题目内容

20．随着社会的发展和科技的进步，电路元件在各行得到广泛的应用，其中热敏电阻就是其中之一，热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变．如图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路，电路中电流表的量程为0～0.02A，滑动变阻器R的铭牌上标有“150Ω　 0.3A”字样．Rt为热敏电阻，其阻值随环境温度变化关系如图乙所示，电源电压保持不变．请完成下列小题：
（1）将此电路放入温度为20℃的环境中，闭合开关S，调节滑片P，使滑动变阻器接入电路的电阻R=100Ω，此时电流表的读数为0.01A，求电源电压；
（2）若环境温度为40℃时，要保证整个电路元件的安全，求滑动变阻器接入电路中的最小阻值；
（3）此电路能测量的最高环境温度为多少？

分析 （1）分析清楚电路结构，由图示图象求出热敏电阻阻值，然后由欧姆定律求出电源电压．
（2）由图示图象求出热敏电阻阻值，然后应用串联电路特点与欧姆定律求出滑动变阻器的最小阻值．
（3）小量程电流表A允许通过的电流最大时，电路中的电阻最小，随着温度的升高热敏电阻Rt逐渐减小，当滑动变阻器达到最大阻值时，热敏电阻达到最小阻值，此时热敏电阻正常工作的环境温度达到最高值．

解答 解：（1）由图示电路图可知，滑动变阻器与热敏电阻串联，电流表测电路电流，
由图乙所示图象可知，温度为20℃时，热敏电阻阻值为400Ω，
由I=$\frac{U}{R}$可知，电源电压：U=I（Rt+R）=0.01A×（400Ω+100Ω）=5V；
（2）由图乙所示图象可知，温度为40℃时，热敏电阻阻值为200Ω，电路最大电流为0.02A；
由I=$\frac{U}{R}$可知，电路最小电阻：R最小=$\frac{U}{{I}_{max}}$=$\frac{5V}{0.02A}$=250Ω，
根据串联电路总电阻等于各电阻之和可知：
滑动变阻器的最小阻值：R滑最小=R最小-Rt=250Ω-200Ω=50Ω；
（3）热敏电阻阻值越小，环境温度最高，电路电流最大为0.02A时，由I=$\frac{U}{R}$可知，
R总=$\frac{U}{{I}_{max}′}$=$\frac{5V}{0.02A}$=250Ω，
根据串联电路总电阻等于各电阻之和可知：
Rt小=R总-R滑最大=250Ω-150Ω=100Ω，
由图乙可知其工作的最高环境温度50℃．
答：（1）将此电路放入温度为20℃的环境中，闭合开关S，调节滑片P，使滑动变阻器接入电路的电阻R=100Ω，此时电流表的读数为0.01A，电源电压为5V；
（2）若环境温度为40℃时，要保证整个电路元件的安全，滑动变阻器接入电路中的最小阻值是50Ω；
（3）此电路能测量的最高环境温度为50℃．

点评 本题是一道关于图象分析和利用欧姆定律进行计算的综合题，能否根据图象分析热敏电阻的变化趋势和正确判断变阻器所处状态跟正常工作的最高环境温度之间的关系是本题的解题关键所在．

练习册系列答案
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2．在生产生活中，利用如图所示的简单机械时，一定费力的是（　　）
A．
笤帚		B．
斜面		C．
 滑轮组		D．
羊角锤
11．如图地效飞行器是一种可以低空高速飞行的飞机，它能停在水面或地面上，某型号飞行器的总质量为1.0×103t，总体积5×103m3，最大飞行速度为720km/h，以最大速度飞行时的运输效率为25，运输效率是指飞行器飞行时的总重与发动机推力的比值．（g取10N/kg）．
（1）飞行器在低空水平高速飞行飞行时，机翼上方气流比下方气流的流速大．
（2）飞行器在长江水面上静止时，大部分体积露出水面，则物体受到的浮力是1.0×107N；若静止在黄海海面上，则飞行器受到的浮力将不变（变大/变小/不变）．
（3）飞行器以最大速度飞行1440km，需要2h，发动机推力的功率为8×107W（可以认为飞行器的总重不变）．
8．（1）用如图甲所示的器材判断重力的方向是否竖直，缓慢改变木板的倾角，可观察到悬线OA的方向不变（选填“不变”或“改变”）．若要进一步验证重力方向向下的结论，还应进行的操作是如图甲，剪短细线OA．

（2）用如图乙所示的装置探究二力平衡的条件，若卡片的重力对实验造成了影响，这个影响是两拉力不在一条直线上（或卡片三力平衡）．
（3）将一根针插在底座上，把折成 V字形的铝箔条水平架在针的顶端．当带电的塑料棒靠近铝箔条的一端时，铝箔条会旋转起来，如图丙所示，说明铝箔条与带电塑料棒带同种（选填“同种”或“异种”）电荷，力可以改变物体的运动状态．铝箔条的电荷没有通过针转移，说明底座是绝缘体（选填“导体”或“绝缘体”）．
15．如图所示是某大学研究生设计“都市蚂蚁”概念车，这款汽车小巧实用，有利于缓解城市交通拥堵，已知“都市蚂蚁”概念车的主要参数如表，求：
质量m/kg400
轮胎与地面的总接触面积S/cm2200
总体积V/m30.75
（1）若每位乘员的质量均为50kg，求乘载两人的“都市蚂蚁”车对水平路面的压强为多大？
（2）该车牵引力为2000N，以5m/s速度匀速行驶1000m过程中做的功为多少？功率为多大？
（3）上述乘载两人的“都市蚂蚁”车进入水中后若能浮在水面上，求“都市蚂蚁”车受到的浮力是多大？并求露出水面的体积是多少？
5．下列说法中正确的是（　　）
A．物体的质量越大，温度越高，它的比热容越大
B．一个物体的温度降低了，它所含的热量和内能也减少了
C．某种燃料燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值
D．质量和温度都相同的物体，内能也可能不相同
12．如图所示是甲、乙两电阻经实验测得的U-I图象．现将甲、乙两电阻串联在电路中，当通过电路的电流为0.25A时，两个电阻消耗的功率相等．若将甲、乙两电阻并联在电路中，当通过两个电阻的总电流为0.3A时，两电阻消耗的总功率是0.6W．
9．小华用如图装置观察水蒸气液化，加热后见到球形烧瓶口冒出“白气”，“白气”是小水珠（填“水蒸气”、“热空气”或“小水珠”）．实验中小华将装有少量冰块的金属盘斜放在烧瓶口上方，观察到金属盘底部出现水珠，这是采用降低温度方法使水蒸气液化的．
10．阅读《电磁波谱》，回答问题
电磁波谱
在我们赖以生存的空间环境中，存在着大量的电磁波．电磁波的波长有一个很宽的范围，按照波长从长到短的顺序，可分为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等．
无线电波的波长从几十千米到几毫米，对我们的生活十分重要，其波段划分为长波、中波、短波、微波，主要应用于广播，通信，导航，雷达等．
红外线波长位于微波和可见光之间．红外线不能直接引起视觉，一切动物、植物、地面、车辆等都在不停地发射红外线．遥控器发出的红外线信号，可用来遥控电视机、空调机等．利用电子仪器对接收到的信号进行处理，就可以探知被测物体的特征，这种技术叫做红外线遥感．
可见光是电磁波中极少的一部分，由于这部分电磁波能够作用于眼睛并引起视觉，所以叫做可见光．
紫外线是一种波长比可见光还短的电磁波．一切高温物体都能够发射紫外线，如太阳、弧光灯发出的光中就包含紫外线．与红外线一样，紫外线不能直接引起视觉．紫外线能杀死多种细菌，常用于医院和食品消毒，被紫外线照射的某些物质会发出荧光，紫外线的这种荧光作用可用来做防伪．
X射线是一种波长比紫外线还短的电磁波，它的穿透力很强．在工业上可用于检查工件内部是否有砂眼、裂纹等缺陷；医学上可用来透视人体，检查体内的病变和骨骼情况．
γ射线是比X射线波长更短的电磁波，其穿透能力比X射线更强，因此，工业上常用来进行探伤；医学上，则利用其强穿透能力来杀死病态细胞，治疗癌症等疾病．
无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等合起来，构成了范围非常广阔的电磁波谱．电磁波谱中的所有成员在真空中的传播速度都跟可见光一样，描述电磁波的物理量有波长、频率及波速，三者之间的关系式是：波速=波长×频率．
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）电磁波在我们的生活中有很重要的应用，下列事例不是利用电磁波的是D
A．雷达测速           B．使用遥控器选择电视频道
C．交通的导航系统      D．病人看病时做的B超检查
（2）电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s；
（3）大额钞票上有用荧光物质印刷的，在可见光下肉眼看不见，但用紫外线照射则会产生可见光，这也是一种防伪措施；（选填“红外线”、“可见光”或“紫外线”）
（4）真空中，可见光的频率大于无线电波的频率．（选填“大于”或“小于”）

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