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【題目】汽車尾氣是造成霧霾指數PM 2.5升高的原因之一。某物理實驗小組的同學們設計了如圖所示的有害尾氣排放檢測電路。在一項針對某種有害尾氣濃度進行的測試中,氣敏電阻的阻值隨有害尾氣濃度變化的部分數據如下表所示。已知電源電壓18V恒定不變,R0為定值電阻,R為氣敏電阻。

有害尾氣濃度/%Vol

2.5

5

7.5

10

12.5

15

R

8

5.2

3.9

3

2.5

2

1)測試過程中,閉合開關S,當電壓表讀數為13V時,電流表的讀數為0.5A,求電阻R0的阻值是多大?

2)閉合開關S,當這種有害尾氣濃度增大到15%Vol時,則在1min內定值電阻R0產生的熱量是多大?

3)當電路消耗的總功率為18W時,有害尾氣的濃度是多少?

【答案】110Ω21350J32.5%Vol

【解析】

由圖知,電路為串聯電路,電流表測電路電流,電壓表測R兩端電壓,R的阻值利用通過表格中以對應的濃度獲取,串聯等流分壓利用相應的公式計算即可。

(1)因為電壓表測R兩端電壓示數為12V,又已知電源電壓為18V,則R0的電壓為:

由歐姆定律表達式可得,R0的阻值為:

;

(2)由表中可知,當這種有害尾氣濃度增大到15%Vol時,R的阻值為,又串聯電路總電阻等于分電阻之和可得:

R=R0+R=10Ω+=12Ω

由歐姆定律得:

,

所以在1min內定值電阻R0產生的熱量為:

;

(3)當電路消耗的總功率為18W時,由可得,電路總電阻

,

又由串聯電路總電阻等于分電阻之和可知:

由表格中數據可知:有害氣體濃度為2.5%Vol。

答:(1)電阻R0的阻值是10Ω;

(2)當這種有害尾氣濃度增大到15%Vol時,在1min內定值電阻R0產生的熱量是1350J;

(3)電路消耗的總功率為18W時,有害尾氣的濃度是2.5%Vol。

練習冊系列答案
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【題目】電腦正常工作時,中央處理器不斷發熱,必須用風扇給予降溫。為了保證中央處理器不被燒壞,要求:中央處理器(即CPU)工作之前,帶動風扇的電動機要先啟動,中央處理器斷電后,電動機仍能工作很長一段時間,來進行散熱,下面的四個電路圖中符合要求的是

A. B. C. D.

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【題目】小張同學在做“測量小燈泡電阻”的實驗中,所用器材如下:兩節新干電池,標有2.5 V相同規格的小燈泡若干,兩個滑動變阻器R110 Ω 1 A”、R220 Ω 2 A”,開關、導線若干.

1)閉合開關前,應將滑片移至_____(選填“A”或“B)端.正確連接電路后,閉合開關S,移動滑片P,小張發現小燈泡始終不亮,電流表指針幾乎未偏轉,電壓表有示數,則故障原因可能是______(選填字母)

A.小燈泡短路 B.滑動變阻器短路 C.小燈泡斷路 D.滑動變阻器斷路

2)排除故障后,移動滑片P,依次測得6組數據,如表一所示.其中第2次實驗時電流表表盤如圖丙,此時電路中的電流為____A;第4次實驗時燈泡電阻值為____Ω.

3)小張將這6組數據算得的電阻值取平均值作為小燈泡的電阻,這種數據處理方式是________(選填“合理”或“不合理”)的.

表一

實驗次數

1

2

3

4

5

6

電壓(U)/V

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

2.8

電流(I)/A

0.16

0.22

0.25

0.28

0.29

電阻(R)/Ω

3.1

6.8

8.9

9.7

表二

實驗次數

1

2

3

電阻(R)/Ω

5

10

20

電流(I)/A

0.30

0.20

0.12

4)小張繼續用圖乙所示裝置來探究“電流與電阻的關系”.他分別把阻值準確的5 Ω、10 Ω20 Ω的定值電阻接入原小燈泡的位置,通過實驗,記錄電流表示數如表二所示.他發現通過導體的電流跟電阻不成反比,其原因可能是_____________

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【題目】如圖所示的電路中,電源電壓為4伏。現有如下兩種操作:①將滑動變阻器滑片向左移;②用6伏的電源替換原來的電源。其中可以使電壓表V1示數與V2示數的比值變大的操作有

A.只有①可行

B.只有②可行

C.①②)都可行

D.①②都不行

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【題目】如圖甲所示為分別測量小燈泡L和定值電阻R后得到的IU關系圖象。把燈泡L和電阻R接在電源電壓為2V的電路中,如圖乙所示,R的阻值為______Ω,電流表的示數為______A;如果把小燈泡L和定值電阻R串聯在5V電源上,小燈泡L的功率是______W。

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【題目】如圖所示,電源電壓保持不變,若在甲、乙兩處分別接入電壓表,閉合開關S1、S2 , 測得U:U=4:3,若只斷開開關S2 , 拆去電壓表,并在甲、乙兩處分別接入電流表,則此時I:I

A. 1:1 B. 4:3 C. 3:4 D. 16:9

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【題目】化學實驗室購置了一臺用于液體加熱的多擋電熱器,其銘牌如表有一項內容模糊不清,電熱水器內部簡化電路如圖所示,R1R2均為電熱絲。只閉合S1, 電熱器處于中溫檔;閉合,a點時,R1R2并聯,電熱器處于高溫擋,求;當斷開,接電路處于b時,R1R2串聯,電熱器處于低溫擋。

XXX液體電熱器

額定電壓

36V

額定功率

高溫擋

中溫擋

216W

低溫擋

72W

最大容積

1)中溫擋時額定電流;

2R1R2的電阻;

3)在高溫擋工作10分鐘消耗的電能.

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【題目】如圖,是小明家電能表的銘牌,在斷開其它用電器的情況下,標有“220V 1000W”的電熱水器和標有“220V 1500W”的空調_____選填“能”或“不能”同時使用。電熱水器是利用電流的_____效應工作的。小明只將“220V 1000W”的電熱水器接入電路工作,2min電能表轉盤轉過81轉,則電熱水器的實際電功率為_____W,這段時間內產生熱量_____J。

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【題目】在“探究電流與電壓和電阻的關系”的實驗中:

(1)小明連接的電路如圖甲所示,則他閉合開關后觀察到______表無示數,另一電表有示數.如果只需改動一根導線,即可使連線正確.請在接錯的導線上打“×”,并用筆畫線代替導線畫出正確的接法.

____________________

(2)正確連接電路后閉合開關,電流表和電壓表均有示數,但在移動變阻器滑片 P時,兩電表示數突然都變為零,則電路故障可能為_____________

(3)排除故障后,研究電流與電壓關系時,①移動變阻器滑片 P 測得多組數據記錄在右表中,請你根據表中數據在圖乙的坐標紙上作出 I-U 圖像;

________________________

實驗次數

1

2

3

4

5

電壓表示數/V

1.0

1.5

2.0

2.5

3

電流表示數/A

0.12

0.18

0.24

0.30

0.36

②在交流與討論時發現,各小組作出的圖像雖然都正確,但在相同的坐標紙上有些小組的圖像卻明顯不同.造成這種不同的原因是____________-

(4)在研究電流與電阻關系時,小明將電源電壓調到為 9V(保持不變)、用 5 個不同的定值電阻進行探究, 記錄的實驗數據如右表,第 2 次的實驗數據被遮擋.

實驗次數

1

2

3

4

5

電阻/Ω

50

25

20

15

電流/A

0.12

0.2

0.3

0.4

①分析數據歸納結論時,小華指出小明第 3 次實驗測得的數據有問題,請說明小華是如何判斷出這次實驗數據有問題的?答:________②小明反思產生的原因,回憶是第 2 次測量后將 R0 的阻值變換為 25Ω 時,未移動變阻器的滑片 P 就讀取了電流表的示數而造成的.請指出小明第 2 次實驗時所用的定值電阻的阻值是_____Ω

(5)對于“探究電流跟電阻的關系”和“伏安法測量小燈泡電阻”這兩個實驗,下列說法不正確的是______

A.它們都是采用控制變量的研究方法

B.它們的實驗電路圖在教科書中是相同的

C.前者多次測量的目的是分析多組數據,得出電流跟電阻的關系

D.后者多次測量的目的試取電阻的平均值,減小誤差

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