6.(2009·山东,23)为了节能和环保,一些公共场所使用光控开关控制照明系统.光控开关可采用光敏电阻来控制,光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强照度越大,照度单位为lx).某光敏电阻RP在不同照度下的阻值如下表:
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照度(lx) |
0.2 |
0.4 |
0.6 |
0.8 |
1.0 |
1.2 |
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电阻(kΩ) |
75 |
40 |
28 |
23 |
20 |
18 |
(1)根据表中数据,请在图7-6-26给定的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线,并说明阻值随照度变化的特点.
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(2)如图7-6-27所示,当1、2两端所加电压上升至2 V时,控制开关自动启动照明系统.请利用下列器材设计一个简单电路,给1、2两端提供电压,要求当天色渐暗照度降低至1.0 lx时启动照明系统,在虚线框内完成电路原理图.(不考虑控制开关对所设计电路的影响)
提供的器材如下:
光敏电阻RP(符号
,阻值见上表);
直流电源E(电动势3 V,内阻不计);
定值电阻:R1=10 kΩ,R2=20 kΩ,R3=40 kΩ(限选其中之一并在图中标出);
开关S及导线若干.
解析:根据图表信息,正确作出阻值随照度变化的图象,可知随照度的增加,电阻逐渐减小;第(2)题中,关键信息是1、2两端所加电压升到2 V时就自动启动照明系统,故随着光敏电阻上的照度减弱,其电阻阻值逐渐增加,根据上述特点可设计如图所示的电路图.
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答案:(1)光敏电阻的阻值随照度变化的曲线如解析图所示.特点:光敏电阻的阻值随照度的增大非线性减小.
(2)见解析图
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5.(1)某多用电表的欧姆挡中间刻度值是“15”,一位同学在用它来测量电阻时,先将选择开关旋至“×10”挡处,然后进行调零,再将两支表笔分别与电阻的两个引线接触,结果指针指在刻度值为“100”至“200”之间,为了使测量更准确,他应该将选择开关旋至________挡处.换挡后必须_____________________________才能进行测量.
(2)图7-6-24中电源电动势为E,内阻可忽略不计;电流表具有一定的内阻,电压表的内阻不是无限大,S为单刀双掷开关,R为待测电阻.当S向电压表一侧闭合时,电压表读数为U1,电流表读数为I1;当S向R一侧闭合时,电流表读数为I2.
①根据已知条件与测量数据,可以得出待测电阻R=____________.
②根据图7-6-24所给出的电路,在图7-6-25的各器件实物图之间补画出连接的导线.
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解析:(1)第一次测量时,指针示数过大,所以要选择倍率更大的挡进行测量,所以要选“×100”挡.欧姆表每次换挡后都要重新进行欧姆调零.本题较易.
(2)由第一次测量可得电压表内阻为:RV=,由于不计电源内阻,所以电流表内阻为:RA=;由第二次测量可得:R=-RA,代入即可得:
R=-.
答案:(1)×100 重新调零
(2)①R=-
②连线如图
4.某课题小组通过实验测量淮河水的电阻率.现备有一根均匀的长玻璃管(两端各有一个圆形电极,可装入样品水,接触电阻不计)、电压表(量程12 V,内阻约100 Ω),电流表(量程100 μA,内阻约50 Ω)、滑动变阻器(10 Ω,1 A)、电池组(电动势E=12 V,内阻不计)、开关、导线若干、直尺、待测的水样品.如图7-6-22是他们用伏安法多次测量并计算出对应的水柱长度L与水柱电阻R描点画出的图象.实验中还用10分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径,结果如图7-6-23所示.
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请回答下面的问题:
(1)玻璃管内径d的测量值为________ cm;
(2)请在上面的虚线框内画出测量水柱电阻的电路图;
(3)所测水的电阻率为________ Ω·m(保留两位有效数字).
解析:(1)由游标卡尺的读数规则可知:d=22+6×0.1 mm=2.26
cm.
(2)因为测量的电压值与电流值是从零开始,故应选用分压电路.因电压表的内阻相对于电流表的内阻更接近于被测电阻,所以应选用电流表内接法.
(3)因为ρ=,由图象可知:=2×105 Ω/m.而S=≈4×10-4 m2,
所以ρ==80 Ω·m.
答案:(1)2.26
(2)如右图所示
(3)80±4
3.为了测量电阻Rx的阻值,实验室备有下列器材:
A.待测电阻Rx,阻值约为200 Ω
B.直流电源,电动势约为3 V,内电阻约为0.5 Ω
C.电流表A1,量程10 mA,内阻r=80 Ω
D.电流表A2,量程20 mA,内阻约为30 Ω
E.定值电阻R0=180 Ω
F.滑动变阻器R,最大阻值为20 Ω,额定电流1.0 A
G.单刀单掷开关一个,导线若干
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(1)为尽量准确地测出Rx阻值,甲、乙、丙三位同学设计了三种实验电路,如图7-6-21所示,你认为正确的是________.(填“甲”、“乙”或“丙”)
(2)开始实验时,在合上开关S前,滑动变阻器的滑动触头应置于________端(填“a”或“b”).
(3)按所选的电路进行测量,读出电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2.推导出计算Rx的表达式为Rx=________.
答案:(1)乙 (2)b (3)