题目内容
4．
学校课外活动小组为检测某传感器而设计的电路如图所示．传感器上标有“3V0.9W”的字样（传感器可看作一个电阻），滑动变阻器R0有“10Ω 1A”的字样，电流表量程为0.6A，电压表量程为3V．则：（1）该传感器的电阻和额定电流各是多少？
（2）若电路各元件均完好，检测时，为了确保电路各部分的安全，在a、b之间所加的电源电压最大值是多少？
（3）根据技术资料可知，如果传感器的电阻变化超过1Ω，则该传感器就失去了作用．实际检测时，将一个电压恒定的电源加在图中a、b之间（该电源电压小于上述所求电压的最大值），闭合开关S，通过调节R0来改变电路的电流和R0两端的电压．检测记录如下：
| 电压表示数/V | 电流表示数/A | |
| 第一次 | 1.38 | 0.16 |
| 第二次 | 0.95 | 0.21 |
分析 根据传感器上的铭牌标志，利用电功率公式便可求出电阻和电流，而第二问就必须求出各用电器所能通过的电流，从而比较得出干路最大电流，然后利用相关公式求出最大电压．第三问就得利用所知物理量，及要求未知量，结合数学中的二元一次方程组来解决．
解答 解：（1）由P=UI，I=$\frac{U}{R}$可得，P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，
则传感器的电阻为：R传=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{{（3V）}^{2}}{0.9W}$=10Ω，
传感器的额定电流为：I传=$\frac{{P}_{传}}{{U}_{传}}$=$\frac{0.9W}{3V}$=0.3A，
（2）要求电路各部分安全，则要求电路的最大电流：I=I传=0.3A，
此时电源电压最大值：Um=U传+U0，
U传为传感器的额定电压，U0为R0调至最大值，
R0m=10Ω时，R0两端的电压，由I=$\frac{U}{R}$可得，
U0=I传R0m=0.3A×10Ω=3V，
电源电压最大值：Um=U传+U0=3V+3V=6V；
（3）设实际检测时，加在a、b间的电压为U，传感器的实际电阻为R′传．
根据第一次实验记录数据有：U=I1R′传+U1=0.16A×R′传+1.38V---①，
根据第二次实验记录数据有：U=I2R′传+U2=0.21A×R′传+0.95V----②，
由①、②两式解得：R′传=8.6Ω，
传感器的电阻变化为：R传-R′传=10Ω-8.6Ω=1.4Ω＞1Ω，
所以，此传感器不可使用．
答：（1）该传感器的电阻为10Ω，额定电流是0.3A；
（2）在a、b之间所加的电源电压最大值是6V；
（3）此传感器不可使用．
点评 这道题目综合性比较强，非常考查学生各方面的能力，学生在做这类题目时要胆大细心认真，并且会结合数学中的相关知识去解决物理中的问题．题目非常不错！
寒假学与练系列答案①通过拍打窗帘清除它上面的浮灰
②人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧紧的套在锤柄上
③跳远运动员在起跳前加助跑，提升成绩
④汽车行驶时，司机系着安全带．
| A． | ①②③ | B． | ②③④ | C． | ①②④ | D． | ①③④ |
| A． | 电流做功的过程就是电能转化为内能的过程 | |
| B． | 电功率是表示电流做功快慢的物理量 | |
| C． | 用电器的电功率越大，做功就越多 | |
| D． | 用电器的额定功率越大，消耗的电能就越多 |
小亮利用如图所示装置进行实验，探究物体受到弹簧测力计的拉力F与物体下表面浸入水中深度h的关系．实验中所使用的物体高0.24m．小亮记录的实验数据如下表所示．请根据表中数据归纳出物体在浸没水中前F与h的数学表达式为：F=9.0-20h；若该物体为圆柱体，g取10N/kg，则它的横截面积为S=2×10-3m2．| h/m | 0.00 | 0.04 | 0.08 | 0.12 | 0.16 | 0.20 | 0.24 | 0.28 | 0.32 |
| F/N | 9.0 | 8.2 | 7.4 | 6.6 | 5.8 | 5.0 | 4.2 | 4.2 | 4.2 |
| A． | 小华保持以0.2m/s的速度在学校跑一圈 | |
| B． | 绕地球转动的月球 | |
| C． | 正在草地上滚动的足球 | |
| D． | 在平直的公路上匀速行驶的汽车 |