育华的学子都充满了创造力,初三五班的谢玉同学设计如图1所示的道路限载报警器。是压敏电阻,其电阻大小随压力大小变化的关系如图2所示,当超载车辆通过压敏电阻时,报警器受到压力过大,电铃就会响,发出警报。通过用电压表(量程)改装的车重显示表,还能显示出通过车辆的重力。调节的大小,可以实现限载重力的调节。为,电磁铁线圈电阻不计,请完成下列问题:
(1)请根据题意将图1的电路补充完整;
(2)在某次测试中,当,电压表示数为时,恰好报警。此时报警器受到的压力是多少?
(3)在确保电路安全的前提下,这个报警器能够承受的最大压力是多少?(提示:电磁铁的启动电流是保持不变的)
现有一个可调电压电源,一个滑动变阻器R(铭牌上标有“50Ω 2A”的字样),一个电压表,A、B、C三盏小灯泡规格分别为:A灯“6V 3W”、B灯“6V 4.8W”、C灯“6V 6W”,三盏小灯泡的电流电压关系如图甲所示,即三个灯的电阻随实际功率变化而变化.在保证电路安全的情况下,进行以下实验
(1)若将A、B、C三盏小灯泡并联接在可调电压电源两端,电源电压调节为6V,求经过2.5min,三盏小灯泡消耗的总电能为多少J
(2)若将A、B、C三盏小灯泡串联接在可调电压电源两端,调节电源电压,使A灯正常发光,求此时C灯的实际电功率
(3)若将电路元件按如图乙所示连接,电源电压调节为20V,当滑动变阻器滑片在某个点时,电压表读数为15V,求将滑动变阻器滑片从这个点开始向左滑动的过程中,滑动变阻器阻值变化范围
如图甲所示。柱体A与B经细线绕过定滑轮(不计绳重及摩擦)相连,A放置于力敏电阻上,力敏电阻其电阻值随压力F的变化关系如表,电源电压恒为6V。逐渐向容器中注水至满,得到了电流表的示数I与注水体积V之间的关系,如图乙所示。已知,柱形容器底面积为,高,求:
(1)水深时,水对容器底部的压强:
(2)定值电阻的阻值:
(3)若电流表的量程为,电压表的量程为,在注水过程中。为确保电路安全,求电路消耗的功率范围。
15 | 20 | 22 | 25 | 28 | 30 | 35 | |
20 | 14 | 13 | 11 | 10 | 9 | 8 |
如图所示,是一个照明系统模拟控制电路,已知电源电压U=4.5V,定值电阻R1=5Ω。滑动变阻器R2上标有“25Ω 1A”,R3为光敏电阻,其阻值随光照度的变化遵循某一规律,部分数据如下表所示(相同条件下,光越强,光照度越大,光照度单位为勒克斯,符号为lx,白天光照度大于3lx),当R1两端电压低至0.5V时,控制开关自动启动照明系统(不考虑控制开关对虚线框内电路的影响)。利用该装置可以实现当光照度低至某一设定值E0时,照明系统内照明灯自动工作。
(1)闭合开关S,将滑片P移至b端,求E0为多少?
(2)要使E0=1.5lx,则R2接入电路的电阻应调为多大?若环境的光照度降至1.5lx时能保持3min不变,求这段时间内R2消耗的电能?
(3)本系统可调E0的最小值是多少?
光照度E/lx | 0.5 | 1 | 1.5 | 2 | 2.5 | 3 |
光敏电阻R3阻值/Ω | 60 | 30 | 20 | 15 | 12 | 10 |
小军同学在一次科技活动中了解到有一种用半导体材料制成的热敏电阻,其电阻值随温度变化的关系图像如图甲。小军同学根据所学的知识设计了如图乙所示的电路图,图中R为热敏电阻,R0为定值电阻。已知电源电压恒为24V,电流表的量程为0~0.6A。通过测量他得知,当空间温度为20℃时,电流表的示数为0.2A。
(1)求定值电阻R0的阻值;
(2)当空间的温度为40℃时电路消耗的总功率为多少?
(3)若在热敏电阻R两端并联一个量程为0~15V的电压表(如图丙),为保证电路各元件安全,则空间温度的变化范围为多少?
如图甲所示,柱形储水箱的底面积为 400cm2,在其底部紧密嵌入一个压敏电阻 Rx(上表面与水接触并涂有绝缘漆,其阻值与储水箱水深 h 的关系如图乙所示),Rx 所在电路的电源电压为 30V,A 为水位指示表(由量程为 0~0.6A 的电流表改成)。把重为 8N 的柱体 A 与重为 20N 的正方体 B 用细绳连接,放入水箱底部,B 未与 Rx 接触, A 的底面积为 200 cm2、高为 10 cm,B 的边长为 10 cm。向水 箱中缓慢注水,当 A、B 之间的绳子拉力为 4N 时停止注水,此时电流表的示数为 0.24A 。求:
(1)电流表的示数为 0.24A 时,储水箱中水对水箱底部的压强;
(2)若继续向储水箱中加水直至 B 对水箱底部压力刚好为 0,此时水面上升的高度;
(3)在(2)问基础上,若再将 A 竖直向上提升 17cm,此时电流表的示数。(细绳的体积忽略不计且不会 被拉断)