是 1.5A （2）解：电热丝 R1的阻值 R1= = =16 答：电热丝 R1的阻值是 16 ； （3）解：座椅垫工作 5min 产生的热量 Q=W=UIt= 答：座椅垫工作 5min 产生的热量是 J。 5.【答案】 （1）解：水吸收的热量 答：质量为 1kg 的水从 20加热到 64需要吸收的热量是 1.848105J （2）解：豆浆机的水温升到 64前只有加
50、热器工作，加热器单独工作时消耗的电能 加热器单独工作的时间 答：如果在温控开关闭合前加热器产生的热量 70%被水吸收，且不计豆子吸收的热量，则加热器单独工作的时间是 300s （3）解：本次制作豆浆共计用时 t总 =9min = 540s 加热器和电动机一起工作的时间为 加热器和电动机一起工作消耗的电能 9min 豆浆机消耗的电能 答：本次制作豆浆共计用了 9min， 则本次制作豆浆共消耗的电能是 5.04105J。 6.【答案】 （1）解：正常工作时，石英加热管的功率为 P加 P总=P发+P加 P加=P总-P发=1250W-150W=1100W 正常工作时通过石英加热管 R 的电流 答：正常
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