中考物理微專題復(fù)-中考傳感器及動(dòng)態(tài)電路問題（教師版含解析）

目錄

專題1中考傳感器問題..............................................2

一、選擇題..........................................................8

二、填空題.........................................................12

三、綜合應(yīng)用題.....................................................15

專題2中考動(dòng)態(tài)電路問題...........................................31

一、選擇題.........................................................37

二、填空題.........................................................48

專題1中考傳感器問題

傳感器它能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等非電學(xué)量，并能把它們按一定規(guī)

律轉(zhuǎn)換為電壓、電流等電學(xué)量，或轉(zhuǎn)換為電路的通斷。即傳感器能將被測(cè)信號(hào)量的微小變化

轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的變化。近幾年來(lái)，各地年中考出現(xiàn)以傳感器件為背景的試題，綜合考查學(xué)生

的基礎(chǔ)知識(shí)和技能。希望畢業(yè)班學(xué)生在中考復(fù)習(xí)時(shí)要重視這類問題。

爾靖芬―-----------------

C------------------------------------1-----------------------

【例題】（湖南常德）某實(shí)驗(yàn)小組想要探究某熱敏電阻的阻值和溫度的關(guān)系，已接入電路中的器

材有：電源、電壓表V2、阻值為Ro的定值電阻、滑動(dòng)變阻器4、單刀開關(guān)如圖甲所示：

置于溫控室（圖中虛線區(qū)域，溫度可調(diào)且自動(dòng)顯示）中的熱敏電阻HT暫未接入電路，符號(hào)如圖a

所示。可供選擇的器材有：電壓表V2、電阻箱/?2（阻值可以直接讀出的變阻器），符號(hào)如圖b

所示單刀開關(guān)2只，導(dǎo)線若干。

⑴小明同學(xué)選擇電壓表V2與熱敏電阻Rr按圖乙所示接入MN之間。在閉合Si前，圖乙中Ri

的滑片應(yīng)移動(dòng)到（填“A”或“8”）端；當(dāng)溫控室的溫度為人時(shí)，兩電壓表示數(shù)分別為幼、

U2,則此時(shí)熱敏電阻的阻值Rl=（用已知量和測(cè)量值表示）。

⑵小惠同學(xué)沒有選擇電壓表V2,而是選擇了電阻箱&，請(qǐng)你在圖甲中幫她完善電路圖。

(3)在小惠設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)中，熱敏電阻的阻值RT，滿足的關(guān)系式為0

A.RT二RoB.RY=RIC.HT二&

(4)通過實(shí)驗(yàn)探究，小明和小惠都得出了熱敏電阻阻值隨溫度變化的規(guī)律，如圖丙中的圖像

曲線所示，此規(guī)律是：o

【答案】(1)8等1⑵

⑶C(4)隨溫度的升局，熱敏電阻阻值變

小

【解析】(1)在閉合Si前，圖乙中尺的滑片應(yīng)移動(dòng)到阻值最大處的8端。

Ro和RT串聯(lián)，當(dāng)溫控室的溫度為九時(shí)，兩電壓表示數(shù)分別為5、S，根據(jù)分壓原理可知

幺=殳

U2

則此時(shí)熱敏電阻的陽(yáng)值&=管

(2)小惠同學(xué)沒有選擇電壓表V2,而是選擇了電阻箱&,先將熱敏電阻接入電路中，通過開關(guān)

的轉(zhuǎn)換，再將電阻箱接入電路中，通過改變電阻箱的電阻，控制電壓表示數(shù)不變，根據(jù)等效

替代法可求出熱敏電阻阻值，電路圖如圖所示

⑶小惠選擇的是等效替代法，所以在小惠設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)中，熱敏電阻的阻值Rr,滿足的關(guān)系式

為7?T=/?2O

故選C。

（4）根據(jù)得出的熱敏電阻的阻值隨溫度變化的規(guī)律可知，隨溫度的升高，熱敏電阻阻值變小。

【對(duì)點(diǎn)練習(xí)】如圖甲是某生產(chǎn)流水線上的產(chǎn)品輸送及計(jì)數(shù)裝置示意圖.其中S為激光源，Ri

為光敏電阻（有光照射時(shí)，阻值較??；無(wú)光照射時(shí)，阻值較大），R2為定值保護(hù)電阻，a、b間接

“示波器”（示波器的接入對(duì)電路無(wú)影響）.水平傳送帶勻速前進(jìn)，每當(dāng)傳送帶上的產(chǎn)品通過S

與Ri之間時(shí)，射向光敏電阻的光線會(huì)被產(chǎn)品擋住.若傳送帶上的產(chǎn)品為均勻正方體，示波器

顯示的電壓隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示.已知計(jì)數(shù)器電路中電源兩極間的電壓恒為6V,保

護(hù)電阻R2的阻值為400Q.則（）

A.有光照射時(shí)光敏電阻Ri的阻值為8000

B.有光照射和無(wú)光照射時(shí)保護(hù)電阻R2兩端的電壓之比為1：2

C.有光照射和無(wú)光照射時(shí)光敏電阻的阻值之比為1：2

D.每lh通過S與Ri之間的產(chǎn)品個(gè)數(shù)為6000個(gè)

【答案】D.

【解析】（1）由甲圖可知：Ri>R2串聯(lián),

由光敏電阻有光照射時(shí)阻值較小可知，當(dāng)有光照射時(shí)，Ri的阻值變小，電路的總電阻變??；

根據(jù)1=衛(wèi)可知，電路中的電流變大；

R

根據(jù)U=IR可知，R?兩端的電壓變大；

根據(jù)串聯(lián)電路總電壓等于各分電壓之和可知，R兩端的電壓變小，即Ri兩端的電壓較低，由

圖象知Ri的電壓Ui=2V,則

U2=U-U|=6V-2V=4V,

電路中的電流:

噴=舟0°小

光敏電阻的阻值:

Ri=yi=，Y_=200Q,故A不正確.

I0.01A

⑵Ri無(wú)激光照時(shí)，由圖象可得=4V,

U2'=U-Ui'=6V-4V=2V,

所以，有光照射和無(wú)光照射時(shí)保護(hù)電阻R2兩端的電壓之比Uz：U2'=4V：2V=2：1,故B不

正確;

「空舟。e

此時(shí)電阻Ri的阻值：Ri'=^-=4V-800Q,

I0.005A

所以，光照射和無(wú)光照射時(shí)光敏電阻的阻值之比RKRI'=200Q：800Q=l：4,故C不正確;

⑶由圖象可知：每經(jīng)過0.6s,就有一個(gè)產(chǎn)品通過計(jì)數(shù)裝置.

n=3600復(fù)=600。個(gè),故D正確.

0.6s/個(gè)

【對(duì)點(diǎn)練習(xí)】體感器的可以把力學(xué)物理量轉(zhuǎn)化成電學(xué)信號(hào)，然后通過相互之間的函數(shù)關(guān)系，直

接引用力的大小。測(cè)量壓力大小的壓力傳感器，工作原理如圖所示，其中M、N均為絕緣材

料，M、N間有可收縮的導(dǎo)線(電阻大小不計(jì))，彈簧上端和滑動(dòng)變阻器R2的滑片P固定在一起,

電源電壓恒為12V,已知壓力F的大小與R2的阻值大小成正比例關(guān)系。閉合開關(guān)S,壓力R尸。

時(shí)，滑片P在最上端；壓力B=1N時(shí)，電流表示數(shù)為1A,電壓示數(shù)為3V,當(dāng)滑片P滑至最

下端時(shí)，電壓表示數(shù)為7.5V.求：

⑴定值電阻Ri的大??；壓力B與R2阻值之比k；

⑵當(dāng)滑片P滑至最下端時(shí)，壓力F2的大??；

⑶壓力F的大小與電壓表示數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系表達(dá)式。

【答案】⑴定值電阻Ri為9Q；壓力F］與Rz限值之比k為工N/C；

3

(2)當(dāng)滑片P滑至最下端時(shí)，壓力F2為5N；

(3)壓力F的大小與電壓表示數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系表達(dá)式為F=_3%_(N)。

12V-Uv

【解析】本題考查了串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)題意得到F與R2的表

達(dá)式。

⑴由圖可知，Ri、R2串聯(lián)，電壓表測(cè)R2兩端電壓，電流表測(cè)電路中電流，

當(dāng)Fi=lN時(shí)，電流表示數(shù)為1A,電壓數(shù)為3V,由串聯(lián)電路特點(diǎn)可知，此時(shí)Ui=U-U2=12V

-3V=9V,并且：Ii=b=lA,

由歐姆定律可得，Ri的阻值：RI=5=組=9Q；

I21A

此時(shí)R2連入電路的阻值：R2="=鯉=3Q，

I21A

所以壓力B與R2阻值之比：

R23。3

⑵當(dāng)滑片P滑至最下端時(shí)，變阻器連入阻值最大，電壓表示數(shù)為7.5V,

此時(shí)電路中電流：I'=l2'=Ii'」2V_y=05A,

%%9Q

所以R2的最大值：R2最產(chǎn)1==但=15。，

I20.5A

因?yàn)閴毫的大小與R2的阻值大小成正比例關(guān)系，即：F=kR2,

所以壓力F2=1N/QXR2最大二1N/QX15Q=5N；

33

⑶由F=kR2有：R2=E=7^—,

k彌/Q

串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律表示電壓表示數(shù)：

F

12VX--1—

TT12V'Rn—3N1V/Q

UV=IR2=—y—?R2=r_------p—

Rl+R29Q+R29。4—------

yN/^

0

化簡(jiǎn)可得：F=TL_（N）。

一、選擇題

1.如圖所示，長(zhǎng)1.6m、粗細(xì)均勻的金屬桿可以繞0點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，一拉力-位移

傳感器豎直作用在桿上，并能使桿始終保持水平平衡.該傳感器顯示其拉力F與作用點(diǎn)到0

點(diǎn)距離x的變化關(guān)系如圖所示.據(jù)圖可知金屬桿重()

甲

Z.

A.5NB.IONC.20ND.40N

【答案】B

【解析】根據(jù)圖像知道Fx=8Nm

設(shè)桿重力為G,對(duì)應(yīng)力臂為L(zhǎng)=0.8m

根據(jù)杠桿平衡條件有

Fx=GL

G=Fx/L=8Nm/0.8m=10N

2.壓敏電阻的阻值是隨所受壓力的增大而減小的.小聰同學(xué)想設(shè)計(jì)一個(gè)通過電表示數(shù)反映壓

敏電阻所受壓力大小的電路，要求壓力增大時(shí)電表示數(shù)增大.以下電路不符合要求的是

()

ABCD

【答案】D.

【解析】①在串聯(lián)電路中，用電器兩端電壓與其阻值成正比；②在并聯(lián)電路中，干路電流等于

支路電流之和；支路電流與其阻值成反比.由圖知：

A.壓敏電阻與定值電阻并聯(lián).當(dāng)壓力增大時(shí)，壓敏電阻阻值減小，并聯(lián)電路總電阻減小，

電源電壓一定，所以干路電流增大，電流表示數(shù)增大.符合要求；

B.壓敏電阻與定值電阻并聯(lián).當(dāng)壓力增大時(shí)，壓敏電阻阻值減小，兩端電壓一定，所以電

流表示數(shù)增大.符合要求；

C.壓敏電阻與定值電阻串聯(lián).當(dāng)壓力增大時(shí)，壓敏電阻阻值減小，根據(jù)串聯(lián)電路用電器兩

端電壓與其阻值成正比知，壓敏電阻兩端電壓減小，所以定值電阻兩端電壓增大，電壓表示

數(shù)增大.符合要求；

D.壓敏電阻與定值電阻串聯(lián).當(dāng)壓力增大時(shí)，壓敏電阻阻值減小，根據(jù)串聯(lián)電路用電器兩

端電壓與其阻值成正比知，壓敏電阻兩端電壓減小，所以電壓表示數(shù)減小.不符合要求.

3.圖是一種輸液時(shí)所用報(bào)警電路：電源電壓恒定，R為定值電阻，閉合開關(guān)S,貼在針口處

的傳感器M接觸到從針口處漏出的藥液后，其電阻RM發(fā)生變化，導(dǎo)致電壓表的示數(shù)增大而觸

犯警報(bào)器（圖中未畫出）報(bào)警，則M接觸藥液后（）

傳感器M

A.M的電阻RM變大

B.電路消耗的總功率變大

C.電壓表與電流表的示數(shù)乘積不變

D.電壓表與電流表的示數(shù)之比變大

【答案】B.

【解析】由電路圖可知，定值電阻R與傳感器電阻M串聯(lián)，電壓表測(cè)R兩端的電壓，電流表

測(cè)電路中的電流.

由題意可知，M接觸藥液后，警報(bào)器報(bào)警，電壓表V的示數(shù)增大，

由1=旦的變形式U=IR可知，電壓表示數(shù)增大時(shí)，電路中的電流變大，即電流表的示數(shù)變大，

R

則電壓表與電流表的乘積變大，故C錯(cuò)誤；

由P=UI可知，電源電壓不變時(shí)，電路消耗的總功率變大，故B正確；

由1^=軻知，電路中的總電阻變小，

因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電壓之和，

所以，M的電阻RM變小，故A錯(cuò)誤；

由R=,可知，電壓表V與電流表A的比值等于定值電阻R阻值，則電壓表與電流表的比值不

變，故D錯(cuò)誤.

4.如圖所示是檢測(cè)酒精濃度的測(cè)試儀原理圖，圖中電源電壓恒定為8V,R為定值電阻，酒精

氣體傳感器R2的阻值隨酒精氣體濃度的增大而減小。當(dāng)酒精濃度為0時(shí)，R2=60Q,此時(shí)電壓

表示數(shù)為2V。以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A.若酒精氣體濃度越大，電壓表和電流表示數(shù)都越大

B.定值電阻Ri的阻值為20。

C.酒精濃度為。時(shí)，電路消耗的總功率為0.6W

D.若電流表示數(shù)達(dá)到0.2A時(shí)，表示酒駕，此時(shí)R2消耗的電功率為0.8W

【答案】C

【解析】A.由電路圖可知，電阻Ri和R2串聯(lián)，電壓表測(cè)Ri兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的

電流，若酒精氣體濃度越大，則R2減小，電路的總電阻減小，由歐姆定律可知，電流變大，

根據(jù)U=IR,電壓表示數(shù)變大，故A正確。

BC.當(dāng)酒精濃度為。時(shí)，R2=60Q,此時(shí)電壓表示數(shù)為2V。根據(jù)串聯(lián)電路的電壓關(guān)系，R2的

電壓U2=U-UI=8V-2V=6V,電壓表示數(shù)為R2電壓的?而根據(jù)串聯(lián)分壓原理，定值電阻

Ri的阻值為1*60Q=20。，故B正確。

3

此時(shí)，串聯(lián)電路的總電阻R=Ri+R2=20。+60。=80Q,

電路消耗的總功率為二:震=。由故C錯(cuò)誤。

D.若電流表示數(shù)達(dá)到。.2A時(shí)，酒精氣體傳感器的電阻*沁=募-2吐2。。，此時(shí)R2消

耗的電功率為□'=口2口；=（0.2U）2x20口=0.8口，故D正確。

5.某小組同學(xué)利用由硫化鎘半導(dǎo)體材料制成的光敏電阻、電壓恒定的電源、電流表、電鍵和導(dǎo)

線組成電路，并用強(qiáng)度相同的不同光，做了如圖（。）、3）、（c）所示的三次實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法正確的

是（）

A.“探究由光敏電阻的阻值特性與照射的光線種類的關(guān)系”

B.比較他）和（與兩圖可以發(fā)現(xiàn)：該光敏電阻的電阻值特性與紅外光線無(wú)關(guān)。

C.比較3)和(c)兩圖可以發(fā)現(xiàn)：在電壓一定時(shí)，用強(qiáng)度相同的可見光線或紫外光線照射到由硫

化鎘半導(dǎo)體材料制成的光敏電阻上，通過光敏電阻的電流是不相等的，用紫外光線照射時(shí)通

過的電流較大，因此該光敏電阻的電阻特性與紫外光線有關(guān)，用紫外光線照射時(shí)其電阻值較

小。

D.根據(jù)上述研究情況，可以提出一個(gè)進(jìn)一步研究的問題是“是否所有的光敏電阻的電阻特性

與紫外光線有關(guān)？”。

【答案】ACD

【解析】A.有(a)(b)(c)三個(gè)圖可以看到不同光線照射同一電阻時(shí)，通過控制電壓相同，來(lái)觀察

電流是否相同，來(lái)進(jìn)一步了解電阻阻值是否變化。所以研究的問題是“探究由光敏電阻的阻

值特性與照射的光線種類的關(guān)系”。

B.比較①)和(加兩圖可以發(fā)現(xiàn)：在電壓一定時(shí)，用強(qiáng)度相同的可見光線或紫外光線照射到由硫

化鎘半導(dǎo)體材料制成的光敏電阻上，通過光敏電阻的電流是相等的，該光敏電阻的電阻值特

性與紅外光線無(wú)關(guān)。這里一定要控制電源電壓不變，強(qiáng)度相同的可見光線或紫外光線。

C.在電壓一定時(shí)，用強(qiáng)度相同的可見光線或紫外光線照射到由硫化鎘半導(dǎo)體材料制成的光敏

電阻上，通過光敏電阻的電流是不相等的，用紫外光線照射時(shí)通過的電流較大，因此該光敏

電阻的電阻特性與紫外光線有關(guān)，用紫外光線照射時(shí)其電阻值較小。

D.是否所有的光敏電阻的電阻特性與紫外光線有關(guān)？其他答案合理給分.

二、填空題

6.在創(chuàng)客比賽中，曉光設(shè)計(jì)了一個(gè)暖箱溫度顯示器，如圖甲所示，其原理是利用電壓表的示

數(shù)表示暖箱內(nèi)的溫度，已知電源電壓恒定為4V,Ro的阻值為150Q,Ri是熱敏電阻，圖乙是

它的阻值-溫度的關(guān)系圖象，當(dāng)暖箱內(nèi)溫度為60℃時(shí)，電壓表的示數(shù)是V；電壓表的

量程為。?3V,則暖箱內(nèi)的最高溫度是℃.若將Ro換用阻值更大的電阻，則暖箱內(nèi)能

達(dá)到的最高溫度將(選填“升高”“降低”或“不變”)o

【答案】2；100；降低。

【解析】由電路圖可知，熱敏電阻R1與定值電阻Ro串聯(lián),電壓表測(cè)Ro兩端的電壓。

(1)由圖象可知，當(dāng)暖箱內(nèi)溫度為60CO寸，Ri=150。，

因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以，電路中的電流：

I_U=44=工人

R0+Ri1500+150075，

電壓表的示數(shù)：

Uo=IRo=—AX150Q=2V；

75

⑵由圖象可知，當(dāng)溫度升高時(shí)，熱敏電阻Ri的阻值減小，電路的總電阻減小,

由1=旦可知，電路中的電流變大，電壓表的示數(shù)變大，

R

所以當(dāng)電壓表的示數(shù)為3V時(shí)，暖箱內(nèi)的溫度最高，

因串聯(lián)電路中各處的電流相等，

所以，此時(shí)電路中的電流：

I，=比大=3V=1A

Ro150Q50，

因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,

所以，熱敏電阻Ri兩端的電壓:

U]=U-Uo大=4V-3V=1V,

此時(shí)熱敏電阻的阻值：

由圖象可知，暖箱內(nèi)的最高溫度是100C；

⑶暖箱內(nèi)的溫度最高時(shí)，Ro兩端的電壓為3V不變，電源電壓恒定為4V,則熱敏電阻兩端的

電壓為IV也不變，

將Ro換用阻值更大的電阻時(shí)，通過Ro的電流變小，通過熱敏電阻的電流也變小，

由R=U可知，熱敏電阻的阻值變大，由圖象可知，暖箱內(nèi)能達(dá)到的最高溫度將降低。

I

7.如圖甲所示是某電器中的一個(gè)電路，R是熱敏電阻，其阻值隨溫度變化的圖象如圖乙所示；

電源電壓U保持不變，R）為定值電阻。閉合開關(guān)電路工作時(shí)，隨著工作環(huán)境溫度的升高，電

壓表的示數(shù)（選填“變大"、“變小"或"不變"）；電路消耗的電功率的表達(dá)式

P=（用題中所給字母表示）；已知當(dāng)溫度為40C時(shí)，定值電阻與熱敏電阻的阻值相等,

則溫度由40℃上升到100℃時(shí)，定值電阻Ro先后消耗的電功率之比是o

U2

【答案】變大；——；9:16

R+&

【解析】抓住圖像的特點(diǎn)，分別找出溫度由40℃、100C時(shí)，熱敏電阻的阻值，結(jié)合已知條件

確定定值電阻Ro的阻值，歐姆定律公式和電功率公式分別把前后溫度不同時(shí)定值電阻消耗的

電功率，用數(shù)學(xué)表達(dá)式表示出來(lái)，然后就很容易求出比值。

由乙圖可知熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，故由歐姆定律可得電路中電流增大，由歐

姆定律得，Ro兩端的電壓增加，即電壓表示數(shù)增大。

2

電路總電阻為RMR+RO，根據(jù)P=U2/R總得電路總的電功率P=(//(R+RO)

當(dāng)溫度為40℃時(shí)，定值電阻與熱敏電阻的阻值相等，即Ri=Ro=2OOQ

定值電阻消耗的電功率PI=/I2RO=t/2Ro/(Ri+Ro)2=20002/(400)2=(72/80()

100C時(shí)，熱敏電阻的阻值R=100。R()=200Q

2

這時(shí)定值電阻消耗的電功率P2=/2RO=L/2RO/(R2+RO)2=2OOU2/(3OO)2=2U2/9(X)

則溫度由40℃上升到100℃時(shí)，定值電阻R)先后消耗的電功率之比是

Pl：P2="2/800：25/900=9:16

三、綜合應(yīng)用題

8.(湖南岳陽(yáng))某物理興趣小組設(shè)計(jì)了一個(gè)拉力傳感器，工作原理如圖所示。其中M、N均為絕

緣材料，將N固定在地面上，P、。間是可伸縮導(dǎo)線(電阻不計(jì))，彈簧上端M和滑動(dòng)變阻器

R2的滑片P固定在一起，電源電壓為12V,拉力F豎直向上。閉合開關(guān)S,當(dāng)拉力為10N時(shí)，

電流表示數(shù)為1A,電壓表示數(shù)為2V。

⑴拉力尸為10N時(shí)，求&接入電路的阻值大小;

⑵拉力/為10N時(shí)，求10s內(nèi)Ri產(chǎn)生的熱量;

⑶已知拉力尸的大小與滑動(dòng)變阻器R2接入電路的阻值大小成正比例關(guān)系，即尸=前2,求上的

數(shù)值，拉動(dòng)M,當(dāng)電壓表示數(shù)為8V時(shí)，求拉力尸的大小。

【答案】(1)2。；(2)100J；(3)5N/Q,100N

【解析】（1）由圖可知，Ri、R串聯(lián)，電壓表測(cè)R?兩端電壓，電流表測(cè)電路中電流，拉力P為

10N時(shí)，&接入電路的阻值大小

2*3

⑵拉力廠為10N時(shí)，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知&兩端的電壓

Ui=U_S=12V-2V=10V

串聯(lián)電路中各處的電流相等，通過R的電流為1A,凡的阻值

R=4=WY=IOQ

1

It1A

10s內(nèi)凡產(chǎn)生的熱量

Q=/|2R〃=(]A)2><10。X10s=100J

⑶拉力尸為10N時(shí)，滑動(dòng)變阻器&接入電路的阻值是2Q,拉力產(chǎn)的大小與滑動(dòng)變阻器&

接入電路的阻值大小成正比例關(guān)系，即

F=kR?

-N/Q

R22Q

當(dāng)電壓表示數(shù)為8V時(shí)，尺兩端的電壓

UT=U-U2'=12V-8V=4V

通過電路的電流

XT=￡L=JL=0.4A

R10。

滑動(dòng)變阻器必接入電路的阻值

J；=8V

Ri=20Q

1'0.4A

因?yàn)?/p>

1火2=5N/0&

所以

F'=5N/QX200=100N

9.圖甲是某小區(qū)高層住宅電梯結(jié)構(gòu)的示意圖，它主要是由轎廂、滑輪、配重、纜繩及電動(dòng)機(jī)

等部件組成，小明家住該小區(qū)某棟樓的16樓，他乘電梯從1樓勻速升到16樓用時(shí)50s,已知

每層樓的高度為3m.小明重600N.轎廂重5400N,動(dòng)滑輪和細(xì)繩的重力以及摩擦力均忽略不

計(jì)，針對(duì)此時(shí)程，解答下列問題.

⑴拉力F的功率為多大？

⑵動(dòng)滑輪A提升小明的機(jī)械效率為多少？

⑶圖乙是該電梯超載自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)工作原理的示意圖，在工作電路中，當(dāng)電梯沒有超載時(shí)，

觸點(diǎn)K與觸點(diǎn)A接觸，閉合開關(guān)S,電動(dòng)機(jī)正常工作，當(dāng)電梯超載時(shí)，觸點(diǎn)K與觸點(diǎn)B接觸，

電鈴發(fā)出報(bào)警鈴聲，即使閉合開關(guān)S,電動(dòng)機(jī)也不工作，在控制電路中，已知電源電壓為6V,

保護(hù)電阻R2=100。，電阻式壓力傳感器RI的阻值隨乘客壓力（FQ大小變化如圖丙所示，電磁

鐵線圈的阻值忽略不計(jì)，當(dāng)電磁鐵線圈電流超過0.02A時(shí)，電鈴就會(huì)發(fā)出警報(bào)聲，若乘客人

均重為700N,該電梯最多可以乘載多少人？

【答案】(1)拉力F的功率為18000W；

⑵動(dòng)滑輪A提升小明的機(jī)械效率為0%；

⑶該電梯最多可以乘載12人.

【解析】本題考點(diǎn)有歐姆定律的應(yīng)用、滑輪(組)的機(jī)械效率、功率的計(jì)算.

⑴拉力F=1(G+G?m)=1x=3000N,

轎廂上升的高度h=15X3m=45m,

拉力移動(dòng)距離s=2h=2X45m=90m,

拉力做的功W,a=Fs=3000NX90m=270000J,

拉力的功率P=-=27^°0J=18000W；

t15s

(2)滑輪提升小明做的有用功：Ww=Gh=600NX45m=27000J,

動(dòng)滑輪A提升小明的機(jī)械效率n=萼曳乂100%=需吧X100%=10%；

W總270000Tr

(3)由歐姆定律得:

電路總電阻R=Y=T-^-=300Q,

I0.02A

此時(shí)壓力傳感器的電阻值RI=R-R2=300Q-100Q=2000,

根據(jù)圖象可知此時(shí)的最大壓力為9000N,

電梯承載的人數(shù)=%學(xué)勺12人.

10.壓力傳感器是電子秤中的測(cè)力裝置，可視為阻值隨壓力而變化的壓敏電阻。小剛從某廢

舊電子秤上拆下一個(gè)壓力傳感器，探究其阻值與所受壓力大小(不超過250N)的關(guān)系，如圖是

小剛設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖。電源電壓恒定，Ro為定值電阻，Ri為壓力傳感器。

⑴連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)，電路中Ro的作用是。

⑵閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表無(wú)示數(shù)，電壓表示數(shù)接近電源電壓，電路出現(xiàn)的故障是—；排除

故障后，逐漸增大Ri受到的壓力，閉合開關(guān)，讀出電流表和電壓表的示數(shù)，計(jì)算出對(duì)應(yīng)的Ri

的阻值，記錄如表，第5次測(cè)深時(shí)，電壓表示數(shù)為4V.電流表示數(shù)為0.2A.此時(shí)Ri的阻值為

歐。請(qǐng)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖2中畫出Ri隨F變化的關(guān)系圖象。

次數(shù)123456

F/N050100150200250

Ri/Q6050403010

⑶通過實(shí)驗(yàn)探究可歸納出，Ri的阻值隨壓力F大小變化的關(guān)系式為,當(dāng)R的阻值為

32時(shí)，R上受到的壓力是—N,若此壓力為壓力傳感器在電子稱正常工作時(shí)受到的壓力，

則電子秤應(yīng)顯示—kgo

【答案】⑴斷開；保護(hù)電路；（2）Ri斷路；20；（3）Ri=60-0.2F；140；140

【解析】（1）為了保護(hù)電路，連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開；

因?yàn)榇?lián)電阻起分壓作用，所以電路中串聯(lián)電阻Ro是為了保護(hù)電路；

⑵電流表無(wú)示數(shù)，電路發(fā)生斷路，電壓表等于電源電壓，則與電壓表并聯(lián)的電阻絲Ri斷路;

根據(jù)歐姆定律1=回知，

R

第5次電阻值為：R=U=一紇=20Q；

I0.2A

把壓力大小作為橫坐標(biāo)，把電阻大小作為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)系中描點(diǎn)連線即可得壓敏電阻Ri的

阻值隨壓力F的大小變化的圖象，如圖：

⑶根據(jù)Ri的阻值隨壓力F的大小變化的圖象可知，壓敏電阻Ri的阻值與壓力F成一次函數(shù)關(guān)

系，設(shè)它們的關(guān)系式為Ri=kF+b----①。

把F=50N,Ri=50Q>fUF=100N,Rj=40。代入①式可得：

50=50k+b-------------------②，40=100k+b--------③

聯(lián)立方程②③可得：k=-0.2,b=60,

所以它們的關(guān)系式為Ri=60-0.2F；

把R=32。代入Ri=60-0.2F,即32=60-0.2F,

解得F=140N,

因?yàn)閴毫Φ扔谥亓?，所以G=F=140N,

物體的質(zhì)量：m=g=」40N..=14kg。

g10N/kg

11.新農(nóng)村建設(shè)讓農(nóng)村面貌煥然一新.許多樓房頂部裝有自動(dòng)供水水箱，箱體重1250N,與水

平樓頂接觸面積為1.5m2.為了控制進(jìn)水量，在水箱頂部安裝壓力傳感器，如圖所示，A物體

通過細(xì)線與壓力傳感器相連接，壓力傳感器相等于拉線開關(guān)，A的密度是2.5Xl()3kg/m3,A重

為25N.當(dāng)壓力傳感器受到豎直向下的拉力等于25N時(shí)閉合，電動(dòng)水泵向水箱注水；當(dāng)拉力

等于15N時(shí)斷開，電動(dòng)水泵停止向水箱注水.

⑴求未裝水時(shí)整個(gè)水箱對(duì)樓頂?shù)膲簭?qiáng)是多少？(壓力傳感器及連接線質(zhì)量不計(jì)，g取10N/kg)

⑵通過計(jì)算說(shuō)明當(dāng)水面與A上表面相平時(shí)，電動(dòng)水泵能否停止注水？(g取10N/kg,連接線體

積不計(jì))

【答案】(l)1030Pa(2)水面與A物體上表面相平時(shí)，電動(dòng)水泵停止注水

【解析】

(1)未裝水時(shí)整個(gè)水箱對(duì)樓頂?shù)膲毫=G=1520N+25N=1545N,貝U

p=F/S=1545N/1.5/m2=103OPa；

(2)由電動(dòng)水泵向水箱注水;當(dāng)拉力等于15N時(shí)斷開,可知,此時(shí)A受到的浮力FwG-F拉

=25N-15N=10N,

A的質(zhì)量m=G/g=25N/1ON/kg=2.5kg,

由P=m/V可得，A的體積V=m/P=2.5kg/2.5X103kg/m3=lX103m\

當(dāng)水面與A上表面相平時(shí)，V產(chǎn)V=1X10-3m3,

此時(shí)A受到的浮力F浮=PgV排=L0X103kg/m3X1ON/kgX1X10-3m3=10N,

則F浮=F*/，即當(dāng)水面與A上表面相平時(shí)，電動(dòng)水泵停止注水.

12.智能自動(dòng)化管理是未來(lái)社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)，如圖甲所示為某工作室的自動(dòng)化光控電路圖，

其中光敏電阻R的阻值隨照度變化的關(guān)系如圖乙所示(照度表示物體被照明的程度，單位是以)。

請(qǐng)你回答下列問題：

（1）電磁繼電器是利用電流效應(yīng)工作的，當(dāng)光照強(qiáng)度增強(qiáng)時(shí)，光敏電阻將,控

制電路中的電流將（選填“變大”“變小”或“不變”）。長(zhǎng)時(shí)間使用后，控制電路中

的電流將降低，若在相同的情況下接通電路，則光照強(qiáng)度。（選填“增強(qiáng)”“減弱”

或"不變"）o

⑵當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，光敏電阻上的照度大于或等于0.41X時(shí)，警示燈L亮，已知控制電路的電

源電壓為22V,電磁繼電器的線圈電阻為10Q,此時(shí)控制電路中的電流是多大？

⑶若使電流達(dá)到0.2A時(shí)，光敏電阻上的照度大于或等于0.41X時(shí)警示燈L亮，試通過計(jì)算說(shuō)

明怎樣改裝控制電路。（注：可以添加必要的元件）

【答案】（1）磁；變?。蛔兇?；增強(qiáng)；

（2）此時(shí)控制電路中的電流是0.44A；

（3）可以在控制電路中串聯(lián)接入一個(gè)60。的電阻。

【解析】（1）電磁繼電器是利用電流磁效應(yīng)工作的，當(dāng)光照強(qiáng)度增強(qiáng)時(shí)，由圖乙知，光敏電阻

將變小，根據(jù)電阻的串聯(lián)，總電阻變小，由歐姆定律可知，控制電路中的電流將變大；

長(zhǎng)時(shí)間使用后，控制電路中的電流將降低，若在相同的情況下接通電路，需要增大電流，由

歐姆定律可知，要減小光敏電阻的阻值，由圖乙知，則光照強(qiáng)度增強(qiáng)；

⑵當(dāng)照度等于0.4Lx時(shí)，由圖知，光敏電阻的阻值R=40Q,

根據(jù)歐姆定律和電阻的串聯(lián)可得，此時(shí)控制電路中的電流為：

[=—y—22V-0.44A；

R線+R光1QQ+40O

⑶當(dāng)電流達(dá)到0.2A時(shí)，由歐姆定律可得控制電路中的總電阻:

"=*=懸="°、'

由于此時(shí)的總電阻大于原來(lái)的總電阻，所以應(yīng)在控制電路中串聯(lián)一個(gè)電阻;

當(dāng)照度等于0.4Lx時(shí)，警示燈L亮，光敏電阻的阻值仍然為R=40Q,

根據(jù)電阻的串聯(lián)，串聯(lián)電阻的阻值:

R*=R./-R先-R/ullOQ-400-100=60。,

即可以在控制電路中串聯(lián)接入一個(gè)600的電阻。

13.圖甲為熱敏電阻的R-t圖象，圖乙為用此熱敏電阻R和繼電器組成的恒溫箱的簡(jiǎn)單溫控電

路，繼電器線圈的電阻為150歐，當(dāng)線圈中電流大于或等于28毫安時(shí)，繼電器的銜鐵被吸合,

為繼電器線圈供電的電池的電壓為6伏，圖中的“電源”是恒溫箱加熱器的電源.

⑴從圖甲中可得50℃時(shí)熱敏電阻的阻值為—?dú)W.

(2)恒溫箱的加熱器應(yīng)接在A、B端還是C、D端？

(3)若恒溫箱內(nèi)的溫度達(dá)到100℃時(shí)，通過計(jì)算分析恒溫箱加熱器是否處于工作狀態(tài)？

(4)若在原控制電路中，串聯(lián)接入一個(gè)可變電阻，當(dāng)該電阻增大時(shí)，所控制的恒溫箱內(nèi)的最高

溫度將—(選填“變大”“不變”或“變小”).

【答案】(1)90；(2)恒溫箱的加熱器應(yīng)接在A、B端；(3)若恒溫箱內(nèi)的溫度達(dá)到100C時(shí)，通

過計(jì)算分析恒溫箱加熱器不處于工作狀態(tài)；(4)變大；

【解析】(1)分析圖甲可知，50C時(shí)熱敏電阻的阻值為90Q；

(2)A、B當(dāng)溫度較低的時(shí)候，熱敏電阻的電阻較大，電路中的電流較小，此時(shí)繼電器的銜鐵

與AB部分連接，此時(shí)是需要加熱的，恒溫箱內(nèi)的加熱器要工作，所以該把恒溫箱內(nèi)的加熱

器接在A、B端.

⑶當(dāng)溫度達(dá)到100℃時(shí)，據(jù)甲圖可知，此時(shí)的電阻是50。，繼電器線圈的電阻為150Q,所以

該電路的電流是：

1=^=3咒cc=0.03A=30mA,所以其大于28mA，故恒溫箱不處于工作狀態(tài)；

(4)據(jù)題意可知，“當(dāng)線圈中電流大于或等于28毫安時(shí)，繼電器的銜鐵被吸合”即恒溫箱會(huì)停

止工作，故可知，若在控制電路中串聯(lián)一個(gè)電阻后，電路電阻變大，同樣情況下，使得電路

電流變小，故控制電路達(dá)到28mA時(shí)所用的時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)，故可知，保溫箱的加熱時(shí)間會(huì)更長(zhǎng),

故保溫箱內(nèi)的溫度會(huì)更高.

14.閱讀短文，回答問：

力傳感器在電子秤中的應(yīng)用

電子秤所使用的測(cè)力裝置是力傳感器.

常見的一種力傳感器由彈簧鋼和應(yīng)變片組成，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖甲所示.彈簧鋼右端固

定，在其上、下表面各貼一個(gè)相同的應(yīng)變片.若在彈簧鋼的自由端施加向下的作用力R則

彈簧鋼發(fā)生彎曲，上應(yīng)變片被拉伸，下應(yīng)變片被壓縮.力越大，彈簧鋼的彎曲程度越大.

應(yīng)變片結(jié)構(gòu)如圖乙所示，其中金屬電阻絲的阻值對(duì)長(zhǎng)度變化很敏感.給上、下金屬電阻

絲提供相等且大小不變的電流，上應(yīng)變片兩引線間電壓為Ui，下應(yīng)變片兩引線間電壓為偽，

傳感器把這兩個(gè)電壓的差值—S)輸出，用來(lái)反映力尸的大小.

金屬電阻絲的阻值隨溫度會(huì)發(fā)生變化，其變化情況如圖丙所示.為消除氣溫變化對(duì)測(cè)量

精度的影響，需分別在上、下應(yīng)變片金屬電阻絲與引線之間串聯(lián)一只合適的電阻，進(jìn)行溫度

補(bǔ)償.串聯(lián)合適的電阻后，測(cè)量結(jié)果不再受溫度影響.

⑴這種力傳感器是將力的大小轉(zhuǎn)換為(電流/電壓)的裝置.

⑵外力尸增大時(shí)，下列說(shuō)法正確的是.

A.上、下應(yīng)變片金屬電阻絲電阻都增大

B.上、下應(yīng)變片金屬電阻絲電阻都減小

C.上應(yīng)變片金屬電阻絲電阻減小，下應(yīng)變片金屬電阻絲電阻增大

D.上一應(yīng)變片金屬電阻絲電阻增大，下應(yīng)變片金屬電阻絲電阻減小

⑶傳感器輸出的電壓U隨外力尸增大而—.

⑷進(jìn)行溫度補(bǔ)償時(shí)，應(yīng)給上金屬電阻絲串聯(lián)阻值隨溫度升高而—的電阻，下金屬電阻絲串

聯(lián)阻值隨溫度升高而一的電阻.

⑸如果未進(jìn)行溫度補(bǔ)償，自由端受到相同的力尸作用，該傳感器下應(yīng)變片一兩端的電壓5冬天

比夏天(大/小).

【答案】⑴電壓(2)D⑶增大(4)減小減?、尚?/p>

【解析】(1)傳感器把兩個(gè)電壓的差值輸出，用來(lái)反映力F的大小，所以這種力傳感器是將力

的大小轉(zhuǎn)換為電壓的裝置.

⑵外力F增大時(shí)，上應(yīng)變片金屬電阻絲長(zhǎng)度變大，電阻變大，下應(yīng)變片金屬電阻絲長(zhǎng)度變短，

電阻變小.故選D.

(3)壓力越大電子秤示數(shù)越大，就是輸出的電壓越大，所以說(shuō)傳感器輸出的電壓U隨外力F增

大而增大.

(4)未進(jìn)行溫度補(bǔ)償時(shí)，金屬電阻絲的阻值隨溫度的增大而增大，所以串聯(lián)的電阻應(yīng)該是隨著

溫度的升高而減小的電阻.

⑸冬天比夏天電阻增加的小，所以該傳感器下應(yīng)變片兩端的電壓U2冬天比夏天小.

15.距離傳感器是一種測(cè)量距離的儀器，它發(fā)出的超聲波遇到物體后反射回傳感器，傳感器收

到信號(hào)后自動(dòng)計(jì)算出物體與傳感器的距離，并顯示物體的N圖象。已知超聲波在空氣中的速

度是340m/so

⑴若傳感器在發(fā)出信號(hào)后0.01s收到從物體反射回來(lái)的信號(hào)，物體距傳感器多遠(yuǎn)？

⑵若顯示物體的s-f圖象如圖甲，物體在0至15s的運(yùn)動(dòng)情況如何？為什么？

⑶另外一物體在Q10N的水平拉力作用下，沿水平地面做直線運(yùn)動(dòng)。傳感器顯示物體的

圖象如圖乙。求：在0至15s物體受到的摩擦力是多大？（寫出分析過程）

甲乙

【答案】見解析。

【解析】（l）,v=vr=340X0.014-2m=1.7m

⑵物體處于靜止?fàn)顟B(tài)。因?yàn)槲矬w運(yùn)動(dòng)的路程s沒有隨時(shí)間/改變。

⑶由圖可知該物體運(yùn)動(dòng)的路程s與，成正比，說(shuō)明物體在做勻速運(yùn)動(dòng)，故受力平衡

則戶Q10N

16.如圖甲是某種型號(hào)的轎車，車的質(zhì)量為600kg,每個(gè)輪胎與地面的接觸面積為200cm2。一

次該車在一段平直的公路上勻速行駛，遇到車速監(jiān)控檢測(cè)點(diǎn)。檢測(cè)點(diǎn)的距離傳感器從向車發(fā)

出超聲波信號(hào)到接收到信號(hào)共用了0.6so在連接距離傳感器的計(jì)算機(jī)屏幕上顯示的該車運(yùn)動(dòng)

的sr圖像如圖乙所示（超聲波在空氣中傳播速度為340m/s）o求：

①該小轎車空載時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)。

②超聲波信號(hào)遇到小車時(shí)，小車與檢測(cè)監(jiān)控點(diǎn)的距離。

③若小車在運(yùn)動(dòng)中所受阻力大小為3000N,則小車在10s內(nèi)牽引力所做的功。

【答案】見解析。

【解析】①F=G=mg=600kgX10N/kg=6000N

p=F/S=6000N/（0.02X4）m2=7.5X104Pa

②s=vt=340m/sX0.6s=204ms'=s/2=102m

③v=s/t=80m/4s=20m/s

W=Fs=3000NX20m/sX10s=6X105J

17.（江蘇南京）在綜合實(shí)踐活動(dòng)中，科技小組設(shè)計(jì)了一個(gè)由壓敏電阻控制的報(bào)警電路如圖所

示，電源電壓恒為18V,電阻箱最大阻值為999.9。.報(bào)警器（電阻不計(jì)）通過的電流達(dá)到或超

過10mA會(huì)報(bào)警，超過20mA會(huì)損壞。壓敏電阻Rx在壓力不超過800N的前提下，其阻值隨

壓力F的變化規(guī)律如下表所示。

壓力F/N050100150200250300…

電阻Rx/Q580560540520500480460???

⑴為不損壞元件，報(bào)警電路允許消耗的最大功率是多少？

⑵在壓敏電阻Rx所受壓力不超過800N的前提下，報(bào)警電路所選滑動(dòng)變阻器的最大阻值不得

小于多少？

⑶現(xiàn)要求壓敏電阻受到的壓力達(dá)到或超過200N時(shí)，電路報(bào)警按照下列步驟調(diào)試此報(bào)警電

路：

①電路接通前，滑動(dòng)變阻器滑片P置于b端；根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，應(yīng)將電阻箱調(diào)到一定的阻值，這

一阻值為—Q；

②將開關(guān)向一端（填數(shù)字）閉合，調(diào)節(jié)—，直至—;

③保持，將開關(guān)向另一端閉合，報(bào)警電路即可正常使用。

(4)對(duì)(3)中已調(diào)試好的報(bào)警電路，現(xiàn)要求壓敏電阻受到的壓力達(dá)到或超過700N時(shí)，電路報(bào)警,

若電源電壓可調(diào)，其它條件不變，則將電源電壓調(diào)為—V即可。

f-d||艮￡若

I

幾歙電機(jī)汽、

【答案】(1)為不損壞元件，報(bào)警電路允許消耗的最大功率是0.36W；(2)在壓敏電阻Rx所受壓

力不超過800N的前提下，報(bào)警電路所選滑動(dòng)變阻器的最大阻值不得小于1540。；(3)①500；

②2；滑動(dòng)變阻器的滑片P；報(bào)警器報(bào)警；③滑動(dòng)變阻器的滑片P位置不變；(4)16。

【解析】A.知道電路的最大電流和電源電壓，根據(jù)P=UI求出功率。

B.從表格數(shù)據(jù)知，壓敏電阻每增加50N,電阻減小20。，求出壓力為800N時(shí)的電阻，知道電

源電壓和報(bào)警時(shí)的電流求出電路總電阻，根據(jù)電阻的串聯(lián)求出滑動(dòng)變阻器的最大阻值至少為

多少。

C.進(jìn)行報(bào)警器調(diào)試時(shí)，

第一，確定設(shè)定的壓力。

第二，在表格中找到壓力對(duì)應(yīng)的電阻，讓電阻箱調(diào)到壓敏電阻設(shè)定壓力的電阻值，電路接通2

時(shí)，滑動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電路電流為報(bào)警電流0.01A,此時(shí)可以計(jì)算滑動(dòng)變阻器此時(shí)的

電阻。

第三，保持滑動(dòng)變阻器的滑片位置不變，用壓敏電阻代替電阻箱，電路接通1,電路即可正常

報(bào)警。

D.由表格計(jì)算壓敏電阻700N時(shí)的電阻，此時(shí)滑動(dòng)變阻器的電阻不變，求出電路總電阻，知道

報(bào)警電流，可以求出電源電壓。

(1)由題知,電源電壓為18V,電路中最大電流為20mA=0.02A,

則報(bào)警電路允許消耗的最大功率：P此大=UI故人=18VX0.02A=0.36W；

(2)報(bào)警時(shí)電路中的最小電流是10mA=0.01A,由歐姆定律可得，此時(shí)報(bào)警電路的總電阻為:

R總=U=.-I，=1800。，

I0.01A

由表格數(shù)據(jù)可知，壓敏電阻受到的壓力每增加50N,其電阻會(huì)減小20。，

則壓敏電阻受到的壓力為800N時(shí)，其阻值為：Rx=580Q-駟此X20Q=260Q,

50N

所以，滑動(dòng)變阻器的最大限值至少為：R{tt=R-Rx=1800Q-260Q=15400；

⑶①由表格數(shù)據(jù)可知，壓敏電阻受到的壓力達(dá)到200N時(shí)，其對(duì)應(yīng)的電阻值Rx'=500Q。

②為使報(bào)警電路可正常使用，應(yīng)先讓電阻箱調(diào)到壓敏電阻達(dá)到設(shè)定壓力時(shí)的電阻值500。，再

將開關(guān)向2端閉合(電阻箱與滑動(dòng)變阻器串聯(lián))，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電路中的電流為報(bào)

警電流0.01A,報(bào)警器報(bào)警。此時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值：R#'=Rs-Rx'=1800Q-5000=1300

Q;

③保持滑動(dòng)變阻器滑片P位置不變，將開關(guān)向1端閉合，壓敏電阻和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電路即

可正常報(bào)警。

⑷對(duì)(3)中已調(diào)試好的報(bào)警電路，滑動(dòng)變阻器的電阻不變，即R/=1300。，

因壓敏電阻受到的壓力每增加50N,其電阻會(huì)減小20。，

則壓敏電阻受到的壓力為700N時(shí)，其阻值為：Rx"=580。-迎颯X20Q=300Q,

50N

此時(shí)電路的總電阻：R=R/+Rx"=1300Q+3000=16000,

此時(shí)電源電壓應(yīng)為：U'=IR,J=0.01AX1600Q=16V0

18.如圖甲所示，某工廠要研發(fā)一種新型材料，要求對(duì)該材料的承受的撞擊力進(jìn)行測(cè)試.在測(cè)

試時(shí)將材料樣品(不計(jì)質(zhì)量)平放在壓力傳感器上，閉合開關(guān)s,由靜止自由釋放重物，經(jīng)撞擊

后樣品材料仍完好無(wú)損.從重物開始下落到撞擊樣品的這個(gè)過程中，電流表的示數(shù)I隨時(shí)間t

變化的圖象如圖乙所示，壓力傳感器的電阻R隨壓力F變化的圖象如圖丙所示.電源的電壓

U=24V,定值電阻Ro=lOQ.求：

⑴在重物下落的過程中，壓力傳感器的電阻是多少？

⑵在撞擊過程中，樣品受到的最大撞擊力是多少？

【答案】(1)在重物下落的過程中，壓力傳感器的電阻是110。.

(2)在撞擊過程中，樣品受到的最大撞擊力是600N.

【解析】由圖丙所示圖象求出重物下落過程電路電流，然后應(yīng)用歐姆定律求出壓力傳感器的電

阻.由圖象求出最大電流，然后求出壓力傳感器電阻，再由圖丙求出撞擊力.

⑴由圖乙可知，在重物沒有撞擊傳感器的過程中，

電路中的電流1=0.2A,

根據(jù)歐姆定律：I=U/R可知，

定值電阻Ro兩端的電壓：U()=IR()=0.2AX10Q=2V

壓力傳感器兩端的電壓為：UN=U-Uo=24V-2V=22V

根據(jù)歐姆定律：I=U/R可知，壓力傳感器的電阻：RN=UN/1=22V/0.2A=1100

(2)由圖丙可知，撞擊力最大時(shí)，電阻最小，電流最大.

又由圖乙可知，最大的電流為Im=L2A

根據(jù)歐姆定律：I=U/R可知

電源電壓：U=Im(Ro+R)

壓力傳感器的電阻：R=U/Im-Ro=24V/1.2A-10。=10。，

由圖丙可知，此時(shí)受到撞擊力：F=600N.

專題2中考動(dòng)態(tài)電路問題

知識(shí)點(diǎn)1：電路動(dòng)態(tài)問題的基本內(nèi)容

1.滑動(dòng)變阻器的滑片p的位置的變化引起電路中電學(xué)物理量的變化

(1)串聯(lián)電路中滑動(dòng)變阻器的滑片p的位置的變化引起的變化

(2)并聯(lián)電路中滑動(dòng)變阻器的滑片P的位置的變化弓I起的變化

2.電鍵的斷開或閉合引起電路中電學(xué)物理量的變化

⑴串聯(lián)電路中電鍵的斷開或閉合引起的變化

(2)并聯(lián)電路中電鍵的斷開或閉合弓I起的變化

3.電鍵的斷開或閉合、同時(shí)滑動(dòng)變阻器也移動(dòng)的情況下，引起電路中電學(xué)物理量的變化

知識(shí)點(diǎn)2:解決電路動(dòng)態(tài)問題基本理論

1.串并聯(lián)電路特點(diǎn)

(1)串聯(lián)電路：

電流關(guān)系：I=L=b

電壓關(guān)系：U=U|+U2

電阻關(guān)系：R=RI+R2

(2)并聯(lián)電路：

電流關(guān)系：I=L+b

電壓關(guān)系：U=U尸U2

電阻關(guān)系：1/R=1/RI+1/R2

2.歐姆定律

⑴內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流，跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比.

⑵公式：I=U/R

(3)變形公式：U=IRR=U/I

3.電功率公式

P=UIP=I2RP=U2/R

4.判斷電路連接——可以先簡(jiǎn)化電路，電流表當(dāng)導(dǎo)線看，電壓表當(dāng)開路看.

5.如何判斷電流表測(cè)量通過哪個(gè)用電器的電流。

方法：看電流表與哪個(gè)用電器串聯(lián)，則就測(cè)通過那個(gè)用電器的電流.

6.如何判斷電壓表測(cè)哪部分電路兩端的電壓。

方法：電壓表與哪個(gè)用電器并聯(lián)就測(cè)哪個(gè)用電器兩端的電壓.

知識(shí)點(diǎn)3:解決動(dòng)態(tài)電路問題方法技巧

1.學(xué)會(huì)正確分析電路圖。首先要讓學(xué)生養(yǎng)成分析電路圖的習(xí)慣，無(wú)論是靜態(tài)電路還是動(dòng)態(tài)電

路，都要求學(xué)生能夠獨(dú)立分析題目給出的電路圖中，各個(gè)用電器之間是串聯(lián)還是并聯(lián)。具體

的方法是把電流表簡(jiǎn)化成導(dǎo)線，將電壓表簡(jiǎn)化成斷開的開關(guān)或干脆拿掉，把閉合的開關(guān)看成

導(dǎo)線，把被局部短路的用電器拿掉，把開關(guān)斷開的支路去掉，從而簡(jiǎn)化電路。經(jīng)過電路簡(jiǎn)化

后，電路中基本只出現(xiàn)電源、用電器，電路顯得比較簡(jiǎn)單，把剛才去掉的電表復(fù)原上去，明

確電壓表和電流表分別測(cè)量那個(gè)用電器的電壓和電流。

2.正確判斷滑動(dòng)變阻器有效電阻及由于滑片的變化弓I起的有效電阻的變化。

3,熟練掌握串并聯(lián)電路中電壓、電流及電阻的規(guī)律。動(dòng)態(tài)電路中涉及的用電器肯定不止一個(gè),

必然會(huì)運(yùn)用到串并聯(lián)電路中電壓、電流及電阻的規(guī)律，如果學(xué)生不能熟練掌握這些規(guī)律，那

么解題也就無(wú)從談起。

4.熟練掌握歐姆定律的運(yùn)用，尤其是要分析好電路中局部和整體的關(guān)系。歐姆定律是解決動(dòng)

態(tài)電路的金鑰匙，也是電學(xué)的基本定律。在動(dòng)態(tài)電路中一般情況下電源的電壓都是不變的，

滑動(dòng)變阻器滑片的變化或開關(guān)的通斷，必然會(huì)引起電路中電流的變化，解題思路是先整體后

局部，先利用歐姆定律分析整個(gè)電路中電流的變化情況，在具體分析每一個(gè)用電器的電流電

壓變化情況。

5.理解好斷路和短路。很多學(xué)生遇到電路故障問題就頭痛，原因就是沒有理解好怎樣才是短

路，以及短路對(duì)整個(gè)電路的影響。所以要想學(xué)好電學(xué)這部分內(nèi)容還得深刻理解短路這個(gè)概

念。

例與對(duì)點(diǎn)練習(xí)

【例題1］（四川南充）如圖所示電路，當(dāng)閉合開關(guān)，燈泡正常發(fā)光，滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)

時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）

B.電壓表V與電流表Ai,示數(shù)之比不變

C.電路的總功率變小

D.電壓表示數(shù)變大

【答案】C

【解析】分析電路圖可知，燈泡和滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，電流表Ai測(cè)滑動(dòng)變阻器的電流，A2測(cè)燈

泡L的電流，電壓表測(cè)電源電壓；

AD.滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)時(shí)，電壓表測(cè)電源電壓，因此示數(shù)燈泡L電壓與電流都不變，

由公式P=U/可知，燈泡的電功率不變，即燈泡的亮度不變，AD錯(cuò)誤；

B.電壓表V與電流表Ai,示數(shù)之比為滑動(dòng)變阻器阻值，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)時(shí)，滑

動(dòng)變阻器阻值變大，即電壓表V與電流表A1,示數(shù)之比變大，B錯(cuò)誤；

C.當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器阻值變大，電路總電阻變大，根據(jù)公式

P=—可知，電路的總功率變小，C正確。

R

【對(duì)點(diǎn)練習(xí)】如圖所示的電路中，電源兩端的電壓保持不變，R2為定值電阻.閉合開關(guān)S,

在滑動(dòng)變阻器的滑片P向右滑動(dòng)的過程中，關(guān)于電壓表和電流表的示數(shù)變化，下列四個(gè)選項(xiàng)

中，判斷正確的是（）

A.電壓表、電流表示數(shù)均變大

B.電壓表、電流表示數(shù)均變小

C.電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變小

D.電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變大

【答案】C.

【解析】由電路圖可知，定值電阻R2與滑動(dòng)變阻器氐串聯(lián)，電壓表測(cè)Ri兩端的電壓，電流

表測(cè)電路中的電流.根據(jù)滑片的移動(dòng)可知接入電路中電阻的變化，根據(jù)歐姆定律可知電路中

電流的變化和R2兩端的電壓變化，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知Ri兩端的電壓變化.

由電路圖可知，定值電阻R2與滑動(dòng)變阻器Ri串聯(lián)，電壓表測(cè)Ri兩端的電壓，電流表測(cè)電路

中的電流.

在滑動(dòng)變阻器的滑片P向右滑動(dòng)的過程中，接入電路中的電阻變大，電路中的總電阻變大，

由1=［可知，電路中的電流變小，即電流表的示數(shù)變小，故AD錯(cuò)誤；

R

由U=IR可知，R2兩端的電壓變小，

因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，

所以，R兩端的電壓變大，即電壓表的示數(shù)變大，故B錯(cuò)誤、C正確.

【例題2】（甘肅天水）如圖所示電路中，閉合開關(guān)S