初中物理欧姆定律综合题

小明根据所学的电学知识，想设计一个汽车超载自动报警电路．他查阅了相关资料了解到压敏电阻是阻值随压力变化而变化的元件，并了解到压敏电阻在生活中的一种应用——压力传感器．压力传感器受到的压力越大，输出的电压就越大，用它可以称量汽车的重．某压力传感器输出电压与压力的关系如下表：

小明利用该压力传感器和电阻箱R＇(最大电阻999.9Ω)及部分其它器材设计了图甲所示的电路，闭合开关S，当线圈中电流大于或等于20mA时，电磁继电器的衔铁被吸合．已知继电器线圈的电阻为25Ω，继电器电路的电源电压由传感器的输出电压U提供．(假设U不受继电器电路影响)

(1)根据表格中数据，请在图乙给定的坐标系中描绘出压力传感器的输出电压随压力变化的图像；
(2)当压力增加到一定程度时，电铃报警，说明汽车超载，则图甲中电铃应接在    (选填“A、B”或“C、D”)两端；
(3)小明希望压力大于或等于2.4×10⁵N时，启动报警系统，则电阻箱R＇的电阻应调节到多大?
(4)要使该装置报警，汽车的最小重力为多少?

磁场的强弱可用磁感应强度（B）表示，单位为特（T）。某些材料的电阻值随磁场增强而增大的现象称为磁阻效应，用这些材料制成的电阻称为磁敏电阻，利用磁敏电阻可以测量磁感应强度。某磁敏电阻RB在室温下的阻值与外加磁场B大小间的对应关系如表所示。

外加磁场B／T	0	0．04	0．08	0．12	0．16	0．20
磁敏电阻RB／Ω	150	170	200	230	260	300

把R_B接入如图所示电路(电源电压恒为9V，滑动变阻器R’上标
有“100Ω 1A”字样)，并在室温下进行实验。
 
(1)当外加磁场增强时，电路中的电流          (填“变大”、“变小”或“不变”)；为了使电压表的示数保持不变，滑动变阻器R’的滑片JF)应向          (填“a”或“b”)端移动；
(2)RB所在处无外加磁场时，RB=150Ω；此时闭合开关，滑片P在a端和b端之间移动时，电压表示数的变化范围是多少?(不计实验电路产生的磁场，下同)
(3)当电路置于某磁场处，滑动变阻器R’滑片P位于b端时，电压表的示数为6V，则该处磁场的磁感应强度为          T。

.王聪是班里有名的“物理迷”，他爱观察，勤思考。一天，妈妈到超市购买了一台家用豆浆机，他仔细观察了豆浆机的构造、铭牌和制作豆浆的过程，发现其中用到了许多物理知识。
(1)机座底部安装有三个小橡皮碗，相当于“吸盘”，可以防止豆浆机在打浆时位置发生移动。“吸盘”是利用
            起固定作用的。
（2）豆浆机电源线的插头有三个脚，如图所示，其中稍长些的脚是把豆浆机的金属部分与        相连接。

（3）豆浆机的机头主要由一个电热器（电热丝）和一个电动机带动的打浆器构成。制作豆浆的过程是先加热，再打浆，再加热煮熟，即加热和打浆是交替进行的。由此可知，豆浆机中的电动机和电热器的连接方式是 　 　　 。
（4）当香喷喷的豆浆打好后，王聪打开豆浆机，如图所示，他只闻到香味却看不清楚豆浆。请你用学过的物理知识解释其中的原因。

（5）豆浆机铭牌上的部分技术参数如右表。豆浆机在额定电压下打浆时，通过电动机的电流是多少？

额定电压	220V
额定频率	50Hz
电动机额定功率	１80 W
电热器额定功率	850W

 
（6）王聪粗略想测算一下豆浆机电热器的加热效率大约是多少。于是，他把80g大豆和1500g清水放入豆浆机中，测出其初温为20℃。豆浆机在额定电压下工作，当电热器加热的总时间约12min时豆浆沸腾，测其温度为100℃ 。设豆浆的比热容大约等于水的比热容，请你帮他计算豆浆吸收了多少热量？豆浆机电热器的加热效率大约是多少？【C_水=4.2×10³J／(kg. ℃)】
（7）王聪想比较一下豆浆的密度与水的密度那个大，但手中没有密度计，也没有天平和量筒，请你用家中的物品较简单的比较出二者密度的大小。

甲、乙、丙、丁四位同学在做“用电流表测电流”的分组实验中，闭合开关前，他们的电流表指针均指在零刻度处. 当闭合开关试触时，发现电流表指针摆动分别出现了如下图甲、乙、丙所示的三种情况，请分析他们在电流表的使用上分别存在什么问题；丁同学正确使用电流表，请写出他测量电流的大小．把它们分别写在下面的横线上。

（1）甲的问题：电流表的正负接线柱在接线时____；
（2）乙的问题：电流表所选的量程_____；
（3）丙的问题：_____________；
（4）丁在某次实验时，测量的电流表示数为：____．
（5）小王同学在用电流表测电流和电压表测电压的实验中，两只灯泡均发光，两电表均有示数.一段时间后，发现电压表示数为零，电流表示数增大，造成这种情况的原因可能是（     ）

A．灯L1断路	B．灯L2短路
C．灯L1短路	D．灯L1、L2都断路

人类在探索自然规律的过程中，总结出了许多科学研究方法，如：“控制变量法”、“等效替代法”、“类比法”、“转换法”、“理想模型法”、“科学推理法”等。
（1）下面是初中物理中的几个研究实例：①研究通过导体电流与导体的电阻的关系时，让导体两端的电压保持不变；②研究磁场时，引入“磁感线”；③研究动能与速度的关系时，让物体的质量保持不变；④研究电流时，把电流比作水流。其中，采用了相同研究方法的是（    ）
A．①和②                            B．①和③
C．②和④                            D．③和④
（2）下面的几幅图运用了          的方法说明分子也具有动能和势能。

 
（3）在“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中。同学们提出了下列几种猜想：
猜想1：电阻可能与导体的长度有关；
猜想2：电阻可能与导体的横截面积有关；
①根据你掌握的电学知识，你认为猜想3：电阻还与                            有关。

序号	材料	长度	横截面积
1	锰铜合金丝	L	S
2	镍铬合金丝	L	S
3	镍铬合金丝	L	2S
4	镍铬合金丝	2L	S

②小明设计了如图所示的电路图，在A、B间接入下表中待研究的电阻丝（电阻丝用电阻符号表示），电源电压U恒定。
   
若电阻受温度的影响可以忽略，要探究猜想1，应该控制          和           不变；要探究猜想2，应该选用电阻丝       和电阻丝       （填电阻丝的序号）进行对比实验。
③甲同学也利用以上的电路和电阻丝对猜想2进行了探究。甲同学的实验探究如下：
实验：先在A、B间接入电阻丝2，闭合开关S，记录电流表的示数为I₁；然后在A、B间接入电阻丝4，闭合开关S，记录电流表的示数为I₂；发现：I₁≠I₂。
分析：由于电阻丝2和4的横截面积不变，而两种情况下电路中电流的大小不等，所以电阻与导体的横截面积无关。
结论：猜想2是错误的。
对甲同学的实验探究，你认为他的实验方法是        （正确/错误）的，请具体指出他的错误是：                                           ，根据他的实验和他的分析思路还可得出：                                     的结论，这个结论是      （正确/错误）的。

半导体和金属的导电能力随温度的变化特点是不同的．因此，利用它们制成的元件在生活中也各有各的用途．
(1)一个由某半导体材料制成的加热器，通电后，加热器在发热的同时，也在向外界放热．图甲为发热功率P发热和P散热散热功率与温度t之间关系的图象．

由图象可知．加热器工作时的稳定温度为       ℃，当温度稍高于稳定温度时，P发热
        P散热（填“>”，“=”或“<”）；此时发热功率继续减小，可推知，元件的电阻在继续       ．（选填“增大”、“减小”或“不变”）
(2)如图乙是由某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图像，若用该电阻R与电源(电压为3 V)、电流表(量程为0～5 mA)、电阻R’串联起来，连接成如图丙所示的电路．用该电阻R做测温探头，把电流表的刻度改为相应的温度刻度，得到一个简单的“金属电阻温度计”，电流刻度较大处对应的温度刻度较       （选填“高”或“低”）；请通过计算说明，若R’=450Ω，则图丁中指针所指处对应的温度数值为            ℃．

(1)一个灯泡的灯丝烧断了，把断了的灯丝搭在一起，灯泡会更亮，其原因是   
A．灯丝电阻增大，功率增大        B．灯丝电阻减小，功率增大
C．灯丝两端电压增大，功率增大    D．灯丝中电流增大，功率减小
(2)某灯泡上标有“P2220-100”的字样，“PZ”表示普通照明灯，它的额定功率是100W，
正常发光时灯丝的电阻是   Ω、工作电流是   A．白炽灯用久了会发暗，其
原因之一是钨丝先   后又凝华在灯泡内壁上，影响了玻璃的透光性：原因之二是灯丝变细，电阻变大，在电压不变时，实际功率变   ．

有一电学元件检测仪，内部电路由电源、一个电阻和连接导线组成，M、N是它在检测元件时所用的两个接线头，如图所示。为探究它内部结构，小明进行了以下操作：先将一电流表连接在M、N之间，发现电流表读数为1A，再在M、N之间改接一电压表，发现电压表读数为3V。请你根据实验现象推测它的内部结构，在方框内画出电路图，并标出电源电压值和电阻阻值。

如图是电热毯示意图，虚线表示毯内电热丝，它的某一处已断开，但外表又无法看出。某同学做了如下检测：

⑴将5枚大头针分别插在图中a、b、c、d、e处，使之与电热丝接触；
⑵将插头与3V直流电源相联，用电压表分别测得Uab＝3V，Uac＝3V，Uad＝3V，Uae＝0V，由此便确定了断点区域；用以上相同的方法逐渐缩小断点范围，找出断点位置。请回答：
①这几枚大头针相当于_________________；
②用笔将⑵中的确定的断点区域的电热丝用 铅笔 描出来（将虚线画成实线）。

小文在做电路探究实验时遇到一个问题，实验室给定的电压表和电流表很旧，电压表的标志“V”、电流表的标志“A”均看不清．为了知道两只电表的种类，小文设计了如下实验：
将两只电表分别与灯泡串联和并联连入电路中，如图甲所示，当闭合开关S时，发现与电表A串联在一起的小灯泡没有亮，但电表指针有偏转；如图乙所示，闭合开关，与电表B并联的小灯泡没有亮，发现电表的指针偏转很大．
(1)在实验操作过程中，应及时将_________(填“甲”或“乙”)电路中的开关断开．
(2)可以断定电表A是_________表，电表B是___________表．
(3)此实验还说明________表对电路中电流的阻碍大，______表对电路中电流的阻碍小（填电压 或 电流）

(7分)甲烷气体(CH4)无色、无臭，是沼气的主要成份．甲烷气体在空气中的浓度在一定范围内，遇到明火会发生爆炸．由此，阳湖中学综合实践活动小组的同学就甲烷气体的浓度测量展开探究活动．小组同学通过上网查询，知道用二氧化锡制成的电阻阻值随空气中甲烷气体浓度(甲烷气体在空气中的体积分数)的增大而减小．他们从物理实验室借来一只二氧化锡电阻Rx，并从产品说明书上获取相关参数，如下表所示．

甲烷气体浓度／％	0	20	40	60	80	100
Rx／Ω	25	20	15	10	7	5

(1)请在下图中作出二氧化锡电阻阻值Rx与甲烷气体浓度的关系图像．

(2)小组同学利用电压为6V的电源、阻值为15Ω的定值电阻R₀、量程为“0～0.6A，，及“0～3A”的电流表和二氧化锡电阻Rx制作成甲烷气体浓度检测仪，其电路图如图所示．当甲烷气体浓度增大时，电流表的示数将     (变大／变小／不变)．为使读数更为准确，电流表的量程应选      A．
(3)甲烷气体浓度在5%～15％范围内，遇到明火会发生爆炸．如果某绿色农场利用该甲烷气体浓度检测仪检测沼气池中甲烷气体的浓度，当电流表的示数为0.16A时，请求出二氧化锡电阻阻值R_x该沼气池中的甲烷气体浓度大约是多少（请写出计算过程）?

下图所示电路中，当开关S闭合后，灯泡不发光。若已经确定问题是由于灯泡断路或短路引起的，在不允许断开电路的情况下，请你利用一只电压表或一只电流表接入电路中的a,b,c,d任意两点间（不造成短路），分别对故障进行分析判断，请参照示例，把方法和判断结果填入下表中（限填写一种方法）

电表	故障（接在何处、开关的开断情况）	现象与结论
电压表	电压表接在a,b间，闭合开关	若电压表有示数，则灯泡断路，若电压表无示数则，灯泡短路
电流表
电压表

如图是电饭锅的实物图，图（甲）是它的内部电路图，图（乙）是电路简图它有“高温烧煮”和“焖饭、保温”两挡，由温控开关自动控制．煮饭时，先要按下温控开关按钮；到达设定温度（饭已煮熟），按钮会自动弹起．

（1）对照观察图（甲）和（乙），温控开关按钮未按下时，“烧煮电路部分”与“保温电路部分”是_______关系（选填“串联”或“并联”）；按下温控开关按钮．“烧煮电路部分”的电压为_______V，“保温电路部分”将_______（选填“工作”或“不工作”）；温控开关按钮弹起后，电路中的电流比原来_______（选填“大”或“小”）
（2）当温控开关按钮按下时，电饭锅电路的总功率为1100W。求：“烧煮电路部分”的电阻R₁
（3）温控开关按钮弹起后，电饭锅电路的总功率为44W。
求：①电路中的电流；②“保温电路部分”的电阻R₂
（4）已知，只有当指示灯和限流器两端的电压与电源电压相差不大时，指示灯才会发光．请通过相关计算或分析，说明为什么温控开关按钮弹起时，红灯熄灭而黄灯亮

小陆拆开收音机发现有一块电路板,其上面有许多元件和电阻联成网络,如果不拆下电阻,而要测量其中一只电阻的大小（如图所示的Rx），在给定干电池一节．电流表．电压表及导线若干的条件下，是否可以？如可以的话，请在图上画出其测量的电路图．

现有电压为6V并保持不变的电池组一组，“6V 2A”的小灯泡一只，0~10的滑动变阻器一只，开关一只，若干导线，连接成一个小灯泡亮度可以调节的电路。画出满足上述要求的可能电路图，并分析所设计的小灯泡调光电路在使用时的优点和缺点，说明理由。