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随着社会的发展和科技的进步,电路元件在各行得到广泛的应用,其中热敏电阻就是其中之...

随着社会的发展和科技的进步,电路元件在各行得到广泛的应用,其中热敏电阻就是其中之一,热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变.如图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路,电路中电流表的量程为00.02A,滑动变阻器R的铭牌上标有“150Ω  0.3A”字样.Rt为热敏电阻,其阻值随环境温度变化关系如图乙所示,电源电压保持不变.请完成下列小题:

1)将此电路放入温度为20℃的环境中,闭合开关S,调节滑片P,使滑动变阻器接入电路的电阻R100Ω,此时电流表的读数为0.01A,求电源电压;

2)若环境温度为40℃时,要保证整个电路元件的安全,求滑动变阻器接入电路中的最小阻值;

3)此电路能测量的最高环境温度为多少?

 

(1)5V;(2)50Ω~150Ω;(3)50℃. 【解析】 (1)分析清楚电路结构,由图象求出温度为20℃的环境中热敏电阻的阻值,由欧姆定律求出电源电压; (2)由图象求出环境温度为40℃时热敏电阻的阻值,应用串联电路特点与欧姆定律求出滑动变阻器的最小阻值; (3)小量程电流表A允许通过的电流最大时,电路中的电阻最小,随着温度的升高热敏电阻Rt逐渐减小,当滑动变阻器达到最大阻值时,热敏电阻达到最小阻值,此时热敏电阻正常工作的环境温度达到最高值. (1)由电路图可知,滑动变阻器与热敏电阻串联,电流表测电路电流,由图乙所示图象可知,温度为20℃时,热敏电阻阻值为400Ω,电源电压:; (2)由图乙所示图象可知,温度为40℃时,热敏电阻阻值为200Ω,电路最大电流为0.02A;电路最小电阻:,根据串联电路总电阻等于各电阻之和可知滑动变阻器的最小阻值:R滑最小=R最小-Rt=250Ω-200Ω=50Ω,滑动变阻器的最大阻值是150Ω,所以滑动变阻器的变化范围是50Ω-150Ω; (3)热敏电阻阻值越小,环境温度最高,电路电流最大为0.02A时,总电阻:,根据串联电路总电阻等于各电阻之和可知 ,由图乙可知其工作的最高环境温度50℃. 答:(1)电源电压是5V; (2)滑动变阻器的变化范围是50Ω-150Ω; (3)此电路能测量的最高环境温度为50℃.  
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考点分析:
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某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km,用时5min45s,消耗燃油1.5kg,已知汽车的牵引力是2000N,燃油的热值为4.6×107J/kg,假设燃油完全燃烧。请计算:

1)汽车牵引力做功的功率。

2)汽车发动机的效率。

 

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小芳在“探究串联电路电压特点”的实验中,连接好了的实物电路图如图甲所示,请你协助完成:

1)在拆接电路时,开关必须_______

2)在某次测量时,电压表的示数如图乙所示,此时灯L1两端的电压为_______V

3)闭合开关后,小芳发现L1L2均不发光,电压表有示数且大小接近3V,则电路中出现的故障可能是L1发生了_________(选填“短路”或“断路”);

4)排除故障后,小芳在测量了灯L1两端的电压后,断开开关,然后将导线AEA端松开,接到D接线柱上,测量灯L2两端的电压,这一做法会造成__________

 

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小明在实验室探究电学实验,有如下器材:电压表、电流表、滑动变阻器、开关、电源(电压恒为4.5V)、定值电阻R(分别为10Ω15Ω20Ω25Ω)、小灯泡(额定电压为2.5V)、导线若干;

1)在探究“电流与电阻的关系”实验中:

①小明设计了如图甲所示电路,请你帮他将图乙所示的实物图连接完整;

________

闭合开关前,要将滑动变阻器滑片移至___(选填“A”或“B”)端;电路中滑动变阻器起到______的作用;

③闭合开关,发现无论如何移动滑动变阻器的滑片,电流表有示数,电压表示数为零,此时电路出现的故障可能是 ________

④小明排除故障后继续实验,先将的电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,直到电压表示数为2.5V,记下电流表示数;断开开关,把5欧电阻换为10欧的电阻,再闭合开关,应向______(选填“A”或“B”)端移动滑动变阻器的滑片,才能使电压表示数仍为2.5V,同时再记下电流表的示数;

⑤为确保所给的5个定值电阻接入电路后都能正常进行实验,那么,应该选取最大阻值不小于______Ω的滑动变阻器;

2)完成以上实验后,小明将定值电阻换成小灯泡,想要测量它的电阻。在不损坏小灯泡的情况下,移动滑动变阻器的滑片,记录多组小灯泡两端的电压值及对应的电流值,根据这些数据绘制出了小灯泡的“IU”关系图象(如图丙所示)。分析图象可知,小灯泡正常工作(即在2.5V电压下工作)时灯丝电阻为______Ω;从图象还可以看出,小灯泡灯丝的电阻是_______(选填“变化”或“不变”)的,造成这一现象的原因是灯丝电阻随 _______升高而增大。

 

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在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中:

1)在两个完全相同的烧杯中分别装入_____、初温都相同的水和煤油(选填“质量”或“体积”).

2)实验中选择相同规格的电加热器,可以认为在相同时间内水和煤油_____相同,然后比较_____的方法来完成探究实验的.

3)根据实验测得的数据分别描绘出了水和煤油两种液体的温度随加热时间变化的图像,如图所示,则____的吸热能力更强,因此“暖手宝”中装的储热液具有的比热容____.(选填:“较大”或“较小”)

4)由图像可得煤油的比热容为_______J/kg•℃)

 

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小明对卫生间内的换气扇和照明灯的电路进行了如下改造;控制它们工作的有两个开关,换气扇工作时照明灯一定发光,照明灯发光时换气扇可以不工作.如图的虚线框内已画出了所连接的电源,请你接着完成这部分电路的电路图(换气扇用电动机符号表示)

 

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