中考物理微專題復(fù)習(xí) 專題41 中考傳感器問題（教師版含解析）

中考物理微專題復(fù)習(xí)0983

專題41中考傳感器問題

傳感器它能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等非電學(xué)量，并能把它們按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換為電壓、

電流等電學(xué)量，或轉(zhuǎn)換為電路的通斷。即傳感器能將被測信號量的微小變化轉(zhuǎn)換成電信號的變化。近幾年

來，各地年中考出現(xiàn)以傳感器件為背景的試題，綜合考查學(xué)生的基礎(chǔ)知識和技能。希望畢業(yè)班學(xué)生在中考

復(fù)習(xí)時要重視這類問題。

例與對點練習(xí)

【例題】（2020湖南常德）某實驗小組想要探究某熱敏電阻的阻值和溫度的關(guān)系，已接入電路中的器材有：

電源、電壓表V2、阻值為價的定值電阻、滑動變阻器凡、單刀開關(guān)S”如圖甲所示：置于溫控室（圖中虛

線區(qū)域，溫度可調(diào)且自動顯示）中的熱敏電阻吊暫未接入電路，符號如圖a所示?？晒┻x擇的器材有：電

壓表V2、電阻箱尺式阻值可以直接讀出的變阻器），符號如圖b所示單刀開關(guān)2只，導(dǎo)線若干。

（1）小明同學(xué)選擇電壓表V2與熱敏電阻即按圖乙所示接入之間。在閉合與前，圖乙中r的滑片應(yīng)移

動到（填“，’或“2”）端；當(dāng)溫控室的溫度為八時，兩電壓表示數(shù)分別為■、U2,則此時熱敏電阻

的阻值方=（用已知量和測量值表示）。

（2）小惠同學(xué)沒有選擇電壓表V2,而是選擇了電阻箱當(dāng)，請你在圖甲中幫她完善電路圖。

（3）在小惠設(shè)計的實驗中，熱敏電阻的阻值Rp,滿足的關(guān)系式為。

A.B.Rj=R\C.7?T=7?2

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(4)通過實驗探究，小明和小惠都得出了熱敏電阻的阻值隨溫度變化的規(guī)律，如圖丙中的圖像曲線所示，此

規(guī)律是：。

%以

U\

【答案】(1)8(4)隨溫度的升高，熱敏電阻阻值變小

【解析】(1)在閉合Si前,圖乙中&的滑片應(yīng)移動到阻值最大處的B端。

凡和心串聯(lián)，當(dāng)溫控室的溫度為“時，兩電壓表示數(shù)分別為5、5,根據(jù)分壓原理可知

4%

則此時熱敏電阻的阻值以

(2)小惠同學(xué)沒有選擇電壓表V2,而是選擇了電阻箱&,先將熱敏電阻接入電路中，通過開關(guān)的轉(zhuǎn)換，再

將電阻箱接入電路中，通過改變電阻箱的電阻，控制電壓表示數(shù)不變，根據(jù)等效替代法可求出熱敏電阻阻

值，電路圖如圖所示

(3)小惠選擇的是等效替代法，所以在小惠設(shè)計的實驗中，熱敏電阻的阻值Rr，滿足的關(guān)系式為??產(chǎn)自。

故選C。

(4)根據(jù)得出的熱敏電阻的阻值隨溫度變化的規(guī)律可知，隨溫度的升高，熱敏電阻阻值變小。

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【對點練習(xí)】如圖甲是某生產(chǎn)流水線上的產(chǎn)品輸送及計數(shù)裝置示意圖.其中S為激光源，R為光敏電阻

（有光照射時，阻值較?。粺o光照射時，阻值較大），R2為定值保護(hù)電阻，a、b間接“示波器”（示波器的接

入對電路無影響）.水平傳送帶勻速前進(jìn)，每當(dāng)傳送帶上的產(chǎn)品通過S與Ri之間時，射向光敏電阻的光線

會被產(chǎn)品擋住.若傳送帶上的產(chǎn)品為均勻正方體，示波器顯示的電壓隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示.已知

計數(shù)器電路中電源兩極間的電壓恒為6V,保護(hù)電阻R2的阻值為400Q.則（）

A.有光照射時光敏電阻R1的阻值為800Q

B.有光照射和無光照射時保護(hù)電阻R2兩端的電壓之比為1：2

C.有光照射和無光照射時光敏電阻的阻值之比為1：2

D.每山通過S與R1之間的產(chǎn)品個數(shù)為6000個

【答案】D.

【解析】（1）由甲圖可知：R、R2串聯(lián)，

由光敏電阻有光照射時阻值較小可知，當(dāng)有光照射時，R的阻值變小，電路的總電阻變小;

根據(jù)1=衛(wèi)可知，電路中的電流變大；

R

根據(jù)U=1R可知，R?兩端的電壓變大；

根據(jù)串聯(lián)電路總電壓等于各分電壓之和可知，R兩端的電壓變小，即Ri兩端的電壓較低，由圖象知Ri的

電壓U|=2V,則

5=U-U,=6V-2V=4V,

電路中的電流：

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I=U2=4V

.=0.01A,

R24000

光敏電阻的阻值:

R1=5=2V=200Q,故A不正確.

I0.01A

(2)R1無激光照時，由圖象可得UJ=4V,

U2'=U-U-=6V-4V=2V,

所以，有光照射和無光照射時保護(hù)電阻R2兩端的電壓之比U2：6'=4V：2V=2：1,故B不正確;

「備°°°5A,

此時電阻Ri的阻值：RJ=&7~=~”_=800。,

I0.005A

所以，光照射和無光照射時光敏電阻的阻值之比Ri：RJ=200Q：800Q=l：4,故C不正確;

(3)由圖象可知：每經(jīng)過0.6s,就有一個產(chǎn)品通過計數(shù)裝置.

n=3600g=6000個，故D正確.

0.6s/個

【對點練習(xí)】體感器的可以把力學(xué)物理量轉(zhuǎn)化成電學(xué)信號，然后通過相互之間的函數(shù)關(guān)系，直接引用力的

大小。測量壓力大小的壓力傳感器，工作原理如圖所示，其中M、N均為絕緣材料，M、N間有可收縮的

導(dǎo)線(電阻大小不計)，彈簧上端和滑動變阻器R2的滑片P固定在一起，電源電壓恒為12V,己知壓力F的

大小與R2的阻值大小成正比例關(guān)系。閉合開關(guān)S,壓力F0=0時，滑片P在最上端；壓力F1=1N時，電流

表示數(shù)為1A,電壓示數(shù)為3V,當(dāng)滑片P滑至最下端時，電壓表示數(shù)為7.5V.求：

(1)定值電阻R,的大?。簤毫,與R2阻值之比k；

(2)當(dāng)滑片P滑至最下端時，壓力F2的大??；

(3)壓力F的大小與電壓表示數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系表達(dá)式。

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【答案】⑴定值電阻Ri為9Q；壓力F|與R2阻值之比k為LN/Q；

3

(2)當(dāng)滑片P滑至最下端時，壓力F2為5N：

(3)壓力F的大小與電壓表示數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系表達(dá)式為F--3Uv—(N),

12V-Uv

【解析】本題考查了串聯(lián)電路特點和歐姆定律公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)題意得到F與R2的表達(dá)式。

(1)由圖可知，RI、R2串聯(lián)，電壓表測R2兩端電壓，電流表測電路中電流，

當(dāng)R=1N時，電流表示數(shù)為1A,電壓數(shù)為3V,由串聯(lián)電路特點可知，此時U[=U-5=12V-3V=9V,并

且：I]=l2=lA,

由歐姆定律可得，R的阻值：R產(chǎn)5=亞=9。：

I21A

此時R2連入電路的阻值：R產(chǎn)絲=迎=3Q，

一I21A

所以壓力已與R2阻值之比：k=-L=J^=lN/Q,

R23Q3

(2)當(dāng)滑片P滑至最下端時，變阻器連入阻值最大，電壓表示數(shù)為7.5V,

此時電路中電流：r=b'=11z=——=上電_=12V-7.5V=05A,

R[Ri9Q

TJf

所以R2的最大值：R，最大=’一=?宣更=15。，

120.5A

因為壓力F的大小與R2的阻值大小成正比例關(guān)系，即：F=kR2,

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所以壓力F=A.N/Q乂1<2最大=工1\1/。X15Q=5N；

2'33

(3)由F=kR2有：R2=—=-------，

k彌/Q

串聯(lián)電路特點和歐姆定律表示電壓表示數(shù)：

F

12Vx尸一

—N/^

U.R」2V?R2_______」

U=IR=-

V2Rl+R29Q+R29Q+--——

：N/Q

0

3U

化簡可得:F=.V.(N)?

12V-Uv

專題點對點強化訓(xùn)練

一、選擇題

1.如圖所示，長1.6m、粗細(xì)均勻的金屬桿可以繞0點在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，一拉力一位移傳感器豎直作

用在桿上，并能使桿始終保持水平平衡.該傳感器顯示其拉力F與作用點到O點距離x的變化關(guān)系如圖所

示.據(jù)圖可知金屬桿重()

A.5NB.IONC.20ND.40N

【答案】B

【解析】根據(jù)圖像知道Fx=8Nm

設(shè)桿重力為G,對應(yīng)力臂為L=0.8m

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根據(jù)杠桿平衡條件有

Fx=GL

G=Fx/L=8Nm/0.8m=10N

2.壓敏電阻的阻值是隨所受壓力的增大而減小的.小聰同學(xué)想設(shè)計一個通過電表示數(shù)反映壓敏電阻所受

壓力大小的電路，要求壓力增大時電表示數(shù)增大.以下電路不符合要求的是（）

【答案】D.

【解析】①在串聯(lián)電路中，用電器兩端電壓與其阻值成正比；②在并聯(lián)電路中，干路電流等于支路電流之

和：支路電流與其阻值成反比.由圖知：

A.壓敏電阻與定值電阻并聯(lián).當(dāng)壓力增大時，壓敏電阻阻值減小，并聯(lián)電路總電阻減小，電源電壓一定，

所以干路電流增大，電流表示數(shù)增大.符合要求；

B.壓敏電阻與定值電阻并聯(lián).當(dāng)壓力增大時，壓敏電阻阻值減小，兩端電壓一定，所以電流表示數(shù)增

大.符合要求；

C.壓敏電阻與定值電阻串聯(lián).當(dāng)壓力增大時，壓敏電阻阻值減小，根據(jù)串聯(lián)電路用電器兩端電壓與其阻

值成正比知，壓敏電阻兩端電壓減小，所以定值電阻兩端電壓增大，電壓表示數(shù)增大.符合要求；

D.壓敏電阻與定值電阻串聯(lián).當(dāng)壓力增大時，壓敏電阻阻值減小，根據(jù)串聯(lián)電路用電器兩端電壓與其阻

值成正比知，壓敏電阻兩端電壓減小，所以電壓表示數(shù)減小.不符合要求.

3.圖是一種輸液時所用報警電路：電源電壓恒定，R為定值電阻，閉合開關(guān)S,貼在針口處的傳感器M

接觸到從針口處漏出的藥液后，其電阻RM發(fā)生變化，導(dǎo)致電壓表的示數(shù)增大而觸犯警報器（圖中未畫出）報

警，則M接觸藥液后（）

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A.M的電阻RM變大

B.電路消耗的總功率變大

C.電壓表與電流表的示數(shù)乘積不變

D.電壓表與電流表的示數(shù)之比變大

【答案】B.

【解析】由電路圖可知，定值電阻R與傳感器電阻M串聯(lián)，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的

電流.

由題意可知，M接觸藥液后，警報器報警，電壓表V的示數(shù)增大，

由1=旦的變形式U=IR可知，電壓表示數(shù)增大時，電路中的電流變大，即電流表的示數(shù)變大，

R

則電壓表與電流表的乘積變大，故C錯誤；

由P=U1可知，電源電壓不變時，電路消耗的總功率變大，故B正確；

由可知，電路中的總電阻變小，

I

因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電壓之和，

所以，M的電阻RM變小，故A錯誤；

由R=U可知，電壓表V與電流表A的比值等于定值電阻R阻值，則電壓表與電流表的比值不變，故D錯

I

誤.

4.如圖所示是檢測酒精濃度的測試儀原理圖，圖中電源電壓恒定為8V,R為定值電阻，酒精氣體傳感器

R2的阻值隨酒精氣體濃度的增大而減小。當(dāng)酒精濃度為0時，R2=60Q,此時電壓表示數(shù)為2V。以下說法

錯誤的是（）

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中考物理微專題復(fù)習(xí)0991

A.若酒精氣體濃度越大，電壓表和電流表示數(shù)都越大

B.定值電阻Ri的阻值為20Q

C.酒精濃度為0時，電路消耗的總功率為0.6W

D,若電流表示數(shù)達(dá)到0.2A時，表示酒駕，此時R2消耗的電功率為0.8W

【答案】C

【解析】A.由電路圖可知，電阻Ri和R2串聯(lián)，電壓表測Ri兩端的電壓，電流表測電路中的電流，若酒

精氣體濃度越大，則R?減小，電路的總電阻減小，由歐姆定律可知，電流變大，根據(jù)U=1R,電壓表示數(shù)

變大，故A正確。

BC.當(dāng)酒精濃度為0時，R2=60Q,此時電壓表示數(shù)為2V。根據(jù)串聯(lián)電路的電壓關(guān)系，R2的電壓U2=U-

巴=11x600=20。

U尸8V-2V=6V,電壓表示數(shù)為R?電壓的6V3倍，根據(jù)串聯(lián)分壓原理，定值電阻R1的阻值為3

故B正確。

此時，串聯(lián)電路的總電阻R=R,+R2=20Q+60Q=80Q,

U2(8V)2

P=—=----=0.8W

電路消耗的總功率為R80a,故c錯誤。

,U8V

R)=--Ri=----20Q=20Q

D.若電流表示數(shù)達(dá)到0.2A時，酒精氣體傳感器的電阻I0.2A,此時R2消耗的電功

率為P'=I2R；=(0.2A)2x20c=0.8W,故口正確。

5.某小組同學(xué)利用由硫化鎘半導(dǎo)體材料制成的光敏電阻、電壓恒定的電源、電流表、電鍵和導(dǎo)線組成電路，

并用強度相同的不同光，做了如圖⑷、(⑥、(c)所示的三次實驗。下列說法正確的題)

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A.“探究由光敏電阻的阻值特性與照射的光線種類的關(guān)系”

B.比較(a)和(b)兩圖可以發(fā)現(xiàn)：該光敏電阻的電阻值特性與紅外光線無關(guān)。

C.比較(°)和(c)兩圖可以發(fā)現(xiàn)：在電壓一定時，用強度相同的可見光線或紫外光線照射到由硫化鎘半導(dǎo)體材

料制成的光敏電阻上，通過光敏電阻的電流是不相等的，用紫外光線照射時通過的電流較大，因此該光敏

電阻的電阻特性與紫外光線有關(guān)，用紫外光線照射時其電阻值較小。

D.根據(jù)上述研究情況，可以提出一個進(jìn)一步研究的問題是“是否所有的光敏電阻的電阻特性與紫外光線有

關(guān)？”o

【答案】ACD

【解析】A.有(a)(b)(c)三個圖可以看到不同光線照射同一電阻時，通過控制電壓相同，來觀察電流是否相同,

來進(jìn)一步了解電阻阻值是否變化。所以研究的問題是“探究由光敏電阻的阻值特性與照射的光線種類的關(guān)

系”。

B.比較(a)和(6)兩圖可以發(fā)現(xiàn)：在電壓一定時，用強度相同的可見光線或紫外光線照射到由硫化鎘半導(dǎo)體材

料制成的光敏電阻上，通過光敏電阻的電流是相等的，該光敏電阻的電阻值特性與紅外光線無關(guān)。這里一

定要控制電源電壓不變，強度相同的可見光線或紫外光線。

C.在電壓…定時，用強度相同的可見光線或紫外光線照射到由硫化鎘半導(dǎo)體材料制成的光敏電阻上，通過

光敏電阻的電流是不相等的，用紫外光線照射時通過的電流較大，因此該光敏電阻的電阻特性與紫外光線

有關(guān)，用紫外光線照射時其電阻值較小。

D.是否所有的光敏電阻的電阻特性與紫外光線有關(guān)？其他答案合理給分.

二、填空題

6.在創(chuàng)客比賽中，曉光設(shè)計了一個暖箱溫度顯示器，如圖甲所示，其原理是利用電壓表的示數(shù)表示暖箱

內(nèi)的溫度，已知電源電壓恒定為4V,Ro的阻值為150Q,R是熱敏電阻，圖乙是它的阻值-溫度的關(guān)系圖

象，當(dāng)暖箱內(nèi)溫度為60℃時，電壓表的示數(shù)是V；電壓表的量程為。?3V,則暖箱內(nèi)的最高溫度

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中考物理微專題復(fù)習(xí)0993

是℃.若將Ro換用阻值更大的電阻，則暖箱內(nèi)能達(dá)到的最高溫度將(選填“升高”“降低”

或“不變”)。

【答案】2；100；降低。

【解析】由電路圖可知，熱敏電阻Ri與定值電阻飛串聯(lián)，電壓表測飛兩端的電壓。

⑴由圖象可知，當(dāng)暖箱內(nèi)溫度為60℃時，R|=150Q,

因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以，電路中的電流：

1-U-4V-1A

Ro+Ri150Q+150。75

電壓表的示數(shù)：

U=lRo=—AX150Q=2V；

o75

(2)由圖象可知，當(dāng)溫度升高時，熱敏電阻Ri的阻值減小，電路的總電阻減小，

由1=旦可知，電路中的電流變大，電壓表的示數(shù)變大，

R

所以當(dāng)電壓表的示數(shù)為3V時，曖箱內(nèi)的溫度最高，

因串聯(lián)電路中各處的電流相等，

所以，此時電路中的電流：

I，=UQ大_3V_1A

Ro150050，

因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，

中考物理微專題復(fù)習(xí)0993

中考物理微專題復(fù)習(xí)0994

所以，熱敏電阻Ri兩端的電壓：

Ui=U-Uo大=4V-3V=1V,

此時熱敏電阻的阻值：

U1iv

RJ^-=500,

I1A

50A

由圖象可知，暖箱內(nèi)的最高溫度是100℃；

（3）暖箱內(nèi)的溫度最高時，R?兩端的電壓為3V不變，電源電壓恒定為4V,則熱敏電阻兩端的電壓為IV也

不變，

將Ro換用阻值更大的電阻時，通過Ro的電流變小，通過熱敏電阻的電流也變小，

由R=旦可知，熱敏電阻的阻值變大，由圖象可知，暖箱內(nèi)能達(dá)到的最高溫度將降低。

I

7.如圖甲所示是某電器中的一個電路，R是熱敏電阻，其阻值隨溫度變化的圖象如圖乙所示；電源電壓U

保持不變，品為定值電阻。閉合開關(guān)電路工作時，隨著工作環(huán)境溫度的升高，電壓表的示數(shù)（選填

，，變大”、“變小”或“不變”）；電路消耗的電功率的表達(dá)式片（用題中所給字母表示）；已知當(dāng)

溫度為40℃時，定值電阻與熱敏電阻的阻值相等，則溫度由40℃上升到100℃時，定值電阻價先后消耗

的電功率之比是。

U'

【答案】變大；——；9:16

R+R。

【解析】抓住圖像的特點，分別找出溫度由40℃、100C時，熱敏電阻的阻值，結(jié)合已知條件確定定值電

阻凡的阻值，歐姆定律公式和電功率公式分別把前后溫度不同時定值電阻消耗的電功率，用數(shù)學(xué)表達(dá)式表

示出來，然后就很容易求出比值。

中考物理微專題復(fù)習(xí)0994

中考物理微專題復(fù)習(xí)0995

由乙圖可知熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，故由歐姆定律可得電路中電流增大，由歐姆定律得，Ro

兩端的電壓增加，即電壓表示數(shù)增大。

電路總電阻為口總=1<+%,根據(jù)P=U/R總得電路總的電功率P=U/(R+R°)

當(dāng)溫度為4()℃時，定值電阻與熱敏電阻的阻值相等，即R1=R0=200Q

定值電阻消耗的電功率P,=/|2Ro=UR"(R1+Ro)2=20〃U/(400)2=U/800

100℃時，熱敏電阻的阻值R=100CR()=200O

2

這時定值電阻消耗的電功率P2=/2RO=URO/(R2+R(>)2=2OOU/(3OO)2=2U/9OO

則溫度由40℃上升到I()(TC時，定值電阻Ro先后消耗的電功率之比是

Pi：P2=L^/800：21/7900=9:16

三、綜合應(yīng)用題

8.(2020湖南岳陽)某物理興趣小組設(shè)計了一個拉力傳感器，工作原理如圖所示。其中M、N均為絕緣材料，

將N固定在地面上，P、。間是可伸縮導(dǎo)線(電阻不計)，彈簧上端"和滑動變阻器&的滑片P固定在一起,

電源電壓為12V,拉力F豎直向上。閉合開關(guān)S,當(dāng)拉力為10N時，電流表示數(shù)為1A,電壓表示數(shù)為

2Vo

(1)拉力尸為10N時,求&接入電路的阻值大小;

(2)拉力廠為10N時，求10s內(nèi)4產(chǎn)生的熱量；

(3)已知拉力下的大小與滑動變阻器及2接入電路的阻值大小成正比例關(guān)系，即2=砥2,求”的數(shù)值，拉動

M,當(dāng)電壓表示數(shù)為8V時，求拉力尸的大小。

【答案】(1)2Q；(2)100J；(3J5N/Q,WON

【解析】(1)由圖可知，R、色串聯(lián)，電壓表測的兩端電壓，電流表測電路中電流，拉力/為10N時，R2

接入電路的阻值大小

中考物理微專題復(fù)習(xí)0995

中考物理微專題復(fù)習(xí)0996

均=￡=滬。

(2)拉力廠為10N時，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知R兩端的電壓

Ui=U-S=12V-2V=I0V

串聯(lián)電路中各處的電流相等，通過R的電流為1A,4的阻值

1A

10s內(nèi)可產(chǎn)生的熱量

0=/|2R"=(IA)2X10QX10s=100J

(3)拉力F為10N時，滑動變阻器總接入電路的阻值是20,拉力尸的大小與滑動變阻器外接入電路的阻

值大小成正比例關(guān)系，即

F=kR?

F10N-

—=------=5N/Q

,R,2Q

k=2

當(dāng)電壓表示數(shù)為8V時，小兩端的電壓

U\'=U-U2'=12V-8V=4V

通過電路的電流

U：4V

/'=/i'=Klg=0.4A

滑動變阻器&接入電路的阻值

U；_8V

&，=/'0.4A=20Q

因為

E=W?2=5N/Q&

所以

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中考物理微專題復(fù)習(xí)0997

F'=5N/QX200=100N

9.圖甲是某小區(qū)高層住宅電梯結(jié)構(gòu)的示意圖，它主要是由轎廂、滑輪、配重、纜繩及電動機等部件組成，

小明家住該小區(qū)某棟樓的16樓，他乘電梯從1樓勻速升到16樓用時50s,已知每層樓的高度為3m.小明

重600N.轎廂重5400N,動滑輪和細(xì)繩的重力以及摩擦力均忽略不計，針對此時程，解答下列問題.

(1)拉力F的功率為多大？

(2)動滑輪A提升小明的機械效率為多少？

(3)圖乙是該電梯超載自動報警系統(tǒng)工作原理的示意圖，在工作電路中，當(dāng)電梯沒有超載時，觸點K與觸點

A接觸，閉合開關(guān)S,電動機正常工作，當(dāng)電梯超載時，觸點K與觸點B接觸，電鈴發(fā)出報警鈴聲，即使

閉合開關(guān)S,電動機也不工作，在控制電路中，已知電源電壓為6V,保護(hù)電阻R2=100Q,電阻式壓力傳

感器Ri的阻值隨乘客壓力(F壓)大小變化如圖丙所示，電磁鐵線圈的阻值忽略不計，當(dāng)電磁鐵線圈電流超

過0.02A時，電鈴就會發(fā)出警報聲，若乘客人均重為700N,該電梯最多可以乘載多少人？

【答案】⑴拉力F的功率為18000W；

(2)動滑輪A提升小明的機械效率為0%；

(3)該電梯最多可以乘載12人.

【解析】本題考點有歐姆定律的應(yīng)用、滑輪(組)的機械效率、功率的計算.

11

(1)拉力F=2(G+G轎廂)=2X=3000N,

轎廂上升的高度h=15X3m=45m,

拉力移動距離s=2h=2X45m=90m,

拉力做的功W,s=Fs=3000NX90m=270000J,

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中考物理微專題復(fù)習(xí)0998

W.270000J

拉力的功率P=t=15s=18000W；

(2)滑輪提升小明做的有用功：W有用=Gh=600NX45m=27000J,

宜里27000J

動滑輪A提升小明的機械效率n=W總xioo%=270000.Txioo%=io%；

(3)由歐姆定律得：

U6V

電路總電阻R=I=0.02A=300。,

此時壓力傳感器的電阻值R|=R-R2=300Q-100Q=200Q,

根據(jù)圖象可知此時的最大壓力為9000N,

9000N

電梯承載的人數(shù)=700N-12人.

10.壓力傳感器是電子秤中的測力裝置，可視為阻值隨壓力而變化的壓敏電阻。小剛從某廢舊電子秤上拆

下一個壓力傳感器，探究其阻值與所受壓力大小(不超過250N)的關(guān)系，如圖是小剛設(shè)計的實驗電路圖。電

源電壓恒定，R(＞為定值電阻，Ri為壓力傳感器。

(1)連接電路時開關(guān)應(yīng)—，電路中Ro的作用是—。

(2)閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表示數(shù)接近電源電壓，電路出現(xiàn)的故障是一；排除故障后，逐漸

增大Ri受到的壓力，閉合開關(guān)，讀出電流表和電壓表的示數(shù)，計算出對應(yīng)的Ri的阻值，記錄如表，第5

次測深時，電壓表示數(shù)為4V.電流表示數(shù)為0.2A.此時R1的阻值為—歐。請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖2中

畫出Ri隨F變化的關(guān)系圖象。

次數(shù)123456

F/N050100150200250

R/Q6050403010

(3)通過實驗探究可歸納出，R的阻值隨壓力F大小變化的關(guān)系式為,當(dāng)R的阻值為32時;R上

受到的壓力是N,若此壓力為壓力傳感器在電子稱正常工作時受到的壓力，則電子秤應(yīng)顯示—kg。

中考物理微專題復(fù)習(xí)0998

中考物理微專題復(fù)習(xí)0999

圖1圖2

【答案】(1)斷開；保護(hù)電路；⑵處斷路;20；(3)R1=60-0.2F；140；14,

【解析】(1)為了保護(hù)電路，連接電路時，開關(guān)應(yīng)斷開；

因為串聯(lián)電阻起分壓作用，所以電路中串聯(lián)電阻飛是為了保護(hù)電路；

(2)電流表無示數(shù)，電路發(fā)生斷路，電壓表等于電源電壓，則與電壓表并聯(lián)的電阻絲Ri斷路；

根據(jù)歐姆定律1=衛(wèi)知，

R

第5次電阻值為：&=旦=_紇=20。；

I0.2A

把壓力大小作為橫坐標(biāo)，把電阻大小作為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)系中描點連線即可得壓敏電阻Ri的阻值隨壓力

F的大小變化的圖象，如圖：

(3)根據(jù)R,的阻值隨壓力F的大小變化的圖象可知，壓敏電阻R的阻值與壓力F成一次函數(shù)關(guān)系，設(shè)它們

的關(guān)系式為Ri=kF+b------①。

把F=50N,R1=50Q和F=100N,R「=40。代入①式可得：

50=50k+b-------------②，40=100k+b-----(3)

聯(lián)立方程②③可得：k=-0.2,b=60,

中考物理微專題復(fù)習(xí)0999

中考物理微專題復(fù)習(xí)1000

所以它們的關(guān)系式為R|=6O-0.2F；

把R=32Q代入R,=60-0.2F,即32=60-0.2F,

解得F=140N,

因為壓力等于重力，所以G=F=I40N,

物體的質(zhì)量：m=g=14QN-=14kg。

g10N/kg

11.新農(nóng)村建設(shè)讓農(nóng)村面貌煥然一新.許多樓房頂部裝有自動供水水箱，箱體重1250N,與水平樓頂接觸面

積為1.5m2.為了控制進(jìn)水量，在水箱頂部安裝壓力傳感器，如圖所示，/物體通過細(xì)線與壓力傳感器相

連接，壓力傳感器相等于拉線開關(guān)，4的密度是2.5X103kg/m3,Z重為25N.當(dāng)壓力傳感器受到豎直向下

的拉力等于25N時閉合，電動水泵向水箱注水；當(dāng)拉力等于15N時斷開，電動水泵停止向水箱注水.

(1)求未裝水時整個水箱對樓頂?shù)膲簭娛嵌嗌伲?壓力傳感器及連接線質(zhì)量不計，g取10N/kg)

(2)通過計算說明當(dāng)水面與A上表面相平時，電動水泵能否停止注水？(g取10N/kg,連接線體積不計)

壓力傳感開關(guān)

【答案】(l)1030Pa(2)水面與A物體上表面相平時，電動水泵停止注水

【解析】

(1)未裝水時整個水箱對樓頂?shù)膲毫=G=1520N+25N=1545N,則

p=F/S=1545N/1,5/m2=l030Pa；

⑵由電動水泵向水箱注水；當(dāng)拉力等于15N時斷開，可知，此時A受到的浮力Fi?=G-F技=25N-

15N=10N,

A的質(zhì)量m=G/g=25N/1ON/kg=2.5kg,

由P=m/V可得，A的體積V=m/P=2.5kg/2.5X103kg/m3=lX10-3m3,

當(dāng)水面與A上表面相平時，V^#=V=lX10-3m3,

此時A受到的浮力F浮=PgV排=1.0X103kg/m3X1ON/kgX1XIO-3m3=lON,

則F浮=F浮i，即當(dāng)水面與A上表面相平時，電動水泵停止注水.

中考物理微專題復(fù)習(xí)1000

中考物理微專題復(fù)習(xí)1001

12.智能自動化管理是未來社會的發(fā)展趨勢，如圖甲所示為某工作室的自動化光控電路圖，其中光敏電阻

R的阻值隨照度變化的關(guān)系如圖乙所示(照度表示物體被照明的程度，單位是lx)。請你回答下列問題：

(1)電磁繼電器是利用電流效應(yīng)工作的，當(dāng)光照強度增強時，光敏電阻將,控制電路中的電

流將(選填“變大”“變小”或“不變”)。長時間使用后，控制電路中的電流將降低，若在相同的

情況下接通電路，則光照強度。(選填“增強”“減弱”或“不變”)。

(2)當(dāng)開關(guān)S閉合時，光敏電阻上的照度大于或等于0.41X時，警示燈L亮，已知控制電路的電源電壓為

22V,電磁繼電器的線圈電阻為10Q,此時控制電路中的電流是多大？

(3)若使電流達(dá)到0.2A時，光敏電阻上的照度大于或等于0.41X時警示燈L亮，試通過計算說明怎樣改裝

控制電路。(注：可以添加必要的元件)

【答案】(1)磁；變?。鹤兇?；增強；

(2)此時控制電路中的電流是0.44A；

(3)可以在控制電路中串聯(lián)接入一個60Q的電阻。

【解析】(1)電磁繼電器是利用電流磁效應(yīng)工作的，當(dāng)光照強度增強時，由圖乙知，光敏電阻將變小，根據(jù)

電阻的串聯(lián)，總電阻變小，由歐姆定律可知，控制電路中的電流將變大；

長時間使用后，控制電路中的電流將降低，若在相同的情況下接通電路，需要增大電流，由歐姆定律可知,

要減小光敏電阻的阻值，由圖乙知，則光照強度增強；

(2)當(dāng)照度等于0.4Lx時，由圖知，光敏電阻的阻值R=40Q,

根據(jù)歐姆定律和電阻的串聯(lián)可得，此時控制電路中的電流為：

中考物理微專題復(fù)習(xí)1001

中考物理微專題復(fù)習(xí)1002

(3)當(dāng)電流達(dá)到0.2A時，由歐姆定律可得控制電路中的總電阻：

R總=-y-=_?”=110Q,

I'0.2A

由于此時的總電阻大于原來的總電阻，所以應(yīng)在控制電路中串聯(lián)一個電阻；

當(dāng)照度等于0.4Lx時，警示燈L亮，光敏電阻的阻值仍然為R=40C,

根據(jù)電阻的串聯(lián)，串聯(lián)電阻的阻值：

R串=1＜總-口光-R線=110Q-40Q-10Q=600,

即可以在控制電路中串聯(lián)接入一個60Q的電阻。

13.圖甲為熱敏電阻的R-t圖象，圖乙為用此熱敏電阻R和繼電器組成的恒溫箱的簡單溫控電路，繼電器

線圈的電阻為150歐，當(dāng)線圈中電流大于或等于28毫安時，繼電器的一銜鐵被吸合，為繼電器線圈供電的

電池的電壓為6伏，圖中的“電源”是恒溫箱加熱器的電源.

(I)從圖甲中可得50℃時熱敏電阻的阻值為歐.

(2)恒溫箱的加熱器應(yīng)接在A、B端還是C、D端？

(3)若恒溫箱內(nèi)的溫度達(dá)到100℃時，通過計算分析恒溫箱加熱器是否處于工作狀態(tài)？

(4)若在原控制電路中，串聯(lián)接入一個可變電阻，當(dāng)該電阻增大時，所控制的恒溫箱內(nèi)的最高溫度將—

(選填“變大”“不變”或“變小”).

【答案】(1)90；(2)恒溫箱的加熱器應(yīng)接在A、B端；(3)若恒溫箱內(nèi)的溫度達(dá)到100℃時，通過計算分析恒

溫箱加熱器不處于工作狀態(tài)；(4)變大；

【解析】(1)分析圖甲可知，50℃時熱敏電阻的阻值為90C；

中考物理微專題復(fù)習(xí)1002

中考物理微專題復(fù)習(xí)1003

(2)A、B當(dāng)溫度較低的時候，熱敏電阻的電阻較大，電路中的電流較小，此時繼電器的銜鐵與AB部分連

接，此時是需要加熱的，恒溫箱內(nèi)的加熱器要工作，所以該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在A、B端.

(3)當(dāng)溫度達(dá)到100C時，據(jù)甲圖可知，此時的電阻是50Q,繼電器線圈的電阻為150Q,所以該電路的電

流是：

_u_6V

I=R總=50Q+150Q=O.O3A=3OmA,所以其大于28mA,故恒溫箱不處于工作狀態(tài)；

(4)據(jù)題意可知，“當(dāng)線圈中電流大于或等于28毫安時，繼電器的銜鐵被吸合”即恒溫箱會停止工作，故

可知，若在控制電路中串聯(lián)一個電阻后，電路電阻變大，同樣情況下，使得電路電流變小，故控制電路達(dá)

到28mA時所用的時間會更長，故可知，保溫箱的加熱時間會更長，故保溫箱內(nèi)的溫度會更高.

14.閱讀短文，回答問：

力傳感器在電子秤中的應(yīng)用

電子秤所使用的測力裝置是力傳感器.

常見的一種力傳感器由彈簧鋼和應(yīng)變片組成，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖甲所示.彈簧鋼右端固定，在其上、

下表面各貼一個相同的應(yīng)變片.若在彈簧鋼的自由端施加向下的作用力尸，則彈簧鋼發(fā)生彎曲，上應(yīng)變片

被拉伸，下應(yīng)變片被壓縮.力越大，彈簧鋼的彎曲程度越大.

應(yīng)變片結(jié)構(gòu)如圖乙所示，其中金屬電阻絲的阻值對長度變化很敏感.給上、下金屬電阻絲提供相等且

大小不變的電流，上應(yīng)變片兩引線間電壓為5,下應(yīng)變片兩引線間電壓為上，傳感器把這兩個電壓的差

值U(U=Ui2)輸出，用來反映力廠的大小.

金屬電阻絲的阻值隨溫度會發(fā)生變化，其變化情況如圖丙所示.為消除氣溫變化對測量精度的影響，

需分別在上、下應(yīng)變片金屬電阻絲與引線之間串聯(lián)一只合適的電阻，進(jìn)行溫度補償.串聯(lián)合適的電阻后，

測量結(jié)果不再受溫度影響.

(1)這種力傳感器是將力的大小轉(zhuǎn)換為(電流/電壓)的裝置.

中考物理微專題復(fù)習(xí)1003

中考物理微專題復(fù)習(xí)1004

(2)外力F增大時，下列說法正確的是.

A.上、下應(yīng)變片金屬電阻絲電阻都增大

B.上、下應(yīng)變片金屬電阻絲電阻都減小

C.上應(yīng)變片金屬電阻絲電阻減小，下應(yīng)變片金屬電阻絲電阻增大

D.上應(yīng)變片金屬電阻絲電阻增大，下應(yīng)變片金屬電阻絲電阻減小

(3)傳感器輸出的電壓U隨外力F增大而一.

(4)進(jìn)行溫度補償時，應(yīng)給上金屬電阻絲串聯(lián)阻值隨溫度升高而—的電阻，下金屬電阻絲串聯(lián)阻值隨溫度

升高而一的電阻.

(5)如果未進(jìn)行溫度補償，自由端受到相同的力尸作用，該傳感器下應(yīng)變片兩端的電壓5冬天比夏天―

(大/小).

【答案】(1)電壓(2)D(3)增大(4)減小減小(5)小

【解析】(1)傳感器把兩個電壓的差值輸出，用來反映力F的大小，所以這種力傳感器是將力的大小轉(zhuǎn)換為

電壓的裝置.

(2)外力F增大時，上應(yīng)變片金屬電阻絲長度變大，電阻變大，下應(yīng)變片金屬電阻絲長度變短，電阻變

小.故選D.

(3)壓力越大電子秤示數(shù)越大，就是輸出的電壓越大，所以說傳感器輸出的電壓U隨外力F增大而增大.

(4)未進(jìn)行溫度補償時，金屬電阻絲的阻值隨溫度的增大而增大，所以串聯(lián)的電阻應(yīng)該是隨著溫度的升高而

減小的電阻.

(5)冬天比夏天電阻增加的小，所以該傳感器「應(yīng)變片兩端的電壓U2冬天比夏天小.

15.距離傳感器是一種測量距離的儀器，它發(fā)出的超聲波遇到物體后反射回傳感器，傳感器收到信號后自動

計算出物體與傳感器的距離，并顯示物體的s-f圖象。已知超聲波在空氣中的速度是340m/s。

(1)若傳感器在發(fā)出信號后0.01s收到從物體反射回來的信號，物體距傳感器多遠(yuǎn)？

(2)若顯示物體的si圖象如圖甲，物體在0至15s的運動情況如何？為什么？

(3)另外一物體在F=10N的水平拉力作用下，沿水平地面做直線運動。傳感器顯示物體的s-f圖象如圖乙。

求：在0至15s物體受到的摩擦力是多大？(寫出分析過程)

中考物理微專題復(fù)習(xí)1004

中考物理微專題復(fù)習(xí)1005

甲乙

【答案】見解析。

【解析】(1)5=V/=340X0.014-2m=1.7m

(2)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)。因為物體運動的路程s沒有隨時間t改變。

(3)由圖可知該物體運動的路程s與f成正比，說明物體在做勻速運動，故受力平衡

則戶尸=10N

16.如圖甲是某種型號的轎車，車的質(zhì)量為600kg,每個輪胎與地面的接觸面積為200cm2。一次該車在一段

平直的公路上勻速行駛，遇到車速監(jiān)控檢測點。檢測點的距離傳感器從向車發(fā)出超聲波信號到接收到信號

共用了0.6s。在連接距離傳感器的計算機屏幕上顯示的該車運動的sr圖像如圖乙所示(超聲波在空氣中傳

播速度為340m/s)。求:

①該小轎車空載時對地面的壓強。

②超聲波信號遇到小車時，小車與檢測監(jiān)控點的距離。

③若小車在運動中所受阻力大小為3000N,則小車在10s內(nèi)牽引力所做的功。

【答案】見解析。

【解析】①F=G=mg=60()kgX10N/kg=6000N

p=F/S=6000N/(0.02X4)m2=7.5X104Pa

中考物理微專題復(fù)習(xí)1005

中考物理微專題復(fù)習(xí)1006

@s=vt=340m/sX0.6s=204ms'=s/2=102m

③v=s/t=80m/4s=20m/s

W=Fs=3000NX20m/sX10s=6X105J

17.(2019江蘇南京)在綜合實踐活動中，科技小組設(shè)計了一個由壓敏電阻控制的報警電路如圖所示，電源

電壓恒為18V,電阻箱最大阻值為999.9Q.報警器(電阻不計)通過的電流達(dá)到或超過10mA會報警，超過

20mA會損壞。壓敏電阻Rx在壓力不超過800N的前提下，其阻值隨壓力F的變化規(guī)律如下表所示。

壓力F/N050100150200250300???

電阻Rx/Q580560540520500480460???

(1)為不損壞元件，報警電路允許消耗的最大功率是多少？

(2)在壓敏電阻Rx所受壓力不超過800N的前提下，報警電路所選滑動變阻器的最大阻值不得小于多少？

(3)現(xiàn)要求壓敏電阻受到的壓力達(dá)到或超過200N時，電路報警按照下列步驟調(diào)試此報警電路：

①電路接通前，滑動變阻器滑片P置于b端；根據(jù)實驗要求，應(yīng)將電阻箱調(diào)到一定的阻值，這一阻值為—

Q;

②將開關(guān)向一端(填數(shù)字)閉合，調(diào)節(jié)—，直至—；

③保持—，將開關(guān)向另一端閉合，報警電路即可正常使用。

(4)對(3)中已調(diào)試好的報警電路，現(xiàn)要求壓敏電阻受到的壓力達(dá)到或超過700N時，電路報警，若電源電壓

可調(diào)，其它條件不變，則將電源電壓調(diào)為一V即可。

【答案】(1)為不損壞元件，報警電路允許消耗的最大功率是0.36W；(2)在壓敏電阻Rx所受壓力不超過

800N的前提下，報警電路所選滑動變阻器的最大阻值不得小于1540Q；(3)①500；②2；滑動變阻器的滑

片P：報警器報警；③滑動變阻器的滑片P位置不變：(4)16。

【解析】A.知道電路的最大電流和電源電壓，根據(jù)P=UI求出功率。

中考物理微專題復(fù)習(xí)1006

中考物理微專題復(fù)習(xí)1007

B.從表格數(shù)據(jù)知，壓敏電阻每增加50N,電阻減小20Q,求出壓力為800N時的