2023年中考物理专项复习--图像分析型动态电路
1.我市交通管理部门定期开展交通违法专项治理行动，如图甲是查处饮酒驾驶行为中使用的某酒精测试仪工作原理图，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为气敏电阻，其阻值随气体酒精浓度的变化情况如图乙所示，闭合开关S，下列说法正确的是（ ）
A. 气敏电阻主要由超导体材料制成
B. 图甲中通过R1的电流保持不变
C. 检测气体的酒精浓度越大，R2阻值越大
D. 检测气体的酒精浓度越大，电压表示数越大
2.图甲是热敏电阻RT和定值电阻R的U﹣I关系图像，RT的阻值随温度的升高而变小。将RT和R以两种不同的方式接在同一电源上，如图乙和丙。若乙图中加在两电阻上的电压，丙图中，则下关系式中正确的是（ ）
A. m＝ B. m＞ C. m＜ D. m＝n
3.如图甲所示的电路中，电源电压保持不变R0为定值电阻，R1为热敏电阻。在0℃~80℃的范围内，电压表的示数U随热敏电阻的温度t变化的关系如图乙所示。已知当温度t由10℃升高到30℃的过程中，热敏电阻R1的阻值变化了20Ω，则温度t由30℃升高到50℃的过程中，热敏电阻R1的阻值变化情况是（ ）
A. 阻值减小且阻值变化量小于20Ω B. 阻值减小且阻值变化量大于20Ω
C. 阻值增大且阻值变化量小于20Ω D. 阻值增大且阻值变化量大于20Ω
4.图所示的电路中，R1位定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压为3V且保持不变，闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图所示，下列判断正确的是（ ）
A. R1的电阻为5Ω
B. 滑动变阻器的最大电阻为10Ω
C. 电路消耗的最大功率为1.8W
D. 电路消耗的最小功率为1W
5.物理兴趣小组设计了如图甲所示的电路，电源电压恒定，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，滑片P从一端滑到另一端的过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 电源电压U＝6V
B. 滑片P从最左端向最右端滑动过程中，电流表示数变大
C. 滑片滑动过程中，电压表与电流表示数之比不变
D. 电路的最大电功率为7.2W
6.小灯泡L的I-U图象如图甲所示，把小灯泡接入如图乙所示的电路中，先将滑动变阻器的滑片P移至B端，闭合开关S，电压表示数为3V；再将滑片P向左移动直到电压表示数为6V，此时小灯泡L刚好正常发光，已知电源电压恒定，滑动变阻器的铭牌标有“20Ω 2A”，下列说法中正确的是（ ）
A．电源电压为9V
B．小灯泡的额定功率为3W
C．小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值为9Ω
D．小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的功率为12W
7.如图甲所示，电源电压保持不变。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从b点滑到a点的过程中，两电压表示数随电流表示数变化的图线如图乙所示。下列结论正确的是（ ）
A．电源电压为18V
B．电路消耗的总功率最大值为48W
C．滑动变阻器R1的最大阻值可能为10Ω
D．滑片在a点时，10s内电阻R2产生的热量为180J
8.如图甲所示的电路，电源电压不变，为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关，滑片P从一端滑到另一端的过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.滑片从最左端向最右端滑动过程中，电流表示数变小
B.滑片滑动过程中，电压表与电流表示数之比不变
C.电源电压为6 V
D.电路消耗的最大功率为3.6 W
9.如甲图所示的电路中，电源电压为8V恒定不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关S后，在滑片P滑动过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示，根据图象信息可知，下列判断正确的是（ ）
A．R0的阻值是5Ω
B．电路的最大总功率12.8W
C．R0的最小功率是1.6 W
D．滑动变阻器的滑动范围是0Ω﹣35Ω
10.如图甲所示，电源电压恒为18V，灯泡L上标有“10V，5W”字样，电流表量程为0﹣0.6A，电压表量程为0﹣15V，滑动变阻器R的最大阻值为200Ω，当只闭合S和S1，移动滑动变阻器的滑片P时，它两端的电压与其接入电路的电阻关系如图乙所示。当滑动变阻器接入电路的阻值由R1增大到4R1时，定值电阻R0的电功率变化了5.4W。（忽略灯泡电阻随温度的变化），则下列说法中错误的是（ ）
A．灯泡L正常发光时通过的电流为0.5A
B．定值电阻R0的阻值为40Ω
C．只闭合S和S2，且滑动变阻器的滑片P置于中点位置时，灯泡的实际功率为0.45W
D．只闭合S和S1，在保证电路安全的情况下，当电阻R0消耗电功率最小时，滑动变阻器R消耗的电功率为2.25W
11.如图甲所示电路，电源电压不变，闭合开关后，滑片P由b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示，则可判断电源电压是 V，定值电阻R的阻值是 Ω，滑动变阻器的最大阻值为 Ω。
12.如图甲所示，电源电压恒定，定值电阻的阻值为8Ω。将滑动变阻器的滑片从a端滑到中点的过程中，电压表示数U与电流表示数I之间的关系图象如图乙所示。滑动变阻器R的最大阻值为___________。电源电压为___________V。
13.如图甲所示，电源电压保持不变，当闭合开关S，将滑动变阻器滑片P分别位于最右端a和其上某处b（图中未标出），记录两电表数据并标于图乙中M、N两点处。则滑动变阻器的最大阻值为 Ω，电源电压是 V，电阻R1的阻值为 Ω。将滑片P从b点再移至某处c（图中未标出）的过程中，两电表示数变化量的比值将 （选填“变大”“不变”或“变小”）。
14.在如图甲所示的电路中，滑动变阻器的滑片从最左端移至最右端的过程中，电压表示数U与滑动变阻器R2接入电路中电阻的变化关系如图乙所示，则电源电压为 V；当滑动变阻器接入电路中的阻值为15Ω时，电流表的示数为 A，当滑动变阻器的滑片移动时，电压表和电流表示数的比值将 （选填“不变““变小”或“变大”）。
15.如图1所示，RG是光敏电阻，R是阻值为10kΩ的定值电阻，电源电压U＝9V。光敏电阻RG的阻值与光的照度（光照越强，照度越大，单位为Lux）关系如图2所示，当照度增大时，RG的阻值将 。小芳将量程为3V的电压表接入图1电路，将其改装成照度表，为使光的照度增大时电压表的示数也增大，则该电压表应并联在 两端，能够测量的最大照度为 Lux。改装完成后，若小芳将电源换为电压可调电源（调节范围为12V～15V），且将R换为可调电阻（调节范围为5kΩ～20kΩ），则该装置所能测量的最大照度为 Lux。
16.为了节约资源，现在的电动扶梯在无人时会停止运动，有人时又会自动运动起来，有小孩时一般也不自动启动。小陈很想弄明白其中的道理，走访了专业人士得知：控制电动扶梯的电路如图甲所示，压敏电阻的阻值R与压力F间的关系如表。
（1）在乙图坐标系中画出压敏电阻的阻值R与压力F变化的图象；
（2）根据图甲、乙及表格数据分析可知，当人走在电动扶梯上，电动扶梯能自动运动的原理是 。
（3）已知电磁铁的电阻R线为10欧姆，电磁铁吸引磁铁的最小电流是0.2A，当体重为60牛顿的小孩站在电动扶梯上面，电动扶梯 （选填“能”或“不能”）自动运动。
17.有一种亮度可以调节的小台灯，其电路图如图甲所示。电源电压为12V，通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙所示，灯泡L的额定电压为12V．求：
（1）灯泡L的额定功率；
（2）灯泡正常工作3min消耗的电能；
（3）调节滑动变阻器R，使灯泡L两端的电压为6V，此时滑动变阻器R接入电路的阻值。
18.如图甲所示，某款电热饼铛，图乙为其工作原理电路图，R1、R2分别为上盘和下盘的发热电阻，已知R1＝55Ω．某次烙饼加热和保温时的功率随时间变化关系如图丙，电热饼铛刚开始工作时，电路中的开关都闭合，当温度达到200℃时，S1自动断开，再保温2min后，开关S断开。求：
（1）该电热饼铛正常加热时的总电流。
（2）R2的电阻值。
（3）本次烙饼共消耗的电能。
19.为了改善路况，专家研究出来一种新型材料制作井盖，大大提高了井盖的抗压能力。某同学为了测试该材料的抗压能力，取下来一小块样品进行抗压力测试，如图（甲）所示，该材料样品（不计质量）平放在压力传感器上，闭合开关S，经过多次压力实验，压力传感器的电阻R随压力F变化的过程如图（乙）。电源电压24V，定值电阻R0＝20Ω。求：
（1）压力为零时，电流表的示数。
（2）经过多次实验，当电流为0.6A时，该材料将要破损，求该材料承受的最大压力？
（3）小红想继续利用此装置改装为磅秤，如果电流表的量程为“0～1A”，该磅秤能测量的最大质量为多少？
20.在综合实践活动中，科技小组设计了一个能反映水平风力大小的装置，如图甲所示，电源电压恒为定值电阻，L为额定电压是2.5 V的小灯泡，其关系的部分数据的图像如图乙所示，是总电阻为60 Ω粗细均匀的电阻丝（电阻丝的阻值与长度成正比），为质量、电阻均不计的金属细杆，下端连接一个重2 N的圆球P，闭合开关S，无风时，下垂并与A端接触，此时电流表示数为0.2 A；有风时，绕悬挂点O转动，风对球的作用力F方向始终水平向右，已知为20 cm，始终与接触良好且无摩擦。求：
（1）无风时，灯泡的电阻；
（2）电流为0.2 A时，在100 s内产生的热量；
（3）为了电路安全，允许风对球施加的最大作用力为1.4 N，此时电阻丝接入电路的阻值为30 Ω，求此时灯泡的电阻以及总长。
21.如图甲为某初中小组设计了一种测定风力的装置，迎风板与压敏电阻Rx连接，工作时迎风板总是正对风吹来的方向。压敏电阻的阻值随风力变化而变化，其阻值
Rx与风对迎风板的作用力F关系如图乙。已知电源电压恒定，定值电阻R＝5Ω，灯泡L标有“6V6W”的字样（不考虑灯丝电阻的变化），电压表的量程为0~3V．闭合开关S，无风时电压表的示数为2.5V。
（1）灯泡L的电阻为 Ω。
（2）求无风时，压敏电阻Rx消耗的电功率？
（3）求该装置所能测量的风对迎风板的最大作用力？
（4）若提高该装置所能测量的风对迎风板的最大作用力，请说出两种改进方法。
22.某压力传感器的电阻R会随着撞击力F增大而快速减小，变化图像如图26甲所示。现将它接入电路（乙所示），来做手机抗摔实验。闭合开关S，在离传感器上方1m高度释放手机，手机屏幕向下撞到传感器的平台上（平台的质量不计），当撞击力为80N时屏幕刚好破裂，此时实验测得撞击前、撞击时和撞击后的电流随时间变化的图像如图丙所示。已知电源电压U＝30V，定值电阻R0＝10Ω。问：
（1）传感器未受到撞击时，电阻为多大？
（2）传感器未受到撞击时，5s内压力传感器产生的热量是多少？
（3）通过计算说明此次实验中手机屏幕是否会破裂？
23.随着人们生活水平的提高，糖尿病患者越来越多，如图甲所示是一款养生电饭煲，可以煮出低糖米饭工作过程中先用高温加热煮沸，让大米吸热吸水后迅速膨胀，淀粉大量溶入米汤中，然后将米汤分离，再采用低温蒸煮米饭煮熟后自动进入保温状态，既能大大降低米饭中的糖分而且环保节能。内部结构电路如图乙所示，R1和R2均为加热电阻且保持不变，R是可变电阻，通过调节R可以让电饭煲进入保温状态，S1和S2为温控开关，设定好预设温度，通过S1、S2的断开与闭合（其中S2不能单独闭合），可以自动实现电饭煲的高温加热，低温蒸煮和保温状态的转换，图丙是电饭煲某次正常工作时完成一次煮熟米饭所消耗的电能随时间的变化关系。求：
（1）电饭煲正常工作时，高温功率是多少？
（2）某周末的晚饭时，小明想利用标有“3000imp/（kW h）”字样的电能表测量家庭电路的实际电压，只让电饭煲接入电路，在高温状态下，她观察到电能表上的指示灯在2分钟内闪烁了81次，则此时的实际电压是多少？
（3）电饭煲在保温状态时每秒钟向外散失的热量Q跟电饭煲温度与环境温度的温差关系如图丁所示，假设加热电阻放出的热量能被电饭锅完全吸收。在额定电压下工作，在温度为20℃的房间使用，要求电饭煲温度保持为70℃，问应将R的阻值调为多大？
24.如题图甲所示，某展览厅为保护展品，设置了调光天窗。当外界光照较强时，能自动启动电动卷帘适当调整进光量；当外界光照较弱时，能自动启动节能灯给予补光。调光天窗的电路原理如题图乙所示，其中R0为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值R随光照强度E的变化如题图丙所示（E越大表示光照越强，其国际单位为cd），P为电磁铁，其线圈电阻为10Ω，当电流达到0.04A时开始吸合衔铁。已知电源电压U1＝12V，U2＝220V。请回答以下问题：
（1）开关S闭合时，电磁铁P的下端为 （选填“N”或“S”）极，当光照强度减小时，电磁铁的磁性 （选填“增强”或“减弱”），U1的正负极对换 （选填“会”或“不会”）影响电磁铁P的控制效果。
（2）图乙中L代表的是安装在展厅内的22盏“220V 10W”LED射灯，它们同时正常工作时，工作电路中的总电流是 A。
（3）当外界光照强度达到1.5cd时，电动卷帘便开始工作，则R0的阻值为 。
（4）由于使用时间久了，电磁铁开始吸合的电流变成了0.05A，为了实现同样光照强度E为1.5cd时电动卷帘启动，可采用的方法有 （写出1个即可）。
25.科技小组为灯暖型浴霸（一种取暖用的电器）设计了一个可自动控制温度的装置。如图甲所示，控制电路电压U1恒为12V，继电器线圈的电阻R0为20Ω，定值电阻R1为40Ω，热敏电阻R2的阻值随温度变化的图像如图乙所示；工作电路电压U2恒为220V，安装两只标有“220V 275W”的灯泡，闭合开关S，当继电器线圈中的电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁被吸合，工作电路断开。
（1）为了达到较好的取暖效果，两个灯泡应该 （选填“串联”或“并联”）接入工作电路，工作电路工作时，A端应与 （选填“B”或“C”）端相连接。
（2）工作电路工作时的总电流为多大？
（3）浴室里控制的温度t0为多高？
（4）为使利用R2控制的浴室温度t0高低可调，需要对控制电路进行改进，请在图丙的虚线框内画出改进后的部分电路，添加的器材需说明规格。
2023年中考物理专项复习--图像分析型动态电路参考答案
1.我市交通管理部门定期开展交通违法专项治理行动，如图甲是查处饮酒驾驶行为中使用的某酒精测试仪工作原理图，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为气敏电阻，其阻值随气体酒精浓度的变化情况如图乙所示，闭合开关S，下列说法正确的是（ ）
A. 气敏电阻主要由超导体材料制成
B. 图甲中通过R1的电流保持不变
C. 检测气体的酒精浓度越大，R2阻值越大
D. 检测气体的酒精浓度越大，电压表示数越大
【答案】D
2.图甲是热敏电阻RT和定值电阻R的U﹣I关系图像，RT的阻值随温度的升高而变小。将RT和R以两种不同的方式接在同一电源上，如图乙和丙。若乙图中加在两电阻上的电压，丙图中，则下关系式中正确的是（ ）
A. m＝ B. m＞ C. m＜ D. m＝n
【答案】B
3.如图甲所示的电路中，电源电压保持不变R0为定值电阻，R1为热敏电阻。在0℃~80℃的范围内，电压表的示数U随热敏电阻的温度t变化的关系如图乙所示。已知当温度t由10℃升高到30℃的过程中，热敏电阻R1的阻值变化了20Ω，则温度t由30℃升高到50℃的过程中，热敏电阻R1的阻值变化情况是（ ）
A. 阻值减小且阻值变化量小于20Ω B. 阻值减小且阻值变化量大于20Ω
C. 阻值增大且阻值变化量小于20Ω D. 阻值增大且阻值变化量大于20Ω
【答案】A
4.图所示的电路中，R1位定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压为3V且保持不变，闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图所示，下列判断正确的是（ ）
A. R1的电阻为5Ω
B. 滑动变阻器的最大电阻为10Ω
C. 电路消耗的最大功率为1.8W
D. 电路消耗的最小功率为1W
【答案】ABC
5.物理兴趣小组设计了如图甲所示的电路，电源电压恒定，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，滑片P从一端滑到另一端的过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 电源电压U＝6V
B. 滑片P从最左端向最右端滑动过程中，电流表示数变大
C. 滑片滑动过程中，电压表与电流表示数之比不变
D. 电路的最大电功率为7.2W
【答案】ABD
6.小灯泡L的I-U图象如图甲所示，把小灯泡接入如图乙所示的电路中，先将滑动变阻器的滑片P移至B端，闭合开关S，电压表示数为3V；再将滑片P向左移动直到电压表示数为6V，此时小灯泡L刚好正常发光，已知电源电压恒定，滑动变阻器的铭牌标有“20Ω 2A”，下列说法中正确的是（ ）
A．电源电压为9V
B．小灯泡的额定功率为3W
C．小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值为9Ω
D．小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的功率为12W
【答案】C
7.如图甲所示，电源电压保持不变。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从b点滑到a点的过程中，两电压表示数随电流表示数变化的图线如图乙所示。下列结论正确的是（ ）
A．电源电压为18V
B．电路消耗的总功率最大值为48W
C．滑动变阻器R1的最大阻值可能为10Ω
D．滑片在a点时，10s内电阻R2产生的热量为180J
【答案】D。
8.如图甲所示的电路，电源电压不变，为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关，滑片P从一端滑到另一端的过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.滑片从最左端向最右端滑动过程中，电流表示数变小
B.滑片滑动过程中，电压表与电流表示数之比不变
C.电源电压为6 V
D.电路消耗的最大功率为3.6 W
【答案】C
9.如甲图所示的电路中，电源电压为8V恒定不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关S后，在滑片P滑动过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示，根据图象信息可知，下列判断正确的是（ ）
A．R0的阻值是5Ω
B．电路的最大总功率12.8W
C．R0的最小功率是1.6 W
D．滑动变阻器的滑动范围是0Ω﹣35Ω
【答案】ABD。
10.如图甲所示，电源电压恒为18V，灯泡L上标有“10V，5W”字样，电流表量程为0﹣0.6A，电压表量程为0﹣15V，滑动变阻器R的最大阻值为200Ω，当只闭合S和S1，移动滑动变阻器的滑片P时，它两端的电压与其接入电路的电阻关系如图乙所示。当滑动变阻器接入电路的阻值由R1增大到4R1时，定值电阻R0的电功率变化了5.4W。（忽略灯泡电阻随温度的变化），则下列说法中错误的是（ ）
A．灯泡L正常发光时通过的电流为0.5A
B．定值电阻R0的阻值为40Ω
C．只闭合S和S2，且滑动变阻器的滑片P置于中点位置时，灯泡的实际功率为0.45W
D．只闭合S和S1，在保证电路安全的情况下，当电阻R0消耗电功率最小时，滑动变阻器R消耗的电功率为2.25W
【答案】B。
11.如图甲所示电路，电源电压不变，闭合开关后，滑片P由b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示，则可判断电源电压是 V，定值电阻R的阻值是 Ω，滑动变阻器的最大阻值为 Ω。
【答案】9；6；12。
12.如图甲所示，电源电压恒定，定值电阻的阻值为8Ω。将滑动变阻器的滑片从a端滑到中点的过程中，电压表示数U与电流表示数I之间的关系图象如图乙所示。滑动变阻器R的最大阻值为___________。电源电压为___________V。
【答案】 ①. 8 ②. 12
13.如图甲所示，电源电压保持不变，当闭合开关S，将滑动变阻器滑片P分别位于最右端a和其上某处b（图中未标出），记录两电表数据并标于图乙中M、N两点处。则滑动变阻器的最大阻值为 Ω，电源电压是 V，电阻R1的阻值为 Ω。将滑片P从b点再移至某处c（图中未标出）的过程中，两电表示数变化量的比值将 （选填“变大”“不变”或“变小”）。
【答案】20；6；10；不变。
14.在如图甲所示的电路中，滑动变阻器的滑片从最左端移至最右端的过程中，电压表示数U与滑动变阻器R2接入电路中电阻的变化关系如图乙所示，则电源电压为 V；当滑动变阻器接入电路中的阻值为15Ω时，电流表的示数为 A，当滑动变阻器的滑片移动时，电压表和电流表示数的比值将 （选填“不变““变小”或“变大”）。
【答案】6；0.24；不变。
15.如图1所示，RG是光敏电阻，R是阻值为10kΩ的定值电阻，电源电压U＝9V。光敏电阻RG的阻值与光的照度（光照越强，照度越大，单位为Lux）关系如图2所示，当照度增大时，RG的阻值将 。小芳将量程为3V的电压表接入图1电路，将其改装成照度表，为使光的照度增大时电压表的示数也增大，则该电压表应并联在 两端，能够测量的最大照度为 Lux。改装完成后，若小芳将电源换为电压可调电源（调节范围为12V～15V），且将R换为可调电阻（调节范围为5kΩ～20kΩ），则该装置所能测量的最大照度为 Lux。
【答案】变小；定值电阻R；1.2；1.4。
16.为了节约资源，现在的电动扶梯在无人时会停止运动，有人时又会自动运动起来，有小孩时一般也不自动启动。小陈很想弄明白其中的道理，走访了专业人士得知：控制电动扶梯的电路如图甲所示，压敏电阻的阻值R与压力F间的关系如表。
（1）在乙图坐标系中画出压敏电阻的阻值R与压力F变化的图象；
（2）根据图甲、乙及表格数据分析可知，当人走在电动扶梯上，电动扶梯能自动运动的原理是 。
（3）已知电磁铁的电阻R线为10欧姆，电磁铁吸引磁铁的最小电流是0.2A，当体重为60牛顿的小孩站在电动扶梯上面，电动扶梯 （选填“能”或“不能”）自动运动。
【答案】
（1）如上图所示；（2）压敏电阻的阻值随压力的变大而减小，当一定体重的人走上电梯时，压力变大，电路的总电阻变小，根据欧姆定律，电路的电流变大，电磁铁磁性变强，将衔铁吸下，电动机工作；（3）不能。
17.有一种亮度可以调节的小台灯，其电路图如图甲所示。电源电压为12V，通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙所示，灯泡L的额定电压为12V．求：
（1）灯泡L的额定功率；
（2）灯泡正常工作3min消耗的电能；
（3）调节滑动变阻器R，使灯泡L两端的电压为6V，此时滑动变阻器R接入电路的阻值。
答案（1）灯泡L的额定功率为9.6W；
（2）灯泡正常工作3min消耗的电能为1728J；
（3）调节滑动变阻器R，使灯泡L两端的电压为6V，此时滑动变阻器R接入电路的阻值为10Ω。
18.如图甲所示，某款电热饼铛，图乙为其工作原理电路图，R1、R2分别为上盘和下盘的发热电阻，已知R1＝55Ω．某次烙饼加热和保温时的功率随时间变化关系如图丙，电热饼铛刚开始工作时，电路中的开关都闭合，当温度达到200℃时，S1自动断开，再保温2min后，开关S断开。求：
（1）该电热饼铛正常加热时的总电流。
（2）R2的电阻值。
（3）本次烙饼共消耗的电能。
答：（1）该电饼铛正常加热时的总电流为6A；
（2）R2的电阻为110Ω；
（3）本次烙饼共消耗的电能为3.696×105J。
19.为了改善路况，专家研究出来一种新型材料制作井盖，大大提高了井盖的抗压能力。某同学为了测试该材料的抗压能力，取下来一小块样品进行抗压力测试，如图（甲）所示，该材料样品（不计质量）平放在压力传感器上，闭合开关S，经过多次压力实验，压力传感器的电阻R随压力F变化的过程如图（乙）。电源电压24V，定值电阻R0＝20Ω。求：
（1）压力为零时，电流表的示数。
（2）经过多次实验，当电流为0.6A时，该材料将要破损，求该材料承受的最大压力？
（3）小红想继续利用此装置改装为磅秤，如果电流表的量程为“0～1A”，该磅秤能测量的最大质量为多少？
答：（1）压力为零时，电流表的示数为0.2A。
（2）该材料承受的最大压力为6000N；
（3）磅秤能测量的最大质量为1000kg。
20.在综合实践活动中，科技小组设计了一个能反映水平风力大小的装置，如图甲所示，电源电压恒为定值电阻，L为额定电压是2.5 V的小灯泡，其关系的部分数据的图像如图乙所示，是总电阻为60 Ω粗细均匀的电阻丝（电阻丝的阻值与长度成正比），为质量、电阻均不计的金属细杆，下端连接一个重2 N的圆球P，闭合开关S，无风时，下垂并与A端接触，此时电流表示数为0.2 A；有风时，绕悬挂点O转动，风对球的作用力F方向始终水平向右，已知为20 cm，始终与接触良好且无摩擦。求：
（1）无风时，灯泡的电阻；
（2）电流为0.2 A时，在100 s内产生的热量；
（3）为了电路安全，允许风对球施加的最大作用力为1.4 N，此时电阻丝接入电路的阻值为30 Ω，求此时灯泡的电阻以及总长。
【答案】解：（1）无风时，灯泡的电阻为
（2）电流，电路中总电阻为
在100 s内产生的热量为
（3）为了电路安全，由题图乙可知，此时灯泡两端电压为2.5 V时，通过灯泡的电流为0.3 A，这时灯泡的电阻为
根据杠杆平衡原理得
又因为，则
解得
由于电阻丝接入电路的阻值为电阻丝总阻值的一半，所以电阻丝接入电路的长度也是电阻丝长度的一半即
21.如图甲为某初中小组设计了一种测定风力的装置，迎风板与压敏电阻Rx连接，工作时迎风板总是正对风吹来的方向。压敏电阻的阻值随风力变化而变化，其阻值
Rx与风对迎风板的作用力F关系如图乙。已知电源电压恒定，定值电阻R＝5Ω，灯泡L标有“6V6W”的字样（不考虑灯丝电阻的变化），电压表的量程为0~3V．闭合开关S，无风时电压表的示数为2.5V。
（1）灯泡L的电阻为 Ω。
（2）求无风时，压敏电阻Rx消耗的电功率？
（3）求该装置所能测量的风对迎风板的最大作用力？
（4）若提高该装置所能测量的风对迎风板的最大作用力，请说出两种改进方法。
（4）由图乙知当作用力越大时，Rx2的电阻越小，增大定值电阻R的阻值或减小电源电压。
答：（1）6；
（2）无风时，压敏电阻Rx消耗的电功率为1.75W；
（3）该装置所能测量的风对迎风板的最大作用力为300N；
（4）增大定值电阻R的阻值或减小电源电压。
22.某压力传感器的电阻R会随着撞击力F增大而快速减小，变化图像如图26甲所示。现将它接入电路（乙所示），来做手机抗摔实验。闭合开关S，在离传感器上方1m高度释放手机，手机屏幕向下撞到传感器的平台上（平台的质量不计），当撞击力为80N时屏幕刚好破裂，此时实验测得撞击前、撞击时和撞击后的电流随时间变化的图像如图丙所示。已知电源电压U＝30V，定值电阻R0＝10Ω。问：
（1）传感器未受到撞击时，电阻为多大？
（2）传感器未受到撞击时，5s内压力传感器产生的热量是多少？
（3）通过计算说明此次实验中手机屏幕是否会破裂？
答案为（1）传感器未受到撞击时，电阻为590Ω；
（2）传感器未受到撞击时，5s内压力传感器产生的热量是7.375J；
（3）手机屏幕不会破裂。
23.随着人们生活水平的提高，糖尿病患者越来越多，如图甲所示是一款养生电饭煲，可以煮出低糖米饭工作过程中先用高温加热煮沸，让大米吸热吸水后迅速膨胀，淀粉大量溶入米汤中，然后将米汤分离，再采用低温蒸煮米饭煮熟后自动进入保温状态，既能大大降低米饭中的糖分而且环保节能。内部结构电路如图乙所示，R1和R2均为加热电阻且保持不变，R是可变电阻，通过调节R可以让电饭煲进入保温状态，S1和S2为温控开关，设定好预设温度，通过S1、S2的断开与闭合（其中S2不能单独闭合），可以自动实现电饭煲的高温加热，低温蒸煮和保温状态的转换，图丙是电饭煲某次正常工作时完成一次煮熟米饭所消耗的电能随时间的变化关系。求：
（1）电饭煲正常工作时，高温功率是多少？
（2）某周末的晚饭时，小明想利用标有“3000imp/（kW h）”字样的电能表测量家庭电路的实际电压，只让电饭煲接入电路，在高温状态下，她观察到电能表上的指示灯在2分钟内闪烁了81次，则此时的实际电压是多少？
（3）电饭煲在保温状态时每秒钟向外散失的热量Q跟电饭煲温度与环境温度的温差关系如图丁所示，假设加热电阻放出的热量能被电饭锅完全吸收。在额定电压下工作，在温度为20℃的房间使用，要求电饭煲温度保持为70℃，问应将R的阻值调为多大？
答：（1）电饭煲正常工作时，高温功率是1000W；
（2）某周末的晚饭时，小明想利用标有“3000imp/（kW h）”字样的电能表测量家庭电路的实际电压，只让电饭煲接入电路，在高温状态下，她观察到电能表上的指示灯在2分钟内闪烁了81次，则此时的实际电压是198V；
（3）电饭煲在保温状态时每秒钟向外散失的热量Q跟电饭煲温度与环境温度的温差关系如图丁所示，假设加热电阻放出的热量能被电饭锅完全吸收。在额定电压下工作，在温度为20℃的房间使用，要求电饭煲温度保持为70℃，问应将R的阻值调为330Ω。
24.如题图甲所示，某展览厅为保护展品，设置了调光天窗。当外界光照较强时，能自动启动电动卷帘适当调整进光量；当外界光照较弱时，能自动启动节能灯给予补光。调光天窗的电路原理如题图乙所示，其中R0为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值R随光照强度E的变化如题图丙所示（E越大表示光照越强，其国际单位为cd），P为电磁铁，其线圈电阻为10Ω，当电流达到0.04A时开始吸合衔铁。已知电源电压U1＝12V，U2＝220V。请回答以下问题：
（1）开关S闭合时，电磁铁P的下端为 （选填“N”或“S”）极，当光照强度减小时，电磁铁的磁性 （选填“增强”或“减弱”），U1的正负极对换 （选填“会”或“不会”）影响电磁铁P的控制效果。
（2）图乙中L代表的是安装在展厅内的22盏“220V 10W”LED射灯，它们同时正常工作时，工作电路中的总电流是 A。
（3）当外界光照强度达到1.5cd时，电动卷帘便开始工作，则R0的阻值为 。
（4）由于使用时间久了，电磁铁开始吸合的电流变成了0.05A，为了实现同样光照强度E为1.5cd时电动卷帘启动，可采用的方法有 （写出1个即可）。
【答案】（1）N；减弱；（2）1；（3）200Ω；（4）换用阻值较小的定值电阻R0。
25.科技小组为灯暖型浴霸（一种取暖用的电器）设计了一个可自动控制温度的装置。如图甲所示，控制电路电压U1恒为12V，继电器线圈的电阻R0为20Ω，定值电阻R1为40Ω，热敏电阻R2的阻值随温度变化的图像如图乙所示；工作电路电压U2恒为220V，安装两只标有“220V 275W”的灯泡，闭合开关S，当继电器线圈中的电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁被吸合，工作电路断开。
（1）为了达到较好的取暖效果，两个灯泡应该 （选填“串联”或“并联”）接入工作电路，工作电路工作时，A端应与 （选填“B”或“C”）端相连接。
（2）工作电路工作时的总电流为多大？
（3）浴室里控制的温度t0为多高？
（4）为使利用R2控制的浴室温度t0高低可调，需要对控制电路进行改进，请在图丙的虚线框内画出改进后的部分电路，添加的器材需说明规格。
答：（1）并联；B；
（2）工作电路工作时的总电流为2.5A；
（3）浴室里控制的温度t0为38℃；
（4）如图所示；选用的变阻器规格为：最大电阻等于40Ω，允许通过的最大电流不小于50mA。
