题目内容
(6分)为防止酒驾事故的出现,有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪被广泛应用.酒精气体传感器是一只阻值随接触到的酒精气体浓度变化而变化的电阻,其关系如图甲所示,某种呼气酒精测试仪的电路如图乙所示,图中电源电压恒为4V,定值电阻R2=10Ω.求:![]()
(1)图中的浓度表是用 表改装的.
(2)酒精气体浓度越高时,电路中的电流将 (选填“越大”或“越小”).
(3)若图乙所示酒精气体测试仪电路中的浓度表损坏了,在将表拆去同时又将断开部分接通后,用一只量程为3V的电压表改接入电路作为浓度表使用,以对测试仪进行修理.请你在虚线框内画出改用电压表作为浓度表使用时的电路图.![]()
(4)现在国际公认的酒驾标准是0.2mg/ml≤酒精气体浓度≤0.8mg/ml.为便于识别,请将酒精气体浓度0.2 mg/ml、0.8 mg/ml准确标在如图丙所示电压表刻度盘的对应位置上,并将相应的刻度线用签字笔加粗.![]()
(1)电流表;(2)越大;(3)如下图:![]()
(4)如下图所示:![]()
解析试题分析:(1)浓度表串联在电路中,应是电流表;(2)从甲图可知,酒精气体浓度越高时,R1阻值越小,此时电路中电流越大;(3)当酒精气体浓度升高时,R1阻值减小,它分得的电压也减小,R2分得的电压增大,所以应把电压表并联在R2两端,这样气体浓度升高时,浓度表(电压表)的示数增大;(4)当酒精气体浓度为0.2mg/ml时,
,
,∵
∴
;当酒精气体浓度为0.8mg/ml时,
,
,∵
∴
。
考点:欧姆定律
法国科学家阿尔贝?费尔和德国科学家彼得?格林贝格尔由于发现了巨磁电阻(GMR)效应,荣获了诺贝尔物理学奖。小明设计了如图所示的电路,来研究巨磁电阻的大小与有无磁场的关系。请分析回答:
(1)断开S1,闭合S2,移动滑动变阻器R2的滑片,测得两电表的四组数据如下表所示。由此可知,无磁场时GMR的电阻大小为 欧;再闭合S1和S2,保持R1滑片位置不变,移动滑动变阻器R2的滑片,测得两电表的四组数据如下表所示,可计算出有磁场时GMR的电阻大小;![]()
| 实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| U/伏 | 1.00 | 1.25 | 2.00 | 2.50 |
| I/安 | 2×10-3 | 2.5×10-3 | 4×10-3 | 5×10-3 |
(2)通过比较上述两次实验,得出的结论是 ;
(3)利用上述的电路并保持原有器材不变,你还可以进一步研究与巨磁电阻大小有关的问题是 。
我们已进行过“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的实验:
(1)(2分)请你在图中的方框内画出该实验的电路图.
(2)在连接电路时,当连完最后一根导线后就发现两个表的指针发生偏转,并且指针总在晃动,造成上述现象的原因分别是______________;________________.
(3)排除故障后,首先探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”,调节滑动变阻器,测出通过电阻R的电流和对应的电压值如下表:
| U(V) | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
| I(A) | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 |
根据表中数据得到的结论是________________________________________,通过计算可知,此次实验所用的电阻为__________Ω.
(4)接着探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系”.首先将5Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V,读出并记下电流值;然后将5Ω的电阻改接成10Ω的电阻,他下一步的操作应该是:闭合开关,____________________, 并记下电流值;再改接20Ω的电阻,重复上述实验.
(5)在许多实验中都需要进行多次测量,其目的有以下两种:A.是为了从不同情况中找到普遍规律;B.是为了求平均值以减小误差.你认为在本实验中测量多组数据的目的__________;“伏安法”测量定值电阻的阻值实验中多次测量的目的是______(选填“A”或“B”).
同学们在“探究电流与电阻有什么关系”的实验中
(1)用笔画线代替导线,将如图所示的实验电路连接完整.![]()
(2)在导线连接完成后,闭合开关前,滑动变阻器应 .
(3)闭合开关后,移动滑片时,发现电流表没有示数,电压表有明显的示数,则发生故障的原因可能是 .
(4)排出故障后,同学们继续进行实验.一位同学在读取完电流表示数后,直接拆下阻值为5Ω的电阻改换成10Ω的电阻.他认为这样操作简单方便.那么:
①请指出他在操作中的错误: .
②若按正确操作方法改接电阻后,电压表示数会 (填“变大”或“变小”).
(5)分析表中数据
| | 电压U=2V | ||
| 次数 | 1 | 2 | 3 |
| 电阻R(Ω) | 5 | 10 | 20 |
| 电流I(A) | 0.4 | 0.2 | 0.1 |
(6)本实验中测量了多组数据,在许多实验中都需要进行多次测量,有的是为了找到普遍规律,有的是为了求平均值减小误差.你认为下列实验中多次测量的目的与本实验相同的是 (填序号).
①测量物体长度,②用伏安法测量定阻电阻的阻值,③探究重力大小与质量的关系.