半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间,其电阻受温度影响较大,如图甲所示是某种半导体材料的电阻随温度变化的关系图象。根据这种半导体材料电阻的特性,某物理兴趣小组的同学设计了如图乙所示的电路,用来测量某一环境的温度,已知定值电阻R0=10Ω,电源电压保持不变。
(1)当环境温度为20℃时,电流表的示数为0.2A,电源电压是多少?
(2)电流表的示数为0.4A时,当时的环境温度是多少?
如图为一台两挡式电热水器的内部简化电路,S为温控开关,当S接a时电路中的电流为5A;当S接b时电路消耗的电功率为22W.求:
(1)R1的电阻;
(2)高温挡时电路消耗的电功率;
(3)在低温挡工作l0min,电流通过R2产生的热量.
如图所示电路中,电源电压不变,灯L标有“4V、0.5A”字样,定值电阻R的阻值为10Ω.闭合开关S,灯L正常发光.则
(1)电流表的示数是多少?
(2)电源电压是多大?
把两灯L1和L2串联后接到电压为12V的电路中,通过L1的电流为0.2安,加在L2两端的电压是4伏.试求:
(1)L1两端电压和通过L2的电流各是多少?
(2)如果把两灯并联后接入同一电路(电源电压不变),L1和L2的电流分别为0.3A和0.6A,则干路电流为多大?L2两端电压为多少?
小华同学用如图所示的电路进行实验,已知电源电压U=12V,灯泡L标有“6V、3W”字样(不计灯丝电阻随温度的变化),滑动变阻器R0标有“50Ω、1A”字样,电流表量程为0.6A,电压表量程为15V.在实验中,为了确保测量准确,要求电表所测值不小于其量程的.要使测量准确并确保电路安全,求:
(1)灯泡L消耗的最小功率.
(2)滑动变阻器R0的阻值变化范围.
某兴趣小组设计了一种智能化的电热水器,如图所示,它主要由工作电路和控制电路两部分组成,工作电路可以在保温和加热两档之间切换,当磁控开关 线圈中的电流等于或大于 时,磁控开关 的簧片吸合(簧片与线圈电阻不计),当线圈中的电流小于 时簧片断开,光敏电阻 随光照强度 (表示光照射强弱的物理量,单位是坎德拉,符号 变化的关系如下表所示,当开关 闭合时:
光照强度 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
光敏电阻 |
18 |
9 |
6 |
4.5 |
3 |
(1)若控制电路中 , ,当光强 达到多少时,磁控开关的簧片恰好吸合?
(2)当线圈中的电流等于 时,工作电路处于何种挡位?将质量为 的水由 加热至 需吸收多少热量?
(3)若工作电路在加热和保温两种状态时 的功率之比为 ,求 与 的比值。
图是某简易电加热器的电路图。电源电压是36V保持不变,R1、R2是发热电阻丝,R2的电阻是42Ω,滑动变阻器的最大电阻是12Ω。开关S接“1”时为高温挡、接“2”时为低温挡,且每个挡内的温度是可调的。试求:
(1)开关S接“1”时,变阻器的滑片在a端,R1的功率是72W。R1的电阻是多少?
(2)开关S接“2”时,变阻器的滑片在a端,电路中的电流是多少?
(3)开关S接“1”时,变阻器的滑片在b端,R1的功率是多少?
如图所示,电路中电源电压和灯L的电阻保持不变,定值电阻R=20Ω,灯L标有“8V 6.4W”字样,电流表用0~0.6A量程,电压表用0~15V量程.
(1)灯泡L的电阻为多少?
(2)开关S1闭合,S2、S3断开时,电压表的示数为6V,电源电压为多少?
(3)将滑动变阻器的滑片移到b端,闭合开关S1、S2、S3时,电流表的示数为0.6A,滑动变阻器的最大电阻为多少?
(4)当开关S2闭合,S1、S3断开,在确保电路安全的情况下,当电路消耗的功率最大时,滑动变阻器消耗的功率是多少?
某物理兴趣小组探究电子磅秤的工作原理,设计如图甲所示的电路,主要部件是电流表A和压力传感器R1(相当于电阻值随受到的压力大小而变化的可变电阻),压力传感器R1与受到的压力F的关系如图乙所示,秤盘与压杠质量均忽略不计.电源电压U=12V,R2=18Ω.求:
(1)秤盘上不放重物时压力传感器的电阻R1=30Ω,此时电流表示数是多少A?R2消耗的功率是多少W?
(2)电流表示数为0.5A时,秤盘上物体重为多少N?
如图所示为一恒温箱温控电路,包括工作电路和控制电路两部分。R为热敏电阻(置于恒温箱内),阻值随温度变化的关系如图所示。恒温箱温控电路工作原理是:加热过程中,恒温箱温度升高到一定值时,控制电路中电流会达到一定值,继电器的衔铁被吸合,工作电路停止加热。
(1)图中所示状态,电路处于加热还是未加热?
(2)恒温箱的温度为100℃时,继电器线圈中的电流达到20mA,衔铁被吸合,此时热敏电阻R消耗的功率是多少?
(3)电阻R′,有什么作用?
某校师生自制了一台多功率电烘箱,电路结构如图所示,所选两根电热丝 , 的阻值分别为 、 ,由于电路电压不足,实际工作电压为 ,求:
(1)这台电烘箱以最大功率工作时,通过电烘箱的电流;
(2)这台电烘箱以最大功率工作 ,电热丝产生的热量;
(3)这台电烘箱以最大功率工作 ,消耗多少度电。
为反对浪费,响应“光盘行动”,小明为自助餐厅的餐桌设计了“光盘仪”.餐盘放在载盘台上,若盘内剩余食物的质量达到或超过规定位,人一旦离开餐桌,提示器就会发出提示音,其原理图如图所示.电源电压3V不变.提示器的电阻R0恒为50Ω,传感器R1的阻值随载盘台所载质量变化的关系如表所示.开关S闭合后,问:
载盘台所载质量m/g |
100 |
110 |
120 |
130 |
140 |
150 |
160 |
… |
传感器R1/Ω |
200 |
190 |
180 |
170 |
160 |
150 |
140 |
… |
(1)根据表中数据,当载盘台所载质量是100g时,R1的阻值是多少?电路中的电流是多少?
(2)在第(1)问的基础上,通电5s,电流通过R1产生的热量是多少?
(3)当电路中的电流达到0.03A时,提示器会发出提示音,若空餐盘质量为100g,此时盘内剩余食物的质量是多少?
现有一阻值不变的纯电阻元件R0,标有6V 1.8W字样,由于电路元件R0的实际电阻值与其标准值之间可能存在差异,所以导致所标的额定功率值有可能不准。如果电路元件的实际电阻值与其标注电阻值之间的差异超过1.5欧,则该电路元件将不能使用,检测人员为检测该电路元件是否合乎标准,设计了如图所示的检测电路,已知电路中电流表的量程为0-0.6A,电压表的量程为0-3V,滑动变阻器标有20Ω1A的字样;
(1)请根据电路元件上所标的额定电压和额定功率,算出电路元件的标注电阻值;
(2)若电路元件的额定功率刚好是1.8W,则电路中允许通过的最大电流是多大?电源电压不能超过多少V?
(3)某次元件检测时,检测人员闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片,当电流表示数为0.22A时,电压表的示数为2.42V,当电流表的示数为0.25A时,电压表的示数为1.85V,请通过计算判断所检测的电路元件是否可以使用?实际检测时,滑动变阻器的滑片是否能移动到最左端?说出理由。
如图所示是某同学设计的 电子秤原理图.托盘与导电弹簧相连,滑片P固定在弹簧上并能随弹簧的伸缩上下滑动,R是一根粗细均匀的电阻丝.空盘时,滑片P位于R的最上端,称量最大值时,滑片P位于R的最下端,R最大阻值Rm=40Ω,电源电压恒为3V.请完成以下问题解答:
(1)图甲中的“质量表”用 表改装(电流表/电压表)
(2)空盘时,闭合开关S,电路电流为0.3A,求R0的阻值
(3)称量最大值时,闭合开关S,求电路电流值
(4)分析该电子秤设计有什么不足之处
试题篮
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