1.電功的單位一般用焦耳，有時也可以用( )
A. 安培B. 伏特C. 瓦特D. 千瓦時
【答案】D
【解析】安培是電流的單位；伏特是電壓的單位，瓦特是功率的單位；在國際單位制中，電功的單位是焦耳，符號J，電功的常用單位千瓦時，符號kW?h，也叫度。
故ABC錯誤，D正確。
故選：D。
根據(jù)對電功、電能單位的掌握分析判斷。
本題考查了對物理量的單位的了解，屬于基礎(chǔ)題目。
2.關(guān)于熱值、熱量、內(nèi)能和溫度，下列說法中正確的是( )
A. 熱值大的燃料完全燃燒，放出的熱量一定多
B. 燃料燃燒的越充分，燃料的熱值一定越大
C. 物體內(nèi)能增加，可能是從外界吸收了熱量
D. 熱傳遞過程中，熱量可能從低溫物體傳遞到高溫物體
【答案】C
【解析】解：
A、由燃料完全燃燒放出的熱量公式Q放=mq可知，熱值大的燃料完全燃燒，放出的熱量不一定多，還要看完全燃燒燃料的質(zhì)量大小，故A錯誤；
B、熱值是燃料的一種特性，其大小燃料的燃燒程度無關(guān)，故B錯誤；
C、物體內(nèi)能增加，可能是從外界吸收了熱量，也可能是外界對物體做功，故C正確；
D、熱傳遞過程中，熱量可以自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體，不可以從低溫物體傳遞到高溫物體，故D錯誤。
故選：C。
(1)1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量叫做這種燃料的熱值，燃料完全燃燒放出的熱量Q放=mq；
(2)熱值是燃料的一種特性，其大小與燃料的種類有關(guān)，而與燃料的質(zhì)量、燃燒程度無關(guān)；
(3)改變物體內(nèi)能的方法：一是做功，二是熱傳遞；
(4)熱傳遞的條件：存在溫度差，熱量可以從高溫物體傳遞到低溫物體，或者從物體的高溫部分傳向低溫部分。
本題考查了對熱值特性的理解、改變內(nèi)能的方法、熱傳遞的條件，屬于基礎(chǔ)題目。
3.在科學(xué)實驗時，為了減小誤差或?qū)ふ移毡橐?guī)律，經(jīng)常需要進(jìn)行反復(fù)多次實驗。
①“測量物體的長度”時，多次測量
②“研究杠桿的平衡”時，改變動力(臂)和阻力(臂)，多次測量
③“研究串、并聯(lián)電路的電流特點”時，換用不同定值電阻，多次測量
④“用電壓表和電流表測導(dǎo)體的電阻”時，多次測量電阻兩端電壓和通過電阻的電流值
上述實驗中尋找普遍規(guī)律的是( )
A. ①②B. ①③C. ②③D. ②④
【答案】C
【解析】①“測量物體的長度”時，由于測量工具或測量方法等會產(chǎn)生實驗誤差，為了減小誤差采取多次測量求平均值的方法；
②“研究杠桿的平衡”時，改變動力(臂)和阻力(臂)，多次測量是為了探究杠桿的平衡條件，總結(jié)出“動力×動力臂=阻力×阻力臂”一般規(guī)律；
③“研究串、并聯(lián)電路的電流特點”時，尤其是探究并聯(lián)電路的電流特點時，如果兩個電阻阻值相同，測量的電流也會相同，就會得出“并聯(lián)電路各支路電流相等”的錯誤結(jié)論，因此為了尋找普遍規(guī)律，換用不同電阻多次測量。
④“用電壓表和電流表測導(dǎo)體的電阻”時，測量的是定值電阻的阻值，測量值是個定值，多次測量可以比較測量值減小誤差。
故選：C。
測量性實驗為了減小誤差或者尋找規(guī)律進(jìn)行多次測量，如果物理量是個恒量，多次測量求平均值可以減小實驗誤差；如果不是測量具體的物理量，而是尋找規(guī)律也采取多次測量，尋找普遍性。
注意求平均值時，計算的結(jié)果小數(shù)點后面保留的位數(shù)要和題目中提供的數(shù)據(jù)的位數(shù)相同，這是由測量工具的分度值決定的。
4.如圖所示，用甲、乙滑輪組在相同時間內(nèi)分別將A、B物體勻速提升相同高度，已知物體受到的重力GA>GB，滑輪組的機(jī)械效率”η甲GB、上升的高度相同，根據(jù)W有=Gh可知，甲滑輪組的有用功比乙的多，故B錯誤。
C、由B可知，W有甲>W有乙，已知滑輪組的機(jī)械效率η甲GB，η甲；(3)D；(4)將斜面換成斜槽；(5)t1。
(1)(3)小球動能的大小是通過小球?qū)ν庾龉Φ亩嗌賮眢w現(xiàn)，實驗中通過觀察木塊被小球推開的距離反映做功的多少，用到了轉(zhuǎn)換法；動能大小的影響因素：質(zhì)量和速度。質(zhì)量一定時，速度越大，動能越大；速度一定時，質(zhì)量越大，動能越大；
(2)鋼球碰撞后繼續(xù)運動，鋼球的一部分動能轉(zhuǎn)化為木塊的動能，木塊運動過程中，動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；
(4)小球撞擊木塊后，小球偏離了原來的軌道，說明球在撞擊木塊時偏離了方向，要讓球滑下時方向不偏可以讓球在凹形槽中運動；
(5)沒有能量損失時，動能與勢能是相互轉(zhuǎn)化的，在轉(zhuǎn)化過程中機(jī)械能守恒。
本題考查了影響動能的因素以及研究動能和勢能相互轉(zhuǎn)化，掌握控制變量法和轉(zhuǎn)換法是解題的關(guān)鍵。
27.為了比較兩種燃料的熱值，小明采用如圖甲所示的兩套完全相同的裝置進(jìn)行實驗，燒杯內(nèi)水的初溫和質(zhì)量相同，實驗中忽略熱量損失。

(1)實驗中應(yīng)控制燃料燃燒的______(選填“時間”或“質(zhì)量”)相同，根據(jù)______比較燃料燃燒放出熱量的多少。
(2)小明選用了燃料a和燃料b進(jìn)行實驗。當(dāng)燃料燃盡后，小明根據(jù)各個時刻燒杯中的水溫，繪制了如圖乙所示的圖像，則可初步判斷燃料______的熱值大。
(3)另一組的小華也用圖甲的兩套完全相同的裝置進(jìn)行實驗，并重新在燒杯內(nèi)加入初溫和質(zhì)量相同的水，在燃料燒完后也畫出了水的溫度隨時間變化的圖像如圖丙所示，根據(jù)丙圖像燃料1和燃料2的熱值之比為______。
【答案】質(zhì)量 溫度計上升的示數(shù) b 8：3
【解析】解：(1)實驗中應(yīng)控制燃料燃燒的質(zhì)量相同，通過比較溫度計上升的示數(shù)來比較燃料燃燒放出熱量的多少；
(2)由圖乙知，當(dāng)燃料燃盡時，圖線b的溫度變化大，說明相同質(zhì)量的a、b燃料完全燃燒時b放出的熱量多，則b的熱值大；
(3)對于燃料來說，在相同的時間內(nèi)放出的熱量是相同的，
根據(jù)圖可知，燃料1用5min讓水從20℃升高到100℃，自5min到10min吸收相同的熱量，根據(jù)公式Q放=qm、Q吸=cmΔt可知：2c水m水Δt1=mq1；
對于燃料2來說，燃料2用15min讓水從20℃升高到80℃，根據(jù)公式Q放=qm、Q吸=cmΔt可知：c水m水Δt2=mq2；
解得，兩種燃料熱值之比為：q1q2=8：3。
故答案為：(1)質(zhì)量；溫度計上升的示數(shù)；(2)b；(3)8：3。
(1)實驗中，應(yīng)控制燃料燃燒的質(zhì)量相同，看溫度計示數(shù)的變化來進(jìn)行比較；
(2)根據(jù)水溫的變化情況判斷不同燃料放出熱量的多少，從而得出熱值的大小關(guān)系；
(3)從圖丙中讀出數(shù)據(jù)，運用公式Q放=qm和Q吸=cmΔt可求出兩燃料的熱值之比。
用相同質(zhì)量的燃料燃燒加熱水，通過水溫的變化比較水吸熱多少，通過水吸熱多少比較放熱多少，從而得出相同質(zhì)量的燃料燃燒放熱多少，即熱值的大小，較難理解！
28.小明在“探究電流與電阻關(guān)系”的實驗中，所用電源是兩節(jié)新的干電池，定值電阻的阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。

(1)小明將5Ω的定值電阻接入如圖甲所示的電路中，閉合開關(guān)，向右移動滑動變阻器的滑片，電壓表示數(shù)______(選填“變大”、“變小”或“不變”)。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)電路中有一根導(dǎo)線連接錯誤，請你在錯誤的導(dǎo)線上畫“×”，并用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接正確；
(2)改正電路后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，當(dāng)電壓表的示數(shù)為某一值時，電流表示數(shù)如圖乙所示。接著小明用10Ω電阻替換5Ω電阻，并移動滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)仍為______V；
(3)小明將5Ω和15Ω電阻分別接入電路，并將電壓表示數(shù)調(diào)到所控制的電壓時，兩次實驗整個電路消耗的電功率之比為______；
(4)為確保所給的定值電阻接入電路后都能正常進(jìn)行實驗，那么，滑動變阻器的最大阻值至少為______Ω；
(5)通過實驗探究，小明得出的結(jié)論是：______；
(6)實驗結(jié)束后，小明同學(xué)想測額定電壓為U額的小燈泡的額定功率。如圖所示，R0為定值電阻，S1為單刀雙擲開關(guān)，實驗操作如下：
①閉合開關(guān)S，將S1置于1處，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，使______；
②不改變滑動變阻器滑片P的位置，將S1置于2處，記錄下此時電壓表的示數(shù)U，則小燈泡的額定功率可表示為：P額= ______(用U額、U、R0表示)。
【答案】不變 1.5 3：1 25 導(dǎo)體兩端的電壓一定時，通過道導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻成反比 電壓表示數(shù)為小燈泡額定電壓U額 U?U額R0?U額
【解析】解：(1)原電路圖中，定值電阻、滑動變阻器和電流表串聯(lián)，電壓表測電源電壓，因電源電壓不變，故閉合開關(guān)，向右移動滑動變阻器的滑片，電壓表示數(shù)不變；在“探究電流與電阻關(guān)系”的實驗中，定值電阻、滑動變阻器和電流表串聯(lián)，電壓表測定值電阻兩端電壓，如下圖所示：
；
(2)小明將5Ω的定值電阻接入如圖甲所示的電路中，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，當(dāng)電壓表的示數(shù)為某一值時，電流表示數(shù)如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值0.02A，其示數(shù)為0.3A，則定值電阻兩端電壓為：
UV=I1R1=0.3A×5Ω=1.5V；
在“探究電流與電阻關(guān)系”的實驗中，應(yīng)保持電壓表示數(shù)不變，故小明用10Ω電阻替換5Ω電阻，并移動滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)仍為1.5V；
(3)已知定值電阻5Ω和15Ω，根據(jù)I=UR可知，在電壓不變時，電流與電阻成反比，故電路的電流之比為3：1；
由P=UI可知，在電壓不變時，電功率與電流成正比，故兩次實驗整個電路的電功率之比為3：1；
(4)實驗中使用的定值電阻阻值最大為25Ω，定值電阻兩端的電壓始終保持UV=1.5V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，滑動變阻器分得的電壓：U滑=U?UV=3V?1.5V=1.5V，滑動變阻器分得的電壓為電壓表示數(shù)的倍，根據(jù)分壓原理，當(dāng)接入25Ω電阻時，滑動變阻器連入電路中的電阻為：R滑=1×25Ω=25Ω，即所選擇的滑動變阻器的最大阻值不能小于25Ω；
(5)因定值電阻兩端電壓為一定值，故可得出結(jié)論：導(dǎo)體兩端的電壓一定時，通過道導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻成反比；
(6)實驗步驟：
①閉合開關(guān)S，將S1置于1處，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，使電壓表示數(shù)為小燈泡額定電壓U額；
②不改變滑動變阻器滑片P的位置，將S1置于2處，記錄下此時電壓表的示數(shù)U，
在步驟①中，燈與定值電阻串聯(lián)后再與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測燈兩端的電壓，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表讀數(shù)為小燈泡額定電壓U額，燈正常發(fā)光；
在步驟②中，電壓表測燈與R0兩端的電壓，因此時各電阻的大小和電壓不變，燈仍正常工作，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，此時定值電阻兩端的電壓：
U0=U?U額，由串聯(lián)電路電流特點和歐姆定律可知，電路中的電流為：
I額=I0=U0R0=U?U額R0，
小燈泡的額定功率表達(dá)式：
P額=U額I額=U?U額R0?U額。
故答案為：(1)不變；見解答圖； (2)1.5；(3)3：1；(4)25；(5)導(dǎo)體兩端的電壓一定時，通過道導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻成反比；(6)①電壓表示數(shù)為小燈泡額定電壓U額；②U?U額R0?U額。
(1)根據(jù)電路連接和電表的使用分析回答；
(2)根據(jù)電流表選用量程確定分度值讀數(shù)，利用U=IR求出定值電阻兩端電壓；在“探究電流與電阻關(guān)系”的實驗中，應(yīng)保持電壓表示數(shù)不變；
(3)已知定值電阻5Ω和15Ω，由歐姆定律可知，在電壓不變時，電流與電阻成反比得出電路的電流之比，由P=UI可知，在電壓不變時，電功率與電流成正比，據(jù)此求出兩次實驗整個電路的電功率之比；
(4)探究電流與電阻的關(guān)系，應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變；根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律求出滑動變阻器分得的電壓，根據(jù)分壓原理，求出當(dāng)接入25Ω電阻時滑動變阻器連入電路中的電阻，進(jìn)而確定滑動變阻器的規(guī)格；
(5)根據(jù)定值電阻兩端電壓為一定值分析得出結(jié)論；
(6)要測燈的額定功率，首先使燈正常發(fā)光，先將電壓表與燈并聯(lián)，通過移動滑片的位置，使燈的電壓為額定電壓；保持滑片位置不動，通過開關(guān)的轉(zhuǎn)換，使電壓表測燈與定值電阻兩端的電壓，因此時各電阻的大小和電壓不變，燈仍正常工作，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，可求出此時定值電阻兩端的電壓，由歐姆定律可求出燈的額定電流，根據(jù)P=UI可求出燈的額定功率。
本題探究電流與電阻關(guān)系實驗，考查了電路分析、電路連接、數(shù)據(jù)分析、控制變量法和歐姆定律的應(yīng)用及設(shè)計實驗方案測功率的能力。
29.如圖所示是某實驗小組“測量小燈泡正常發(fā)光時電阻”的實驗裝置。電路中電源電壓恒為3V，小燈泡的額定電壓為2.5V，滑動變阻器的規(guī)格為“20Ω 1A”。

(1)①A同學(xué)發(fā)現(xiàn)，閉合開關(guān)后只有______表有示數(shù)。②經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線連接錯誤，請在錯誤導(dǎo)線上打“×”，并用筆畫線代替導(dǎo)線，將電路連接正確。
(2)改正錯誤后，移動滑動變阻器的滑片到某一位置，電壓表的示數(shù)如圖乙所示。要測量小燈泡正常發(fā)光時的電阻，他應(yīng)將滑片適當(dāng)向______滑動。
(3)圖丙是小燈泡的電流隨電壓變化的關(guān)系圖像，由此可知小燈泡正常發(fā)光時的電阻為______Ω。
(4)在實際測量過程中，調(diào)節(jié)滑動變阻器使其接入電路中的電阻減小ΔR1，發(fā)現(xiàn)小燈泡變亮，此時小燈泡的阻值將增大ΔR2，則ΔR1 ______ΔR2(選填“大于”、“小于”或“等于”)。
(5)實驗結(jié)束后，某同學(xué)設(shè)計了如圖丁的電路來測定額定電壓為3V的小燈泡正常發(fā)光時的電阻。已知電源電壓為9V，定值電阻R1的阻值為10Ω。實驗步驟如下：
①閉合S、S1，斷開S2，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為______V時，燈泡正常發(fā)光；
②保持滑片位置不動，閉合S、S2，斷開S1，此時電壓表示數(shù)為4V；
③小燈泡正常發(fā)光時電阻為RL= ______Ω。
【答案】電壓 左 10 大于 6 4
【解析】解：(1)①原電路圖中，電流表和滑動變阻器串聯(lián)后與燈泡并聯(lián)，電壓表串聯(lián)在電路中，因電壓表內(nèi)阻很大，閉合開關(guān)后，電路中幾乎沒有電流通過，故電流表無示數(shù)，此時電壓表測電源電壓，故電壓表有示數(shù)；
②在測量小燈泡正常發(fā)光時電阻的實驗中，燈泡、滑動變阻器和電流表串聯(lián)，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，如下圖所示：
；
(2)改正錯誤后，移動滑動變阻器的滑片到某一位置，電壓表的示數(shù)如圖乙所示，電壓表選用小量程，分度值0.02A，其示數(shù)為1.8V，小于燈泡額定電壓2.5V，要測量小燈泡正常發(fā)光時的電阻，應(yīng)增大燈泡兩端電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律，應(yīng)減小滑動變阻器兩端電壓，根據(jù)分壓原理，應(yīng)減小滑動變阻器接入電路的阻值，故他應(yīng)將滑片適當(dāng)向左滑動；
(3)由圖丙可知，當(dāng)燈泡兩端電壓為2.5V時，通過燈泡的額定電流為0.25A，則小燈泡正常發(fā)光時的電阻為：
R=ULIL=Ω；
(4)在實際測量過程中，調(diào)節(jié)滑動變阻器使其接入電路中的電阻減小ΔR1，發(fā)現(xiàn)小燈泡變亮，說明滑動變阻器接入電路中的電阻減小，燈泡兩端電壓增大，電流也增大，根據(jù)歐姆定律可知電路中總電阻變小，由于燈泡兩端電壓增大，電流增大，則燈泡的功率變大，溫度升高，燈絲電阻隨溫度升高而增大，根據(jù)R=R滑+R燈可知：只有當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻減小量ΔR1大于燈泡的阻值增加量ΔR2才會讓總電阻變小；
(5)實驗步驟：
①閉合S、S1，斷開S2，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為6V時，燈泡正常發(fā)光；
②保持滑片位置不動，閉合S、S2，斷開S1，此時電壓表示數(shù)為4V；
③在步驟①中，滑動變阻器滑片與燈泡串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓；要使小燈泡正常發(fā)光，則燈泡兩端的電壓：UL′=U額=3V，
根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可得：U滑=U?UL′=9V?3V=6V，所以，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為6V，則燈泡正常發(fā)光；
在步驟②中，滑動變阻器與定值電阻串聯(lián)，電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓為4V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律，R1兩端電壓為U1=U?U滑′=9V?4V=5V，
根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，
R滑R1=U2U1，即R滑10Ω=4V5V，
解得：R滑=8Ω；
在步驟①中，電路中的電流為：
IL′=I滑=U滑 R滑=6V8Ω=0.75A，
則小燈泡正常發(fā)光時電阻為：
RL=UL′IL′=3V0.75A=4Ω。
故答案為：(1)①電壓；②見解答圖；(2)左；(3)10；(4)大于；(5)①6；②4。
(1)①根據(jù)電路連接分析回答；②在測量小燈泡正常發(fā)光時電阻的實驗中，燈泡、滑動變阻器和電流表串聯(lián)，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端；
(2)根據(jù)電壓表選用量程確定分度值讀數(shù)，比較電壓表示數(shù)與燈泡額定電壓大小，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律和分壓原理確定滑動變阻器滑片移動方向；
(3)根據(jù)圖丙確定燈泡額定電壓對應(yīng)的額定電流，利用R=UI求出小燈泡正常發(fā)光時的電阻；
(4)通過對滑動變阻器的電阻、燈泡的電阻和總電阻變化情況分析得出結(jié)論；
(5)①開關(guān)S、S1閉合，S2斷開，滑動變阻器滑片與燈泡串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，小燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出滑動變阻器兩端的電壓；
②保持滑片位置不動，開關(guān)S、S2閉合，S1斷開，滑動變阻器與定值電阻串聯(lián)，電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律和分壓原理求出滑動變阻器接入電路的阻值；
③在①中，根據(jù)歐姆定律求出電路中的電流，然后利用R=UI可求出小燈泡正常發(fā)光時的電阻。
本題測小燈泡正常發(fā)光時電阻實驗考查了電路分析、電路連接、實驗操作、電阻的計算、影響電阻大小因素及設(shè)計實驗方案測電阻的能力。
五、計算題：本大題共2小題，共10分。
30.如圖，塔式起重機(jī)上的滑輪組勻速吊起重物時，所用的拉力為1×103N，重物升高3m，此過程中滑輪組的機(jī)械效率為80%，求：
(1)拉力做的有用功；
(2)當(dāng)動滑輪重200N，克服摩擦和鋼繩重所做的功。
【答案】解：(1)由圖可知，n=3，
拉力做的總功為：
W總=Fs=Fnh=1×103N×3×3m=9×103J；
有用功為：
W有=ηW總=80%×9×103J=7.2×103J；
(2)動滑輪克服重力做功：W動=G動h=200N×3m=600J，
克服摩擦和鋼繩重所做的功：
W摩擦+鋼繩重=W總?W有?W動=9×103J?7.2×103J?600J=1200J。
答：(1)拉力做的有用功為7.2×103J；
(2)當(dāng)動滑輪重200N，克服摩擦和鋼繩重所做的功為1200J。
【解析】(1)根據(jù)滑輪組裝置確定繩子股數(shù)，利用W總=Fs=Fnh求出拉力做的總功，利用η=W有W總求出拉力做的有用功；
(2)根據(jù)W動=G動h求出克服動滑輪所做的額外功，利用W總=W有+W動+W摩擦+鋼繩重求出克服摩擦和鋼繩重所做的功。
本題考查了做功公式和滑輪組機(jī)械效率公式的應(yīng)用，明確額外功和滑輪組繩子的有效股數(shù)是關(guān)鍵。
31.圖甲是一個超聲波加濕器，圖乙是其內(nèi)部濕度監(jiān)測裝置的簡化電路圖。已知電源電壓為12V，定值電阻R0的阻值為30Ω，電流表的量程為0?200mA，電壓表的量程為0?9V，濕敏電阻R的阻值隨濕度RH變化關(guān)系如表所示，其阻值最大為120Ω(表中未列出)，在電路安全工作的前提下：
(1)濕敏電阻的阻值R隨濕度RH變化的關(guān)系式是R= ______；
(2)當(dāng)電流表的示數(shù)為0.15A時，R接入電路中的阻值是多少？當(dāng)濕度為60%時，加濕器電路的總功率為多少？
(3)該裝置能監(jiān)測濕度的范圍是多少？
(4)若要使該內(nèi)部濕度監(jiān)測裝置的最小測量值為10%，需更換電源電壓為______V的電源。
【答案】(100RH+10)Ω 10
【解析】解：由圖乙可知：定值電阻R0與濕敏電阻R串聯(lián)，電壓表測量濕敏電阻R兩端的電壓，電流表測量電路中的電流，
(1)設(shè)R與RH的關(guān)系為：R=kRH+b，代入表中第3、4列數(shù)據(jù)有：
30Ω=(k×20%+b)Ω……①
50Ω=(k×40%+b)Ω……②
由①②可得：k=100，b=10，即：R與RH的關(guān)系式為：R=(100RH+10)Ω；
(2)當(dāng)電流表的示數(shù)為0.15A，即電路中的電流為I=0.15A時，
電路中的總電阻為：R總=UI=12V0.15A=80Ω，
R的阻值為：R=R總?R0=80Ω?30Ω=50Ω；
當(dāng)濕度為60%時，由R與RH的關(guān)系可知：R′=70Ω，
此時電路中的總電阻：R總′=R′+R0=70Ω+30Ω=100Ω，
電流為：I′=UR總 ′=12V100Ω=0.12A，
則加濕器電路的總功率：P=UI′=12V×0.12A=；
(3)在串聯(lián)電路中，電源電壓不變，R的阻值越大時，電路中的電流越小，R0兩端的電壓越小，R兩端的電壓越大，
已知電壓表量程為0～9V，則當(dāng)R兩端電壓最大即電壓表示數(shù)為9V時，
根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各用電器兩端的電壓之和可得R0兩端的電壓為：
U0=U?UR大=12V?9V=3V，
電路中的最小電流為：I小=U0R0=3V30Ω=0.1A，
R允許的最大阻值為：R大=UR大I小=9V0.1A=90Ω，
由表中R與RH的關(guān)系可知，監(jiān)測濕度的最大值為80%；
在串聯(lián)電路中，電源電壓不變，R的阻值越小時，電路中的電流越大，
已知電流表量程為0～200mA，則當(dāng)電路中的電流最大為200mA時，根據(jù)歐姆定律可得電路中的總電阻為：
R總小=UI大=12V0.2A=60Ω，
R允許的最小阻值為：R小=R總小?R0=60Ω?30Ω=30Ω，
由表中R與RH的關(guān)系可知，監(jiān)測濕度的最小值為20%，
所以，該裝置能監(jiān)測的濕度范圍為20%～80%；
(4)由R=(100RH+10)Ω可知，把RH=10%代入此式，可得R″=20Ω，當(dāng)電路中的電流最大仍為I大=200mA=0.2A時，
電源電壓應(yīng)調(diào)為：U′=I大R總″=I大(R0+R″)=0.2A×(30Ω+20Ω)=10V。
答：(1)R=(100RH+10)Ω；
(2)當(dāng)電流表的示數(shù)為0.15A時，R接入電路中的阻值是50Ω；當(dāng)濕度為60%時，加濕器電路的總功率為1.44W；
(3)該裝置能監(jiān)測濕度的范圍為20%～80%；
(4)10。
由圖乙可知：定值電阻R0與濕敏電阻R串聯(lián)，電壓表測量濕敏電阻R兩端的電壓，電流表測量電路中的電流；
(1)分析表中數(shù)據(jù)得到R與RH的關(guān)系；
(2)當(dāng)電流表的示數(shù)為0.15A時，利用歐姆定律求出此時電路中的總電阻，然后根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點求出R的阻值；當(dāng)濕度為60%時，由表中數(shù)據(jù)可知R的阻值大小，由歐姆定律可求得電路中的電流，利用P=UI求出加濕器電路的總功率；
(3)在串聯(lián)電路中，電源電壓不變，R的阻值越大時，電路中的電流越小，R0兩端的電壓越小，R兩端的電壓越大，當(dāng)R兩端電壓最大即電壓表示數(shù)為9V時，
根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出R0兩端的電壓，利用歐姆定律求出通過R0的電流和R允許的最大阻值，由R與RH的關(guān)系可知監(jiān)測濕度的最大值；
在串聯(lián)電路中，電源電壓不變，R的阻值越小時，電路中的電流越大，當(dāng)電路中的電流最大為200mA時，根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的特點求出R允許的最小阻值，由R與RH的關(guān)系可知監(jiān)測濕度的最小值；
(4)由R與RH的關(guān)系式可知，當(dāng)RH=10%時R的阻值大小，要使電流最大仍為200mA，根據(jù)歐姆定律求得電源電壓。
本題考查歐姆定律在動態(tài)串聯(lián)電路中的綜合應(yīng)用，難度較大。濕度RH/%
0
20
40
60
80
…
濕敏電阻R/Ω
10
30
50
70
90
…

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