热门试卷

有一种测量人体重的电子秤，其原理图如图中的虚线所示，它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆ABO、压力传感器R（是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器）、显示体重的仪表G（其实质是电流表）．已知压力传感器的电阻与其所受压力的关系如下表所示：

设踏板和杠杆组件的质量可忽略不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.68V，则：

（1）该秤零刻度线（即踏板空载时的刻度线）应标在电流表刻度盘______mA处？

（2）利用表中的数据归纳出电阻R随压力F变化的函数式为______．

“加速度计”作为测定物体加速度的仪器，已被广泛应用，如图所示为应变式加速度计的原理图。支架AB固定在待测系统上，滑块穿在AB之间的水平光滑杆上，并用轻弹簧连接在A端，其下端有一活动臂可在滑动变阻器上自由滑动，随着系统沿水平方向做变速运动，滑块相对于支架将发生位移，并通过电路转化为电信号从电压表输出，已知电压表量程为8V，滑块质量为m=0.1 kg，弹簧劲度系数k=20 N/m，电源电动势E=10 V，内阻不计，滑动 阻器总电阻R=40Ω，有效总长度l=8 cm，当待测系统静止时，滑动触头P位于变阻器R的中点，取A→B方向为速度正方向。

（1）确定该加速度计测量加速度的范围。

（2）为保证电压表能正常使用，则电路中R0至少应为多大？

（3）根据R0的最小值，写出待测系统沿A→B做变速运动时，电压表的输出电压Ux与加速度a的关系式。

（4）根据R0的最小值，将电压表上的表盘改成适当的加速度刻度，将对应的加速度值填入图中的小圆内。

如图所示是电饭煲的电路图，S1是一个温控开关，手动闭合后，当此开关温度达到居里点（103℃）时，会自动断开。S2是一个自动温控开关，当温度低于70℃时，会自动闭合；温度高于80℃时，会自动断开。红灯是加热时的指示灯，黄灯是保温时的指示灯。分流电阻R1=R2=500Ω，加热电阻丝R3=50Ω。两灯电阻不计。

（1）分析电饭煲的工作原理。

（2）计算加热和保温两种状态下，电饭煲消耗的电功率之比。

（3）简要回答，如果不闭合开关S1，能将饭煮熟吗？

某学生为了测量一物体的质量，找到一个力电转换器，该转换器的输出电压正比于受压面的压力（比例系数为k），如图所示，测量时先调节输入的电压，使转换器空载时的输出电压为零；而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体的质量成正比的输出电压U。

现有下列器材：力电转换器、质量为m0的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个，开关及导线若干，待测物体（可置于力电转换器的受压面上）。

请完成对该物体质量的测量。

（1）设计一个电路，要求力电转换器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大，画出完整的测量电路图；

（2）简要说明测量步骤，求出比例系数k，并测出待测物体的质量m；

（3）请设想实验中可能会出现的一个问题。

为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统，光控开关又可采用光敏电阻来进行控制。光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件（照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx）。某光敏电阻Rp在不同照度下的阻值如下表所示：

（1）根据表中数据，请在图（1）给定的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线。根据图像可以发现，光敏电阻的阻值随照度的增大而____________（只要求定性回答）。

（2）如图（2）所示，当1、2两端所加电压上升至2V时，控制开关自动启动照明系统。请利用下列器材设计一个简单电路，给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗，照度降低至1.0（1x）时启动照明系统，在图（3）虚线框内完成电路原理图（不考虑控制开关对所设计电路的影响），提供的器材如下：性能如上表所示的光敏电阻Rp；电源E（电动势3V，内阻不计）；定值电阻（R1=10kΩ，R2=20kΩ，R3=40kΩ，限选其中之一并在图中标出）开关S及导线若干。

如图所示，图甲是某中学在研究性学习活动中，吴丽同学自制的电子秤原理示意图，目的是利用理想电压表的示数指示物体的质量。托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计，滑动变阻器的滑片与弹簧上端连接，当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器R的最上端，此时电压表示数为零，设变阻器总电阻为R，总长度为L，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为R0，弹簧劲度系数为k，不计一切摩擦和其他阻力。

（1）推出电压表示数U与所称物体质量m的关系式；

（2）为使电压表示数与待测物体质量成正比，请利用原有器材进行改进，在乙图的基础上完成改进后的电路原理图，并求出电压表示数U'与所称物体质量m的关系式。

如图所示为检测某传感器的电路图。传感器上标有“3V 0.9 W”的字样（传感器可看做一个纯电阻），滑动变阻器R0上标有“10Ω 1A”的字样，电流表的量程为0.6 A，电压表的量程为3 V。求：

（1）传感器的电阻和额定电流。

（2）为了确保电路各部分的安全，在a、b之间所加的电源电压最大值是多少？

（3）如果传感器的电阻变化超过标准值1Ω，则该传感器就失去作用。实际检测时，将一个恒压电源加在图中a、b之间，闭合开关S，通过调节R0，来改变电路中的电流和R0两端的电压．检测记录如下： 

若不计检测电路对传感器电阻的影响，你认为这个传感器是否仍可使用？此时a、b间所加的电压是多少？

现有热敏电阻、电炉丝、电源、电磁继电器、滑动变阻器、开关和导线若干，如图所示，试设计一个温控电路。要求温度低于某一温度时，电炉丝自动通电供热，超过某一温度时，又可以自动断电，画出电路图，说明工作过程。

如图甲所示为一测量硫化镉光敏电阻特性的实验电路，电源电压恒定，电流表内阻不计，开关闭合后，调节滑动变阻器滑片，使小灯泡发光逐渐增强，测得流过电阻的电流和光强的关系曲线如图乙所示，试根据这一特性设计一个自动光控电路。

某课外小组设计了一种测定风速的装置，其原理如图所示，一个劲度系数k=120 N/m，自然长度10=1m弹簧一端固定在墙上的M点，另一端N与导电的迎风板相连，弹簧穿在光滑水平放置的电阻率较大的金属杆上，弹簧是不导电的材料制成的。迎风板面积s=0.5 m2，工作时总是正对着风吹来的方向，电路的一端与迎风板相连，另一端在M点与金属杆相连，迎风板可在金属杆上滑动，且与金属杆接触良好，定值电阻R=1.0Ω，电源的电动势E=12 V，内阻r=0.5Ω。闭合开关，没有风吹时，弹簧处于原长，电压表的示数U1=9.0 V，某时刻由于风吹迎风板，电压表的示数变为U2=6.0V（电压表可看作理想表）。求：

（1）金属杆单位长度的电阻；

（2）此时作用在迎风板上的风力。

在科技活动中某同学利用自制的电子秤来称量物体的质量，如图所示为电子秤的原理图，托盘和弹簧的电阻与质量均不计。滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当托盘中没有放物体时，电压表示数为零。滑动变阻器的总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻的阻值为R0，弹簧劲度系数为k，不计一切摩擦和其他阻力，电压表为理想表，当长盘上放上某物体时，电压表的示数为U，求此时称量物体的质量。

图甲是某研究性学习小组自制的电子秤原理图，利用电压表的示数来指示物体的质量。托盘与电阻可忽略的弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计。滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当盘中没有放物体时，电压表示数为零。设变阻器总电阻为R，总长度为L，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为R0，弹簧劲度系数为k，若不计一切摩擦和其他阻力。

（1）试推出电压表示数Ux与所称物体质量m的关系式。

（2）由（1）计算结果可知，电压表示数与待测物体质量不成正比，不便于进行刻度，为了使电压表示数与待测质量成正比，请你利用原有器材在该小组研究的基础上进行改进， 在图乙的基础上完成改进后的电路图，并推出电压表示数Ux与待测物体质量m的关系式。