欧姆定律分类专项练习:实际生活应用。
如图是轿车油量表原理图,金属滑杆与油箱中的浮子通过绝缘细杆相连,滑杆可绕固定轴o转动.q是轿车仪表盘上的油量表,可以提醒司机剩余油量情况.下列说法正确的是( )
a.q实质是一个电流表,装置k实质是连接导线。
b.q实质是一个电压表,装置k实质是一个滑动变阻器。
c.油量减少,k连入电路的电阻减小,电路中电流增大。
d.油量减少,k连入电路的电阻增大,电路中电流减小。
答案:d如何从外部检测植物含水量的变化呢?科学家用条状石墨烯制成的湿敏电阻rx附着在叶片上,植物含水量变低,rx变小,电表示数变小;植物含水量变高,rx变大,电表示数变大.电源电压恒定,r0为定值电阻,下列电路图中符合要求的是( )
abcd答案:c
如图,r为光敏电阻,其阻值随光照强度的增大而减小,r1是定值电阻。闭合开关,逐渐增大光敏电阻上的光照强度,电表示数变化情况是( )
a.电流表示数变小,电压表示数变大。
b.电流表示数变大,电压表示数变小。
c.电压表和电流表示数的比值将变小。
d.电流表和电压表示数均变大。
答案:d4.为了检测酒驾行为,如图甲所示是小明设计一款酒精浓度检测仪的电路图,其电源电压保持不变,r0为定值电阻,r为酒精气体浓度传感器(气敏电阻),r的阻值与酒精浓度的关系如图乙所示.接通电源,当传感器酒精浓度增大时,下列说法正确的是( )
a.电流表的示数变小。
b.电压表的示数变大。
c.电流表的示数与电压表的示数的比值变小。
d.电流表的示数与电压表的示数的比值变大。
答案:d5.如图所示,是一个酒精浓度检测仪的原理图。电源电压恒定不变,r0为定值电阻,r为气敏电阻(其阻值随酒精浓度的增大而减小),则( )
a.酒精浓度增大,电压表示数变小。
b.酒精浓度增大,电流表示数变小。
c.酒精浓度减小,电压表示数变小。
d.酒精浓度减小,电流表示数变大。
答案:c6.某同学设计的煤气检测电路如图所示,电源电压不变,r为定值电阻,q为气敏元件,其阻值随煤气浓度的升高而增大,闭合开关s,当煤气浓度升高时,下列判断正确的是( )
a.电流表示数变小,输出信号电压uab变大。
b.电流表示数变大,输出信号电压uab变大。
c.电流表示数变小,输出信号电压uab不变。
d.电流表示数变大,输出信号电压uab减小。
7.小海同学设计了一种测定油箱内油量的模拟装置,如图所示,其中电源两端电压保持不变,r0是定值电阻,r是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片p跟滑杆的一端连接,滑杆可以绕固定轴o转动,另一端固定着一个浮子。油箱中的油量减少时,浮子随油面下降,带动滑杆使变阻器的滑片p向上移动,从而引起电流表的示数发生变化。下列说法中正确的是( )
a.电流表示数变小时,表明油箱中的油量减少。
b.电流表示数变小时,电阻r0两端电压变大。
c.当油箱中的油量减少时,电流表示数变大。
d.当油箱中的油量减少时,变阻器r连入电路的电阻变小。
答案:a8.当前人们的肥胖症越来越严重,很多人经常用电子体重计称自己的体重。九(3)班的小芳和同学们一起研究电子体重计,设计了如图所示的电路,电源电压u0,站人的托盘与弹簧上端的台面接触面积为s0,r0是限流电阻。
没有人站在托盘上时,滑片q在r最上端a处,滑片q始终在ab间滑动,u0、s0、r0都是定值。当托盘中人的质量m改变时,对应人的重力g、对台面的压强p、电压表的示数u、电流表的示数i;m与g、p、u、i的关系分别为下图所示,下列各图中哪个是正确的( )金属弹簧电阻不计)
答案:c9.为了能自动记录跳绳的次数,某科技小组设计了一种自动计数器,其简化电路如图甲所示。r1是一种光敏元件,每当绳子挡住了射向r1的红外线时,r1的电阻会变大,自动计数器会计数一次,信号处理系统能记录ab间每一时刻的电压。
若已知电源电压为12v,某一时段ab间的电压随时间变化的图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )
a.ab两端电压为6v时,跳绳自动计数器会计数一次。
b.绳子挡住了射向r1的红外线时,r1和r2的阻值相等。
c.绳子没有挡住射向r1的红外线时,r1的阻值是r2的3倍。
d.绳子挡住了射向r1的红外线时,r1的阻值会变为原来的5倍。
10.如图所示,是一个烟雾探测器的工作原理图。密闭的烟室内装有一个激光发生器及带有一光敏电阻r0(光照越强,r0阻值越小,反之则越大)的电路,r为定值电阻,电源电压恒定。烟雾进入烟室后,激光被烟雾遮挡而使光敏电阻的阻值发生变化,烟雾越来越浓,电路中电流表示数会逐渐___当电压表示数达到某一固定值时,探测器便会发出警报。
如果要使烟雾浓度较小时,探测器就能发出警报,电路中的r应如何调整?__
答案:变小/减小换用阻值较小的电阻/用阻值小的定值电阻替换。
11.如图所示是一种测量体重大小的电子体重计。秤盘通过绝缘体与一金属杆相连,r相当于滑动变阻器,电源电压保持不变。从体重计仪表指针所指的刻度就可以知道人的体重大小。
1)r1的作用是___此体重计仪表是___选填“电流表”或电压表”)改装而成的。
2)小华认为图中这种体重计的设计不合理,请说明不合理的原因,并在右图中画出合理的电路图(不增减任何器材)。
答案:(1)保护电路电流表 (2)体重越重,滑片向下滑,体重计的示数反而越小。图略。
12.如图甲是某身高体重量仪,当体检者站在台面上时,能自动显示其身高,体重。
1)若体检者重600牛,双脚与台面的接触面积为0.05米2,则他对台面的压强为___帕。
2)小明利用某压敏电阻r及相关电路元件设计身高体重测量仪电路,压敏电阻的阻值随压力变化的关系如图乙所示,现要求用电压表、电流表分别显示身高和体重的大小,且电压表、电流表的示数分别随身高、体重的增大而增大。下列电路设计最合理的是___
答案:(1)1.2×104 (2)c
13.体感器的可以把力学物理量转化成电学信号,然后通过相互之间的函数关系,直接引用力的大小。测量压力大小的压力传感器,工作原理如图所示,其中m、n均为绝缘材料,m、n间有可收缩的导线(电阻大小不计),弹簧上端和滑动变阻器r2的滑片p固定在一起,电源电压恒为12v,已知压力f的大小与r2的阻值大小成正比例关系。闭合开关s,压力f0=0时,滑片p在最上端;压力f1=1n时,电流表示数为1a,电压示数为3v,当滑片p滑至最下端时,电压表示数为7.
5v.求:
1)定值电阻r1的大小;压力f1与r2阻值之比k;
2)当滑片p滑至最下端时,压力f2的大小;
3)压力f的大小与电压表示数之间的函数关系表达式。
答案:(1)定值电阻r1为9ω;压力f1与r2阻值之比k为1/3n/ω 2)当滑片p滑至最下端时,压力f2为5n (3)压力f的大小与电压表示数之间的函数关系表达式为f=[_altimg': w':
72', h': 49', omath': 3uv12v-uv'}]n)
14.如图甲所示是某品牌汽车油量表工作原理图,电源电压为u=24v,r0为保护电阻,a为油量表(实际是量程为0~0.6a的电流表改装),r为处于油箱下方的压敏电阻,其阻值随所受压力f变化的图像如图乙所示,它与油箱的接触面积为s=0.01m2.长方体油箱装满油时深度h=0.
4m.若忽略油箱重量,汽油的密度ρ=0.7×103kg/m3,g=10n/kg,求:
1)汽车加满油时压敏电阻上表面受到的压力f和压强p;
2)保护电阻r0的阻值;
3)油量表“0”刻度对应的电流i0.
答案:(1)28n 2.8×103pa (2)20ω (3)0.1a
15.某物理兴趣小组设计了一个压力报警装置,工作原理如图所示。abo为一水平杠杆,oa长120cm,o为支点,ab:ob=5:
1;已知报警器r0的阻值恒为10ω,压力传感器r固定放置,r的阻值随所受压力f变化的关系如表所示。闭合开关s,水平踏板空载时,电压表的示数为2v;当水平踏板所受压力增大,电压表示数达到5v时,报警器r0开始发出报警信号。踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。
求:1)电源电压为多少?
2)当报警器开始报警时,踏板设定的最大压力值为多少?
3)若电源电压变为14v,为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警,应在杠杆上水平调节踏板触点b的位置。试计算说明触点b应向哪个方向移动多少cm?
答案:(1)闭合开关时,压力传感器r和r报警器r0串联,电压表测报警器r0两端的电压,由**数据可知,当踏板空载时(f=0n),压力传感器的电阻为r=45ω,已知r0=10ω,电压表的示数为2v,此时电路中的电流:i=[_frac', altimg':
w': 69', h': 49', omath':
u0r0=210'}]0.2a,电源电压为:u=i(r+r0)=0.
2a×(10ω+45ω)=11v;
2)报警器r0开始发出报警信号时,其电压为u0′=5v,此时电路中的电流:i′=[frac", altimg': w':
69', h': 57', omath': u0\'r0=510'}]0.
5a,传感器两端的电压:u传=u-u0′=11v-5v=6v,此时传感器的阻值:r′==frac", altimg':
w': 82', h': 49', omath':
u传i\'=60.5'}]12ω,由图像可知,当传感器的阻值为12ω时,对应的压力f压=25n,由题知,abo为一水平杠杆,o为支点,ab:ob=5:
1,则ob=['altimg': w': 16', h':
43', omath': 16'}]oa=['altimg': w':
16', h': 43', omath': 16'}]120cm=20cm,根据杠杆平衡条件可得:
f压×oa=f踏×ob,即25n×6=f踏×1,解得f踏=150n,即踏板设定的最大压力值为150n;
3)若电源电压增大变为14v时,r0两端分得的电压增大,根据串联电路的分压特点可知,应增大压敏电阻分担的电压,保证r0两端分得的电压不变,此时就应该增大压敏电阻的阻值;
因压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,所以应该减小压杆对传感器的压力,由杠杆平衡条件f压×oa=f踏×ob可知,oa不变,f踏不变,所以f压和ob成正比,要减小压杆对传感器的压力,应减小ob,即把踏板触点b向左移动。
若电源电压变为14v,为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警(即电压表示数仍然为5v),电路中的电流仍为0.5a;
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