小明设计了一种“自动限重器”，如图（甲）所示．该装置由控制电路和工作电路组成，其...

小明设计了一种“自动限重器”，如图（甲）所示．该装置由控制电路和工作电路组成，其主要元件有电磁继电器、货物装载机（实质是电动机）、压敏电阻R₁和滑动变阻器R₂等．压敏电阻R₁的阻值随压力F变化的关系如图（乙）所示．当货架承受的压力达到限定值，电磁继电器会自动控制货物装载机停止向货架上摆放物品．已知控制电路的电源电压U=6V，电磁继电器线圈的阻值忽略不计．请你解答下列问题：
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（1）由图（乙）中的图象可知，随着压力F的增大，压敏电阻R₁的阻值将______．
（2）用笔画线代替导线将图（甲）的电路连接完整．
（3）随着控制电路电流的增大，电磁铁的磁性将______，当电磁继电器线圈中的电流大小为30mA时，衔铁被吸下．若货架能承受的最大压力为800N，则所选滑动变阻器R₂的最大阻值至少为______Ω．

（1）根据图象分析压敏电阻R1的阻值与压力大小的关系；（2）将货物装载机和上触点串联组成工作电路，将R1、滑动变阻器R2、电磁铁串联接入控制电路；当压力过大时，压敏电阻变小、控制电路中的电流变大、电磁铁磁性增强，增强到一定程度，将衔铁吸下，使工作电路断开，货物装载机停止工作；（3）压敏电阻受到最大压力是800N，从图象上找到此时压敏电阻对应的电阻值是80Ω，电源电压是6V，根据R1与R2串联和欧姆定律就可以求出R2的最大阻值．【解析】（1）由图乙中的图象可知，压敏电阻R1的阻值随压力的增大而减小；（2）将货物装载机和上触点串联组成工作电路，将R1、滑动变阻器R2、电磁铁串联接入控制电路；补充电路如图所示；（3）∵R1与R2串联， ∴I1=I2=Imax=30mA=0.03A，由图乙可知：F=800N时，R1=80Ω，由I=得： U1=I1R1=0.03A×80Ω=2.4V， U2=U-U1=6V-2.4V=3.6V， R2===120Ω．即：滑动变阻器R2的最大阻值至少为120Ω．故答案为：（1）减小；（2）如右图所示；（3）增强，120．

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考点分析：

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在“探究灯泡的电功率跟哪些因素有关”时，同学们提出了如下猜想：
甲：电功率跟电压有关，电压越高，电功率越大．
乙：电功率跟电流有关，电流越大，电功率越大．
请你任选其中一个猜想，设计实验，进行验证．
（1）你验证的猜想是______（填甲或乙）．
（2）实验需要的器材，除电源、导线、开关外，还需要______．
（3）在右面的方框中画出你的实验电路图．
（4）在该实验中，你需要收集的数据是______．
（5）你是通过观察比较______来比较两灯泡功率的大小的．
（6）探究出电功率跟电压和电流的关系后，爱动脑筋的小明猜想：“电功率跟电阻之间也可能有一定的关系．”于是，他向老师借了一些定值电阻和其他相关器材进行实验，其实验数据如表一、表二所示．
表一表二

R/Ω	5	10	15	20	30
I/A	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
U/V	1	2	3	4	6
P/W	0.2	0.4	0.6	0.8	1.2

R/Ω	5	10	15	20	30
I/A	1.2	0.6	0.4	0.3	0.2
U/V	6	6	6	6	6
P/W	7.2	3.6	2.4	1.8	1.2

根据表一中的数据可以得出电功率跟电阻阻值之间的关系是：______；
根据表二中的数据可以得出电功率跟电阻阻值之间的关系是：______．

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按图示的电路图做“测置小电灯的功率”的实验，所用器材有：标“3.8V”字样的待测小电灯、电压恒为6V的电源、标有“20Ω 1A”的滑动变阻器、电流表（量程为0〜0.6A、0〜3A）、电压表（量程为0〜3V、0〜15V）、开关及导线若干． manfen5.com 满分网

（1）某学生在实验时，把电流表与电压表的位置交换连接了，闭合开关后会造成______（填选项前的字母）
A．电流表烧坏
B、电压表烧坏
C．小电灯烧坏
D、小电灯不亮
（2）另一学生按图连接电路后，闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端时，灯不亮，电压表有较大的示数．经检查，导线连接完好，则电路故障是：______，排除该故障换用新元件后，闭合开关时，观察到灯闪亮一下后立即熄灭，该学生在操作过程中的不当之处是：______
（3）小明同学按电路图正确连接电路后，闭合开关，从大到小调节滑动变阻器的阻值，并将正确操作下的电压表和电流表的示数填入下表．

电压表的示数 U/V	电流表的示数 I/A	小电灯的功率 P/W
2.0	0.20
2.5	0.22
3.0	0.25
3.8	0.30
4.5	0.32

①通过上表数据，可算得小电灯的额定功率为______W，还可得出关于灯丝电阻的结论是：______；
②当小电灯正常工作时，连人电路的滑动变阻器的阻值为______Ω
③将两个这样的相同规格的小电灯串联后直接接在6V电源的两端，两灯消粍的总功率为______W．
（4）若电压表的0〜15V量程已损坏，只能使用0〜3V量程，其它器材不变，如何测出小电灯的额定功率？
①在虚线框中画出测量电路图；
②若小电灯两端最大可加4.5V电压，为保证实验时你所设计的测量电路中各元件的安全，参照小明的实验数据，估算滑动变阻器接入电路的阻值范应为______Ω～______Ω

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小明做探究电流与电阻关系的实验．
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（l）如图甲所示，用笔划线代替导线，将电流表的两根引线接入电路．
（2）闭合开关后，向右移动滑动变阻器的滑片，直至电压表示数如图乙所示，其值为______V．此过程中，电流表示数______（变大/变小）．
（3）更换不同阻值的定值电阻，进一步实验，并将实验数据记录在表格中，分析表格数据可知第______次实验存在问题，

次数	R/Ω	I/A
1	5	0.3
2	10	0.2
3	15	0.1

判断的依据是______，需要补充的实验步骤是：将滑动变阻器的滑片向______调节．

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如图示电源电压为9V，R₁=3Ω，滑动变阻器R₂的变化范围为0～20Ω，如果电流表采用0～0.6A量程，电压表采用0～3V量程，为了不使电流表电压表损坏，求滑动变阻器R₂的取值范围．

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如图所示电源电压为6V，R₁=12Ω，R₁、R₂消耗的总功率为9W，求：
（1）R₁消耗的功率；
（2）通过R₂的电流．

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试题属性

题型：解答题
难度：中等