2021年中考物理考點拔高復(fù)習一傳感器型動態(tài)電路

1.（2021煙臺模擬）隨著冬季的到來，特別是境外新冠病毒輸入病例的影響，我校組織專

門人員手持電子測溫儀，每天對進入校園的師生進行體溫檢測。如圖是某款電子測溫儀以

及它內(nèi)部的原理圖，其中電源電壓不變，R是熱敏電阻，用于靠近人體測溫，定值電阻Ro

為保護電阻。在使用過程中，當被測溫者體溫較高時，顯示儀的示數(shù)也會隨之變大。關(guān)于

此測溫儀，下列分析錯誤的是（）

A.顯示儀是由電壓表改裝成的

B.被測溫者溫度越高，電路中的電流越小

C.熱敏電阻R的阻值隨著溫度的升高而減小

D.將R。更換為阻值更大的電阻，測相同溫度時，顯示儀示數(shù)變大

2.（2021日照模擬）如圖甲所示的電路中，電源電壓保持不變，R是定值電阻，區(qū)是一個

由半導體材料制成的熱敏電阻，其阻值隨溫度變化曲線如圖乙所示。則（）

A.溫度升高時，電流表示數(shù)減小

B.溫度降低時，電壓表示數(shù)增大

C.溫度升高時電壓表與電流表示數(shù)之比保持不變

D.溫度降低時，電路消耗的總功率減小

3.（2021沈陽模擬）如圖所示為某種自動計數(shù)器的示意圖，其中R為光敏電阻，其阻值隨

著光照射強度的增大而變小，&為定值電阻。信號處理系統(tǒng)相當于一個電壓表，當傳送帶以

0.lm/s的速度運送工件時，其電壓隨時間變化的圖象如圖所示。已知R在無激光照射時電

阻為20Q,電源電壓恒為12V.下列判斷正確的有（）

A.所傳送工件的寬度為10cm

B.定值電阻R2的阻值為10Q

C.當激光照射R時，其阻值為10Q

D.在一個3s內(nèi)，有光照射時和無光照射時R消耗的電能之比為2：1

4.例勿疑西澳切如圖所示的是一種自動測定油箱內(nèi)油面高度的裝置，其中，油量表是用.

（選填“電壓”或“電流”）表改裝的；當油箱中的油面下降時，接入電路的火的限值

將^油量表的示數(shù)將,?（后兩空均選填“增大”“減小”或“不變”）

5.（2021畢節(jié)模擬）如圖甲是抗疫期間使用的某款電子測溫儀，圖乙中，五為氣敏電阻，其

阻值隨溫度變化的曲線如圖丙所示，4為定值電阻，電源電壓恒定不變。當體溫升高時,

氣敏電阻式的阻值將___,電流表的示數(shù)將___，電壓表的示數(shù)將_

選填“變大”“變小"或“不變”)

6.(2021撫順模擬)如圖甲所示是壓敏電阻R的阻值與壓力F間的關(guān)系，如圖乙所示是利

用該壓敏電阻設(shè)計的判斷物體運動狀態(tài)的裝置:壓敏電阻R和一塊擋板固定在絕緣小車上，

中間放置一個可活動的絕緣球。壓敏電阻不受力時，電流表示數(shù)為0.1A,電源電壓恒為6V。

如圖丙所示是某次小車向右做直線運動時電流隨時間變化圖像。

(1)從t2到ts這段時間內(nèi)，電流不變，小球?qū)好綦娮鑹毫?N,則定值電阻R的阻值

為。

(2)從t3到t4這段時間，小車的動能在(填“增加”“減小”或“不變

7.(2021沈陽模擬)如圖所示是一種自動測定油箱內(nèi)油量的裝置。

(1)圖中虛線框內(nèi)的裝置相當于簡單機械中的;

(2)圖中R的電學元件名稱是,定值電阻R'在電路中的作用是；

(3)油量表應(yīng)該用表來改裝；

(4)當油箱中的浮標向上運動時，此時電路中的電流o(選填“增大”或“減小”)

油

1

表

8.(2021湖南模擬)閱讀下面的短文，回答問題。

光敏電阻與光強

光敏電阻的阻值隨光照射的強弱而改變，“光強”表示光的強弱程度的物理量，照射光越強,

光強越大，光強符號用E表示，國際單位為坎德拉(cd)o實驗電源電壓恒為6V,將10C

的定值電阻尼接入圖b所示電路中，測得光敏電阻的阻值區(qū)與光強￡間的關(guān)系如圖a所示,

根據(jù)圖像解答下列問題：

圖a圖b

(i)光敏電阻與光強的大小成(選填“正比”或"反比

(2)當光強為笈時，光敏電阻的阻值為R；當光強為艮時，光敏電阻的阻值為兄，那么它們

R.

之間的關(guān)系式為｝L=___________(用笈、E表示)。

(3)實驗過程中，如果電流表的示數(shù)為0.4A,則此時的光照強度為cdo

9.(2021青島模擬)某種家用電熱加濕器相關(guān)參數(shù)、電路簡化圖如圖所示。電熱器的電熱

絲浸沒在加熱倉的水中產(chǎn)生熱量，使加熱倉中的水沸騰變成水蒸氣噴出，增加環(huán)境濕度。

當加熱倉中的水減少到一定程度時，自動閥門智能打開，水由儲水箱進入到加熱倉中。

工作電壓220V

工作獨率bOllz

一大運行功季40?

儲水一?-2.4L

尺寸高313底部直徑1681

滿水工作時間而氣零410h.低氣霧424h

(1)當氣霧調(diào)節(jié)器R2的滑片移到最左邊時，加濕器以最大運行功率工作，求電熱絲R的電

阻值。

(2)如果加熱倉內(nèi)冷水的溫度為20C,用最大運行功率工作，經(jīng)過5min36s,水沸騰產(chǎn)生

蒸氣，求加熱倉中水的質(zhì)量。［c*=4.2X103J/(kg?七)，電熱絲Ri產(chǎn)生的熱量全吸收，

環(huán)境為1標準大氣壓］

(3)當滑片移到最右端時，氣霧調(diào)節(jié)器R2的阻值為790C,加濕器以最低氣霧量工作，求

此時電熱絲R的電功率是多少瓦？24小時Ri消耗多少度電？(計算結(jié)果保留一位小數(shù))

10.(2021泰安模擬)某物理興趣小組設(shè)計了一個探測湖底未知屬性的礦石密度的裝置，其

部分結(jié)構(gòu)如圖甲所示，已知電源電壓為6V,R。為定值電阻，滑動變阻器R的限值隨彈簧的

拉力F變化關(guān)系如圖乙所示，T為容器的閥門。某次探測時，水下機器人潛入100m深的湖

底取出礦石樣品M,返回實驗室后，將礦石樣品M懸掛于P點放入容器中并保持靜止，打開

閥門T隨著水緩慢注入容器，電壓表示數(shù)U隨容器中水的深度h變化關(guān)系如圖丙中的實線

所示，在電壓表示的數(shù)從2V變?yōu)?V的過程中，電流表的示數(shù)從0.4A變?yōu)?.2A(彈簧電阻

忽略不計，礦石M不吸水，湖水密度與水相同)。求：

甲

(1)水下機器人在100m深的湖底取樣時受到水的壓強;

(2)定值電阻R。的阻值；

(3)礦石M浸沒時受到的浮力;

(4)礦石M的密度。

H.(2021重慶長壽一中模擬)如圖所示是小川同學設(shè)計的一臺浮力電子秤，其結(jié)構(gòu)由浮力

秤和電路兩部分組成，原理如圖所示，小筒底面積為10cm2,高20cm,大桶底面積為GOcnK

裝有適量水。P為金屬滑片固定在托盤下面(滑片質(zhì)量和滑片受到的摩擦力均忽略不計)，

并隨托盤一起自由滑動，定值電阻R0=5Q,AB是一根長為10cm均勻電阻絲，其阻值為10

Q,電源電壓為6V,電流表量程0?0.6A。當托盤不放物體時，P位于R最上端，小筒浸入

水中5cm深(稱量過程中大桶水未溢出)。求：

(1)托盤和小筒的總質(zhì)量；

(2)開關(guān)S閉合，此時電路中電流表的示數(shù)；

(3)若要保證電路安全，則浮力秤的最大稱量為多少g?

12.（2021重慶模擬）人們騎電動自行車在烈日下、陰雨天、風沙彌漫的惡劣天出行極為不

便。于是一些車主為了防雨、防曬、擋風沙，紛紛安裝擋雨遮陽蓬擋風御寒。改裝車輛上

路，增加了很多交通安全的隱患；同時也使得電動自行車行駛時受到的阻力大為增加，嚴

重影響車載蓄電池的使用壽命。小馬同學為了粗略測知電動自行車裝上擋雨遮陽蓬后騎行

過程中會增加多少阻力，根據(jù)擋雨遮陽蓬的有效吃風面積（0.4m2）設(shè)計了一個風壓測定儀，

并做了相關(guān)風速下的模擬實驗。甲圖是它的原理示意圖，定值電阻Ro=lOQ,R是壓力傳

感器（其電阻值會隨所受壓力大小變化而變化，變化關(guān)系如圖乙），電源電壓恒為3V,電

流表的量程為0-0.6A,風壓板是一塊長方形的輕質(zhì)塑料板，它的面積為0.如1

（1）當風壓板受到的壓力為24N時，整個電路消耗的總功率為多少？

（2）已知當風速為v=8m/s時，閉合開關(guān)后電流表示數(shù)為0.15A,則風壓板受到的壓力為

多少？

（3）若在風速為v=8m/s的天氣情況下，小馬騎著上述改裝車逆風行駛，那么同樣情況下

實驗中的風壓測定儀電流表的示數(shù)將0.15A（選填“大于”、“等于”、“小于

（4）你認為此風壓測定儀存在的不足之處是（寫出一點即可）。

13.（2021岳陽模擬）某同學利用熱敏電阻為家中燈暖型“浴霸”（用電燈取暖的用電器）

設(shè)計了一個溫度可自動控制的裝置，如圖甲所示。“控制電路”中的熱敏電阻R的阻值隨溫

度變化的曲線如圖乙所示。電磁鐵線圈可看成阻值為40Q的純電阻R。，“浴霸”共安裝有2

盞標有“220V,660W”的燈泡，當電磁鐵線圈中電流大于或等于50mA時，繼電器的銜鐵被

吸合，使“浴霸”電路斷開；當線圈中的電流小于或等于40mA時，繼電器的銜鐵被釋放，

使“浴霸”電路閉合。求:

控制電路工作電路

甲乙

(1)工作電路閉合，兩燈正常工作時通過電路的總電流是多少？

(2)工作電路閉合，兩燈正常工作5min產(chǎn)生的熱量是多少？

(3)若浴室中的溫度不得超過40C,則控制電路的電源電壓IL最小值是多少？

(4)若電源5電壓恒定為12V,則將此裝置放在浴室內(nèi)，浴室內(nèi)溫度可控制在多大范圍內(nèi)？

14.(2021河南模擬)學校新建了一所玻璃花房，小明小組根據(jù)所學知識給花房設(shè)計了自動

加濕器，由控制電路和工作電路兩部分組成(圖甲、乙)。在控制電路中，他選用的電源電

壓恒為12V,R是可調(diào)電阻箱，RH為濕敏電阻，其阻值隨相對濕度變化的對應(yīng)關(guān)系如圖丙所

示(橫軸為空氣濕度，用百分數(shù)表示)。請分析并回答下列問題:

丙

（1）當空氣濕度增大時，濕敏電阻阻值,通過通電螺線管的電流（兩空均

選填“增大”或“減小當濕度增大到某一值時，電磁鐵將上面的銜鐵吸下來，加濕器

停止工作。

（2）花農(nóng)要求當空氣濕度達到或超過30%時，加濕器停止工作。小明經(jīng)過測試，發(fā)現(xiàn)當控

制電路電流達到0.15A時，電磁鐵可將銜鐵吸下來，他選用的電阻箱的阻值是多大？

（3）為了保持花房更加濕潤，要求加濕器能在更大的濕度值時就可進入工作狀態(tài)，可采取

的措施有哪些？

15.（2021長沙模擬）株洲炎陵盛產(chǎn)黃桃、如圖甲是小天設(shè)計的黃桃自動篩選裝置，其原理

如下：傳送帶上的水果經(jīng)過檢測點時，壓敏電阻R的阻值發(fā)生變化，定值電阻R兩端的電

壓UAB也隨之發(fā)生變化，當UAB小于6V時，機械裝置啟動，將質(zhì)量不達標的小水果推出傳送

帶，實現(xiàn)自動篩選功能.電路中電源電壓保持不變，指示燈L上標有“6V3W"字樣.燈的電

阻不隨溫度變化，壓敏電阻R的阻值隨壓力變化關(guān)系如圖乙.求：

(1)燈泡的電阻；

(2)閉合開關(guān)S后，當一黃桃M通過壓力檢測點時，電壓表的示數(shù)為U“電路中的電流為

L.壓敏電阻R的功率為P2,燈L與電阻R的電壓之比為1：2,此時燈正常發(fā)光；當另一黃

桃N接著通過壓力檢測點時，電壓表的示數(shù)為UJ,電路中的電流為壓敏電阻的功率為

Pz',且Ui：Ui'=5：4,P2：Pz'=25：32.求L：P的值;

(3)已知特級黃桃單果質(zhì)量要求不小于300g.在原電路中串聯(lián)一個阻值為多大的定值電阻,

可讓這套機械裝置將質(zhì)量不達標的小果推出傳送帶.

甲乙

16.(2021河南模擬)某自助餐廳有一個電子秤，其電路原理如圖甲所示，R是一個定值電

阻。經(jīng)過多次實驗，電阻Rz與盤中食物的質(zhì)量關(guān)系如圖乙所示。已知電源電壓為12V且保

持不變。求:

(1)當盤中無食物時，電阻R2=

(2)當盤中無食物時，電流表示數(shù)為L=0.02A,求R的阻值;

(3)當盤中有食物時,電流表示數(shù)為Iz=O.04A,求食物質(zhì)量。

(4)若用電壓表取代電流表顯示電子秤示數(shù)，想達到相同的效果，請問此時電壓表應(yīng)并聯(lián)

在兩端(選填R1或R2)

2021年中考物理考點拔高復(fù)習一傳感器型動態(tài)電路參考答案

1.（2021煙臺模擬）隨著冬季的到來，特別是境外新冠病毒輸入病例的影響，我校組織專

門人員手持電子測溫儀，每天對進入校園的師生進行體溫檢測。如圖是某款電子測溫儀以

及它內(nèi)部的原理圖，其中電源電壓不變，R是熱敏電阻，用于靠近人體測溫，定值電阻Ro

為保護電阻。在使用過程中，當被測溫者體溫較高時，顯示儀的示數(shù)也會隨之變大。關(guān)于

此測溫儀，下列分析錯誤的是（）

A.顯示儀是由電壓表改裝成的

B.被測溫者溫度越高，電路中的電流越小

C.熱敏電阻R的阻值隨著溫度的升高而減小

D.將R。更換為阻值更大的電阻，測相同溫度時，顯示儀示數(shù)變大

【答案】B.

2.（2021日照模擬）如圖甲所示的電路中，電源電壓保持不變，R是定值電阻，R,是一個

由半導體材料制成的熱敏電阻，其阻值隨溫度變化曲線如圖乙所示。則（）

A.溫度升高時，電流表示數(shù)減小

B.溫度降低時，電壓表示數(shù)增大

C.溫度升高時電壓表與電流表示數(shù)之比保持不變

D.溫度降低時，電路消耗的總功率減小

【答案】BD.

3.（2021沈陽模擬）如圖所示為某種自動計數(shù)器的示意圖，其中R為光敏電阻，其阻值隨

著光照射強度的增大而變小，R?為定值電阻。信號處理系統(tǒng)相當于一個電壓表，當傳送帶以

0.lm/s的速度運送工件時，其電壓隨時間變化的圖象如圖所示。已知R在無激光照射時電

阻為20Q,電源電壓恒為12V.下列判斷正確的有（）

A.所傳送工件的寬度為10cm

B.定值電阻區(qū)的阻值為10Q

C.當激光照射R時，其阻值為10Q

D.在一個3s內(nèi)，有光照射時和無光照射時Ri消耗的電能之比為2：1

【答案】ABDo

4.々0勿疑摩■模切如圖所示的是一種自動測定油箱內(nèi)油面高度的裝置，其中，油量表是用.

（選填“電壓”或“電流”）表改裝的；當油箱中的油面下降時，接入電路的A的阻值

將，油量表的示數(shù)將.0（后兩空均選填“增大”“減小”或“不變”）

，舂篥7電壓增大減小

5.(2021畢節(jié)模擬)如圖甲是抗疫期間使用的某款電子測溫儀，圖乙中，五為氣敏電阻，其

阻值隨溫度變化的曲線如圖丙所示，尺為定值電阻，電源電壓恒定不變。當體溫升高時，

氣敏電阻五的阻值將___,電流表的示數(shù)將____,電壓表的示數(shù)將___o(均

選填"變大""變小"或“不變”)

【答案】變小變大變小

6.(2021撫順模擬)如圖甲所示是壓敏電阻R的阻值與壓力F間的關(guān)系，如圖乙所示是利

用該壓敏電阻設(shè)計的判斷物體運動狀態(tài)的裝置:壓敏電阻R和一塊擋板固定在絕緣小車上，

中間放置一個可活動的絕緣球。壓敏電阻不受力時，電流表示數(shù)為0.1A,電源電壓恒為6VO

如圖丙所示是某次小車向右做直線運動時電流隨時間變化圖像。

(1)從a到t3這段時間內(nèi)，電流不變，小球?qū)好綦娮鑹毫?N,則定值電阻R的阻值

為o

(2)從t3到t,這段時間，小車的動能在(填“增加”“減小”或"不變

【答案】(1)14Q；(2)增加。

7.（2021沈陽模擬）如圖所示是一種自動測定油箱內(nèi)油量的裝置。

（1）圖中虛線框內(nèi)的裝置相當于簡單機械中的;

（2）圖中R的電學元件名稱是,定值電阻R'在電路中的作用是；

（3）油量表應(yīng)該用表來改裝；

（4）當油箱中的浮標向上運動時，此時電路中的電流。（選填“增大”或“減小”）

R'

油

里

浮標表

【答案】（1）杠桿；（2）滑動變阻器；保護電路；（3）電流；（4）增大。

8.（2021湖南模擬）閱讀下面的短文，回答問題。

光敏電阻與光強

光敏電阻的阻值隨光照射的強弱而改變，“光強”表示光的強弱程度的物理量，照射光越強,

光強越大，光強符號用人表示，國際單位為坎德拉（cd）。實驗電源電壓恒為6V,將10C

的定值電阻尼接入圖6所示電路中，測得光敏電阻的阻值火與光強￡間的關(guān)系如圖a所示,

根據(jù)圖像解答下列問題:

4兄/。

18.0

15.0

12.0光

9.0

6.0

3.0E/cd

02.04.06.0

佟la

(1)光敏電阻與光強的大小成(選填“正比”或"反比

(2)當光強為后時，光敏電阻的阻值為用；當光強為良時，光敏電阻的限值為兄，那么它們

R.

之間的關(guān)系式為___________(用后、度表示)。

A2

(3)實驗過程中，如果電流表的示數(shù)為0.4A,則此時的光照強度為cd。

【答案】反比后4.0

9.(2021青島模擬)某種家用電熱加濕器相關(guān)參數(shù)、電路簡化圖如圖所示。電熱器的電熱

絲浸沒在加熱倉的水中產(chǎn)生熱量，使加熱倉中的水沸騰變成水蒸氣噴出，增加環(huán)境濕度。

當加熱倉中的水減少到一定程度時，自動閥門智能打開，水由儲水箱進入到加熱倉中。

工作電壓220V

工作菜率501lz

最大運行功率40?

儲水箝容量2.4L

尺寸高3133底部直徑16?1

滿水工作時間詢氣霧410h,低氣霧424h

(1)當氣霧調(diào)節(jié)器Rz的滑片移到最左邊時，加濕器以最大運行功率工作，求電熱絲R的電

限值。

(2)如果加熱倉內(nèi)冷水的溫度為20C,用最大運行功率工作，經(jīng)過5nlin36s,水沸騰產(chǎn)生

蒸氣，求加熱倉中水的質(zhì)量。［c*=4.2X103J/(kg?七)，電熱絲Ri產(chǎn)生的熱量全吸收，

環(huán)境為1標準大氣壓］

(3)當滑片移到最右端時，氣霧調(diào)節(jié)器R2的阻值為790C,加濕器以最低氣霧量工作，求

此時電熱絲R的電功率是多少瓦？24小時Ri消耗多少度電？(計算結(jié)果保留一位小數(shù))

自動閥，］壕氣出口

/第港工加;:熱三處峪一慮

荀其扁節(jié)需治

<220Vo-

【答案】解：(1)當氣霧調(diào)節(jié)器R2的滑片移到最左邊時，氣霧調(diào)節(jié)器&被短路，只有電熱

絲Ri工作，加濕器的功率最大，

由P=UI=1_可得，

R

電熱絲R,的阻值：R,-U2-(220V)2=1210。；

P40V

(2)以最大功率工作ti=5min36s=336s電阻絲H產(chǎn)生的熱量：Q=W=Pti=40WX336s=

13440J,

因電阻絲Ri產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，所以，水吸收的熱量Q^=Q=13440J,

標準大氣壓下水的沸點為1001,

由Q?=cm(t-to)得，

水的質(zhì)量：

Q吸

m=—13440J=0.04kg=40g；

c水4.2X103J/(kg-Dx(1001C-201C)

(3)當滑片移到最右端時，R2的最大限值和R串聯(lián),

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:

1=---=----鋁業(yè)----=0.11A,

R1+R21210Q+790Q

此時電熱絲Ri的電功率：

P1=I2R1=(0.11A)2X1210Q=14.641W,

24小時Ri消耗的電能為：

W1=P1t=0.014641kWX24h^0.4kW?h。

答：(1)電熱絲Ri的電阻值為1210Q；

(2)加熱倉中水的質(zhì)量為40g；

(3)此時電熱絲R的電功率是14.641W,24小時R消耗0.4度電。

10.(2021泰安模擬)某物理興趣小組設(shè)計了一個探測湖底未知屬性的礦石密度的裝置，其

部分結(jié)構(gòu)如圖甲所示，已知電源電壓為6V,R。為定值電阻，滑動變阻器R的限值隨彈簧的

拉力F變化關(guān)系如圖乙所示，T為容器的閥門。某次探測時，水下機器人潛入100m深的湖

底取出礦石樣品M,返回實驗室后，將礦石樣品M懸掛于P點放入容器中并保持靜止，打開

閥門T隨著水緩慢注入容器，電壓表示數(shù)U隨容器中水的深度h變化關(guān)系如圖丙中的實線

所示，在電壓表示的數(shù)從2V變?yōu)?V的過程中，電流表的示數(shù)從0.4A變?yōu)?.2A(彈簧電阻

忽略不計，礦石M不吸水，湖水密度與水相同)。求：

甲乙丙

(1)水下機器人在100m深的湖底取樣時受到水的壓強;

(2)定值電阻R。的阻值；

(3)礦石M浸沒時受到的浮力；

(4)礦石M的密度。

【答案】解：(1)水下機器人在100m深的湖底取樣時受到水的壓強：

p=pgh=l.0X103kg/m3X10N/kgX100m=1XlO^a；

(2)由電路圖可知，R。與R串聯(lián)，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流,

由串聯(lián)電路的電壓特點知，R兩端電壓由2V變成4V時，則△U°=2V,

電流表的示數(shù)從0.4A變?yōu)?.2A,則△L)=0.2A,

R。為定值電阻，由歐姆定律可得，比=卓少=_空_=10。；

△l00.2A

解得：Ro=lOC;

(3)當電壓表示數(shù)為2V,電路中的電流：L=0.4A,

滑動變阻器接入電路中的電阻：R=)=，Z_=5C,

Il0.4A

由圖乙可知，此時拉力Fi=22.5N,

當電壓表示數(shù)為4V時，電路中的電流：I2=0.2A,

滑動變阻器接入電路中的電阻：

R2=)=3-=20Q,

120.2A

由圖乙可知，此時拉力Fz=15N,

由于是往容器中緩慢注水，結(jié)合圖丙可知：

①當容器內(nèi)水的深度在0?兒時，礦石沒有浸在水中，不受浮力，此時彈簧的拉力與重力平

衡，拉力最大；

②當容器內(nèi)水的深度在hl?h2時，礦石浸在水中受浮力的作用，水的深度增加，浮力增大，

拉力減小；

③當容器內(nèi)水的深度大于兒時，礦石浸沒在水中，浮力最大且不變，此時拉力最小。

結(jié)合上述分析可知：礦石的重G=R=22.5N,礦石浸沒在水中時拉力為Fz=15N；

根據(jù)稱量法測浮力可知，礦石浸沒在水中時受到的浮力：FS=G-F2=22.5N-15N=7.5N；

(4)根據(jù)F浮=P*gV#可得礦石的體積：

V=V推=?浮=---------勾7,---------------=7.5X10-m3,

P水g1.OX103kg/m3XlQN/kg

礦石M的密度：P=旦=5-=-------------孕母---------=3X103kg/m%

VVg7.5X10~4m3X10N/kg

答：(1)水下機器人在100m深的湖底取樣時受到水的壓強為IXlO'Pa；

(2)定值電阻Ro的限值為10Q

(3)礦石M浸沒時受到的浮力為7.5N；

(4)礦石M的密度為3Xl()3kg/m3

11.(2021重慶長壽一中模擬)如圖所示是小川同學設(shè)計的一臺浮力電子秤，其結(jié)構(gòu)由浮力

秤和電路兩部分組成，原理如圖所示，小筒底面積為10cm2,高20cm,大桶底面積為60cm

裝有適量水。P為金屬滑片固定在托盤下面(滑片質(zhì)量和滑片受到的摩擦力均忽略不計),

并隨托盤一起自由滑動，定值電阻R0=5Q,AB是一根長為10cm均勻電阻絲，其阻值為10

C,電源電壓為6V,電流表量程0?0.6A。當托盤不放物體時，P位于R最上端，小筒浸入

水中5cm深(稱量過程中大桶水未溢出)。求：

(1)托盤和小筒的總質(zhì)量；

(2)開關(guān)S閉合，此時電路中電流表的示數(shù)；

(3)若要保證電路安全，則浮力秤的最大稱量為多少g?

【答案】解：(D當托盤不放物體時，P位于R最上端，小筒浸入水中5cm深,

此時小桶排開水的體積：

V#=S小藺h?=10cm2X5cm=50cm3=5X105m3,

此時小筒受到的浮力：

F浮=P水gV推=1.0X103kg/m3X10N/kgX5X10-5m3=0.5N,

因物體漂浮時受到的浮力和自身的重力相等，

所以，由F浮=G=mg可得，秤盤和小筒的總質(zhì)量：

廣生=_^1L

=0.05kg=50g；

glON/kg

(2)開關(guān)S閉合，滑動變阻器R和定值電阻Ro串聯(lián)接入電路，滑動變阻器接入電路的是最

大阻值,

串聯(lián)電路總電阻等于各部分電阻之和，所以此時電路總電阻：R￡.=R+Ro=lOa+5Q=15Q,

電流表測通過電路的電流，由歐姆定律可知通過電路的電流：I=」!_=_%=().4A,即

R總15Q

電流表示數(shù)為0.4A；

(3)當秤盤上放的物體越重時，滑片下移得越多，變阻器接入電路的阻值越小，電路的總

電阻越小，電流越大，

由電流表的量程為0?0.6A可知，當電路中的電流為0.6A時，浮力秤達到最大稱量，

由I=U可得，此時電路中的總電阻：

R

因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以，電阻絲接入電路中的電阻：

R'=R*-Ro=lOQ-5。=5Q,

AB是一根長為10cm均勻電阻絲，其阻值為10C,即1cm長的電阻絲的阻值為1Q,

所以滑動變阻器接入電路的電阻最小為5。時，其接入電路的電阻絲的長度l=5cm,此時

滑片下移的距離：do=lOcm-5cm=5cm,

秤盤上放置物體后，滑片下移5cm,小筒向下移動的距離：d=do=5cm,

由于小筒向下移動，大筒中的水面上升，設(shè)水面升高△!!,則小筒浸入水中的深度會增加：

△hit==Ah+d,

貝！|△Vj?=S大△h=S小BPS*Ah=S(△h+d),

化簡可得水面上升的高度：△!!=cS小;一一104X5瑞,=1cm,

S大-S小60cmZ-10cmJ

所以小筒排開水的體積變化量：塊擠=S大411=600112Xlcm=60cm3,

秤盤上放置物體后，小筒處于漂浮狀態(tài)，由漂浮條件可得，被測物體的重力等于增加的浮

力，

所以G=4F浮=P*gAV#=1.0X103kg/m3X10N/kgX60X10'm3=0.6N,

由G=mg可得浮力秤的最大稱量：m=—=-^t^=0.06kg=60g1,

glON/kg

答：（1）秤盤和小筒的總質(zhì)量為50g；

（2）開關(guān)S閉合，此時電路中電流表的示數(shù)為0.4A；

（3）若要保證電路安全，則浮力秤的最大稱量為60g。

12.（2021重慶模擬）人們騎電動自行車在烈日下、陰雨天、風沙彌漫的惡劣天出行極為不

便。于是一些車主為了防雨、防曬、擋風沙，紛紛安裝擋雨遮陽蓬擋風御寒。改裝車輛上

路，增加了很多交通安全的隱患；同時也使得電動自行車行駛時受到的阻力大為增加，嚴

重影響車載蓄電池的使用壽命。小馬同學為了粗略測知電動自行車裝上擋雨遮陽蓬后騎行

過程中會增加多少阻力，根據(jù)擋雨遮陽蓬的有效吃風面積（0.4m2）設(shè)計了一個風壓測定儀，

并做了相關(guān)風速下的模擬實驗。甲圖是它的原理示意圖，定值電阻Ro=lOQ,R是壓力傳

感器（其電阻值會隨所受壓力大小變化而變化，變化關(guān)系如圖乙），電源電壓恒為3V,電

流表的量程為0-0.6A,風壓板是一塊長方形的輕質(zhì)塑料板，它的面積為。.如:

(1)當風壓板受到的壓力為24N時，整個電路消耗的總功率為多少？

(2)已知當風速為v=8m/s時，閉合開關(guān)后電流表示數(shù)為0.15A,則風壓板受到的壓力為

多少？

(3)若在風速為v=8m/s的天氣情況下，小馬騎著上述改裝車逆風行駛，那么同樣情況下

實驗中的風壓測定儀電流表的示數(shù)將0.15A(選填“大于”、“等于"、“小于

(4)你認為此風壓測定儀存在的不足之處是(寫出一點即可)。

【答案】解：(1)由圖乙可知，當風壓板受到的壓力為24N時R=0C,電路為R。的簡單電

路，

則整個電路消耗的總功率：

p_U2-(3V)2

=0.9W；

Ro10Q

(2)由1=衛(wèi)可得，電流表示數(shù)為0.15A時電路中的總電阻:

R

R=-^=.3V-=20Q,

I0.15A

因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以，R,=R-Ro=2OQ-10Q=10Q,

由圖乙可知，風壓板受到的壓力為16N；

(3)小馬騎著上述改裝車逆風行駛時，風壓板受到的壓力變大,

由圖乙可知，R的阻值變小，電路中的總電阻變小，

由I=U可知，電路中的電流變大，電流表的示數(shù)大于0.15A；

R

(4)由圖乙可知，風壓板受到的最大壓力為24N,

則受到的壓強：

P=E=當=60Pa,

S0.4m2

一般5級風的壓強為50Pa,所以該風壓測定儀能測量的風壓范圍較小。

答：(1)當風壓板受到的壓力為24N時，整個電路消耗的總功率為0.9W；

(2)已知當風速為v=8m/s時，閉合開關(guān)后電流表示數(shù)為0.15A,則風壓板受到的壓力為

16N；

(3)大于；

(4)該風壓測定儀能測量的風壓范圍較小。

13.(2021岳陽模擬)某同學利用熱敏電阻為家中燈暖型“浴霸”(用電燈取暖的用電器)

設(shè)計了一個溫度可自動控制的裝置，如圖甲所示。“控制電路”中的熱敏電阻R的阻值隨溫

度變化的曲線如圖乙所示。電磁鐵線圈可看成限值為40。的純電阻R。，“浴霸”共安裝有2

盞標有“220V,660W”的燈泡，當電磁鐵線圈中電流大于或等于50mA時，繼電器的銜鐵被

吸合，使“浴霸”電路斷開；當線圈中的電流小于或等于40mA時，繼電器的銜鐵被釋放,

使“浴霸”電路閉合。求:

控制電路工作電路

甲

(1)工作電路閉合，兩燈正常工作時通過電路的總電流是多少？

(2)工作電路閉合，兩燈正常工作5min產(chǎn)生的熱量是多少？

(3)若浴室中的溫度不得超過40七，則控制電路的電源電壓5最小值是多少？

(4)若電源5電壓恒定為12V,則將此裝置放在浴室內(nèi)，浴室內(nèi)溫度可控制在多大范圍內(nèi)?

【答案】解：(1)工作電路閉合，L與L2并聯(lián),

因電路中的總功率等于各用電器功率之和,

所以，工作電路中的總功率:

P2=Pu+Pi2=660W+660W=1320W,

因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,

所以，由P=UI可得，兩燈正常工作時通過電路的總電流:

(2)工作電路閉合，兩燈正常工作5min產(chǎn)生的熱量:

5

Q=W=P2t=1320WX5X60s=3.96X10Jo

(3)由題意可知，當電磁鐵線圈中電流等于50mA時，浴室中的溫度最高為40匕,

由圖乙可知，Ri=160Q,

因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以，由1=旦可得，控制電路的電源電壓的最小值：

R

Ui小=1(Ri+Ro)=50X10-3AX(160Q+40Q)=10V；

(4)若電源山電壓恒定為12V,當電磁鐵線圈中電流等于50mA時，浴室中的溫度最高,

此時電路中的總電阻：

Ui10V

R*=—L=——z=240Q,

I大50X10-3A

此時熱敏電阻的阻值：

RJ=R總-Ro=240Q-40Q=200Q,

由圖乙可知，浴室內(nèi)的最高溫度為3(rc；

當線圈中的電流等于40mA時，浴室中的溫度最低，

此時電路中的總電阻：

Ui19V

R總=—!-=——L=300C,

I小40X10-3A

此時熱敏電阻的阻值：

R”=R?-Ro=3OOQ-40Q=260Q,

由圖乙可知，浴室內(nèi)的最低溫度為20t；

所以，浴室內(nèi)溫度可控制在202?30七范圍內(nèi)。

答：(1)工作電路閉合，兩燈正常工作時通過電路的總電流是6A；

(2)工作電路閉合，兩燈正常工作5min產(chǎn)生的熱量是3.96X1O'J；

(3)若浴室中的溫度不得超過401,則控制電路的電源電壓口最小值是10V；

(4)若電源口電壓恒定為12V,則將此裝置放在浴室內(nèi)，浴室內(nèi)溫度可控制在20t?30七

范圍內(nèi)。

14.(2021河南模擬)學校新建了一所玻璃花房，小明小組根據(jù)所學知識給花房設(shè)計了自動

加濕器，由控制電路和工作電路兩部分組成(圖甲、乙)。在控制電路中，他選用的電源電

壓恒為12V,R是可調(diào)電阻箱，區(qū)為濕敏電阻，其阻值隨相對濕度變化的對應(yīng)關(guān)系如圖丙所

示(橫軸為空氣濕度，用百分數(shù)表示)。請分析并回答下列問題：

工作電路

一

啟

加

動

濕

電

器

器

一

乙

(1)當空氣濕度增大時，濕敏電阻阻值,通過通電螺線管的電流(兩空均

選填“增大”或“減小當濕度增大到某一值時，電磁鐵將上面的銜鐵吸下來，加濕器

停止工作。

(2)花農(nóng)要求當空氣濕度達到或超過30%時，加濕器停止工作。小明經(jīng)過測試，發(fā)現(xiàn)當控

制電路電流達到0.15A時，電磁鐵可將銜鐵吸下來，他選用的電阻箱的限值是多大？

(3)為了保持花房更加濕潤，要求加濕器能在更大的濕度值時就可進入工作狀態(tài)，可采取

的措施有哪些？

【答案】解：(1)由丙圖可知當空氣濕度增大時，濕敏電阻阻值減小，兩電阻串聯(lián)接入電

路，串聯(lián)電路總電阻等于各分電阻之和，所以電路總電阻減小，由歐姆定律可知通過電路

的電流增大，串聯(lián)電路各處電流相等，所以通過通電螺線管的電流增大；

(2)當空氣濕度達到30%時，濕敏電阻阻值為20Q,電路電流達到0.15A時，電磁鐵可將

銜鐵吸下來，

由I=U可得濕敏電阻兩端電壓為：UH=IRH=0.15AX20Q=3V,

R

串聯(lián)電路總電壓等于各部分電壓之和，所以電阻箱兩端電壓為：UR=U-UH=12V-3V=9V,

所以電阻箱的阻值為：R=!&=_^L_=60Q；

I0.15A

(3)根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律可得：

通過電路的電流：