07電能電路的分析計算（原卷版）

備考2022年考前易錯點查漏補缺07電能電路的分析計算一、純電路分析計算1．（2022九下·杭州月考）如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，小燈泡L標有“12V6W”的字樣，R為阻值固定的發(fā)熱電阻。當開關(guān)S閉合時，小燈泡L正常發(fā)光，電流表的示數(shù)為2.0A，求：（1）小燈泡L的電阻；（2）電阻R的電功率；（3）整個電路正常工作10分鐘，發(fā)熱電阻R產(chǎn)生的熱量。2．（2022九下·杭州月考）如圖所示，電源電壓10V且保持不變，只閉合S1，時，電路總電功率為2W，同時閉合S1和R2時電路總電功率為10W，求：（1）只閉合S時電流表的示數(shù)I1。（2）電阻R1的阻值。（3）只閉合S1，時，通電1min電流通過R2做的功。3．（2022九下·杭州月考）如圖是小邦同學設計的調(diào)光燈電路，R0為定值電阻，S為選擇開關(guān)，當S接觸a點時，小燈泡正常發(fā)光但不能調(diào)光，當S接觸b點時，電路斷開，當S接觸c點時，電路可連續(xù)調(diào)光。已知滑動變阻器R的規(guī)格為“10Ω2A”，燈泡L上標著“10V12W”的字樣，燈泡電阻隨溫度變化，電源電壓恒為16V。（1）求定值電阻R0的阻值；（2）當S接觸c點時，調(diào)節(jié)R的滑片至中點位置，電路中的電流為1A，求此時燈泡的實際功率。（3）按小邦設計的電路，當開關(guān)S接觸c點時，電燈的亮度雖然能夠調(diào)節(jié)，但存在一個安全隱患，請簡要說明這個隱患。4．（2022九下·余杭開學考）如圖甲所示，電源電壓可調(diào)，R1、R2為定值電阻，燈泡的額定電壓為2.5V，圖乙是該燈泡的IU圖像。閉合開關(guān)S，把電源電壓調(diào)到4V，R2的功率為0.8W。求：（1）通過R2的電流。（2）若小燈泡正常發(fā)光，則1min內(nèi)電流在R1上做的功是多少？5．（2021九上·鎮(zhèn)海期末）如圖甲所示，電源電壓恒定，R2為定值電阻，滑動變阻器R1的最大阻值為30Ω，電流表量程為0～0.6A，燈泡L標有“6V3W”字樣，燈泡的電阻保持不變。閉合S1和S3，斷開S2時，在移動R1滑片的過程中，R1兩端的電壓U與R1消耗的功率P之間的關(guān)系如圖乙所示。求：（1）小燈泡的電阻為Ω。（2）電源電壓和定值電阻R2。（3）閉合S1和S2，斷開S3時，電路消耗的總功率最大值。6．（2021九上·拱墅期末）如圖所示電路，電源電壓不變，燈泡L規(guī)格為“3V0.6W”，滑動變阻器R0規(guī)格為“10Ω1A”。閉合開關(guān)，滑片P滑至a端，燈泡正常發(fā)光。不考慮溫度對燈絲電阻的影響。求：（1）燈泡正常發(fā)光10分鐘，消耗的電能。（2）閉合開關(guān)后，電路可達到的最小總電功率。7．（2021九上·杭州月考）如圖甲所示的電路中，電源電壓為8V且恒定不變，R0為定值電阻，R為滑動變阻器，閉合開關(guān)S后，在滑片從一端滑到另一端的過程中，電壓表與電流表示數(shù)的變化關(guān)系如圖乙所示，根據(jù)圖像信息請求出：（1）R0的阻值。（2）R0的最小功率。（3）滑動變阻器的最大阻值。8．（2021·鄞州模擬）現(xiàn)將一個粗細均勻的電阻絲AB彎成半圓環(huán)如圖甲所示（電阻絲阻值與其長度成正比），O為圓心，OP是可以繞圓心O轉(zhuǎn)動的金屬滑片。小科同學用兩節(jié)干電池組裝了一個簡易的可以測量金屬滑片旋轉(zhuǎn)角度α的電路圖，如圖乙所示。保護電阻R1=40Ω，滑動變阻器R2的阻值變化范圍為0～100Ω，電流表A量程為50mA。（1）連接好電路后，將OP轉(zhuǎn)到A點，閉合開關(guān)，在調(diào)節(jié)滑動變阻器R2使電流表示數(shù)為最大刻度值，此時電流表指針所指位置處標注的讀數(shù)是0°。求R2接入電路的阻值。（2）保持滑動變阻器滑片位置不變，把OP轉(zhuǎn)到B端，電流表的示數(shù)為20mA，此時電流表指針所指的位置處標注的讀數(shù)是180°，求：①R1消耗的電功率。②電流表最大刻度的一半處應標注的讀數(shù)。（3）小明認為小科利用電流表制作的表盤刻度值不均勻，為了改進實驗，他利用電壓表設計了圖丙的實驗來測量金屬滑片旋轉(zhuǎn)角度α，此時R2接入電阻為70Ω，請通過計算推導出電壓表UV與角度α的函數(shù)關(guān)系式。9．（2021九上·臺州期中）方方用圖甲所示電路研究電功率和電流的關(guān)系，繪制了定值電阻R0、滑動變阻器R的功率與電流的關(guān)系圖，如圖乙。

（1）實線表示的是(選填“R”或“R0”)的功率與電流的關(guān)系。（2）求R0的阻值。(寫出計算過程)（3）當電流表示數(shù)為0.5安時，求R消耗的功率。(寫出計算過程)10．（2021九下·浙江期末）如圖甲所示，是某同學“探究定值電阻R0的發(fā)熱功率P0、滑動變阻器R消耗的電功率PR和電源總功率PU隨電流I變化的關(guān)系”的實驗電路圖，通過實驗得到的數(shù)據(jù)用描點法在同一坐標系中作出了a、b、c三條圖線，如圖乙所示。請回答：（1）電源電壓為，定值電阻R0的阻值為。（2）反映滑動變阻器R消耗的電功率PR隨電流I變化的關(guān)系圖線是(選填“a”“b”或“c”)，請說明你判斷的理由。11．（2020九上·江北期末）如圖甲所示電路中，電源電壓為18V不變，R1是定值電阻，R2由三段材料不同、橫截面積相同的均勻?qū)wEF、FG、GH制作而成，其中一段是銅絲，其電阻可忽略不計，另兩段是電阻絲，其阻值與自身長度成正比，P是與R2良好接觸并能移動的滑動觸頭。閉合開關(guān)S1，斷開S2，將P從H端移到E端時，電流表示數(shù)I與P向左移動的距離x之間的關(guān)系如圖乙所示。請分析計算：（1）電阻R1的阻值。（2）電阻R2的總電阻。（3）當x的值為31cm時，電阻R1消耗的電功率。（4）閉合開關(guān)S1和S2，將滑片P移到最左端，電阻R2消耗的電功率和電路總功率之比。12．（2020九上·浙江期末）如圖所示的電路中，電源電壓為25V且保持不變，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器，其上標有“50Ω2A”的字樣，電流表A1的量程為0～0.6A，電流表A2的量程為0～3A，燈泡L標有“5V1W”的字樣。（1）燈泡L正常工作時的電流是多大？（2）閉合S，斷開S1、S2，燈泡恰好正常工作，求R1的阻值。（3）S、S1、S2均閉合，求滑動變阻器R2連入電路的阻值為多大時電路功率最大？最大電功率是多少？二、電器電路分析與計算13．（2022九下·義烏期中）隨著生活條件的改善，人們更加重視家居環(huán)境的美化，如圖甲是帶有水溫調(diào)節(jié)功能的家庭水族箱，其工作原理如圖乙所示，R1為阻值可調(diào)的電熱絲，R2為阻值400Ω的定值電阻絲，開關(guān)S2為單刀雙擲開關(guān)，不考慮溫度對電阻的影響。請分析回答：（1）當開關(guān)S1閉合，S2接（填“a”或“b”）時，電路處于保溫狀態(tài)。當電路處于加熱狀態(tài)時，通電10分鐘消耗的電能是多少焦？（2）當電路處于保溫狀態(tài)時，若電路消耗的功率P=48.4W，則電熱絲R1連入電路的阻值應為多少？14．（2022·舟山模擬）空氣炸鍋，因其烹制食物脂肪含量低，美味酥脆，無油煙為，深受廣大市民脊睞。如圖甲所示為某品牌空氣炸鍋，其發(fā)熱元件為兩個電阻，R1＝50Ω，R2＝220Ω，額定工作電壓為220V，發(fā)熱部分內(nèi)部電路可簡化為圖乙所示電路。請回答下列問題：（1）當開關(guān)S（選填“斷開）”或“閉合”），開關(guān)S接（選填“a”或“b”）端時為低溫檔.（2）中溫檔正常工作時，求流過電阻R2的電流。（3）若用此空氣炸鍋加工薯條，原料薯條溫度為20℃，炸熟至少需要達到170℃，一次炸熟200g薯條，加熱效率為75％，求烹制一次薯條需要的時間［c薯條=3.63x103J／（kg·℃）］15．（2022·金華模擬）隨著智能技術(shù)的高速發(fā)展與廣泛應用，智能家電產(chǎn)品已成為家電行業(yè)的主要發(fā)力點。智能洗碗機、消毒柜、烘烤箱……各色產(chǎn)品琳瑯滿目，"智能炒菜機"也在近幾年躍上舞臺。如圖甲所示，為某品牌智能炒菜機，其發(fā)熱元件為兩個電阻，R1=44Ω，R2=121Ω，額定電壓為220V。內(nèi)部電熱部分電路可簡化為圖乙所示。（1）"智能炒菜機"在烹制食物時，主要利用了電流的；（2）若要使"智能炒菜機"處于低溫檔，開關(guān)S1(填“斷開”或“閉合”)，開關(guān)S接(填“a”或“b”)；（3）中溫檔正常工作時，求通過電阻R2消耗的電功率；（4）高溫檔正常工作時，求電阻R1、R2消耗的總功率。16．（2022九下·溫州模擬）如圖所示是一種適合北方冬季使用的電熱加濕器,其工作原理:加濕器水箱中部分水通過進水閥門進入電熱槽中受熱至沸騰,產(chǎn)生的水蒸氣通過蒸汽擴散裝置噴入空氣中從而提高空氣濕度。下表是小明從產(chǎn)品銘牌上摘錄的電熱加濕器部分參數(shù),其發(fā)熱電路如右圖所示,R1、R2為阻值相同的發(fā)熱電阻,1、2、3、4為觸點,S為旋轉(zhuǎn)型開關(guān),通過旋轉(zhuǎn)可以實現(xiàn)檔位的轉(zhuǎn)換。額定電壓220V額定最大發(fā)熱功率400W水箱容積4L適用面積40~60m2（1）小明在開始加熱前測得水溫為20℃,電熱槽內(nèi)氣壓為標準大氣壓,若從加熱到沸騰最短時間為3分鐘,則該電熱槽中水的質(zhì)量是多少千克?(不計熱損失,c水=4.2×103J/(kg℃),結(jié)果保留兩位小數(shù))（2）R1的阻值為多少?（3）該加濕器在低檔時的發(fā)熱功率是多少?17．（2022九下·舟山月考）小明家有一臺額定電壓為220V的加濕器，說明書上的電路圖為圖甲。R1、R2為發(fā)熱電阻，且R2=3R1，S為旋轉(zhuǎn)型開關(guān)。1、2、3、4為觸點，通過旋轉(zhuǎn)開關(guān)S可實現(xiàn)“關(guān)”、“低擋”、“高擋”之間的轉(zhuǎn)換（低擋為小功率加熱，高擋為大功率加熱），其高擋功率為440W。（1）求高擋工作時，電路中的電流；（2）求加濕器處于低擋時的電功率；（3）加濕器的P﹣t關(guān)系如圖乙所示，加濕器工作30分鐘消耗的電能為多少？18．（2022九下·杭州月考）如圖甲是一款可調(diào)溫果汁加熱器，圖乙是其簡化電路圖，R1，R2均為加熱電阻。當開關(guān)接1時，加熱器處于保溫檔，保溫功率為220W；當開關(guān)接2時，加熱器處于可調(diào)溫檔，可調(diào)功率范圍為220W~1100W?！竟葻崛萑?.0×103J/（kg℃）】求：（1）加熱電阻R2的阻值；（2）當滑動變阻器R1，的阻值調(diào)到66Ω時，加熱器的功率；（3）若加熱器用最大功率對1kg果汁加熱2min，果汁的溫度升高30℃，求加熱器的效率。19．（2022九下·蕭山開學考）電加熱眼罩對緩解眼疲勞有一定效果。如圖甲是一款市場上的產(chǎn)品。圖乙是小敏設計的可以手動調(diào)節(jié)高、中、低三檔加熱的電熱眼罩原理圖。電源電壓U恒為4.8伏，已知電熱絲R1阻值為4歐，電熱絲R2阻值為6歐，開關(guān)S3只接a或b。（1）乙電路中S1閉合，S2斷開，S3接a時，加熱電路為（選填“高”、“中”或“低”）溫檔（2）中溫檔功率為多少瓦？（3）高溫檔工作20分鐘，眼罩消耗的電能為多少焦？20．（2022九下·余姚開學考）科學研究表明：冬天用38~43℃熱水泡腳有利于身體健康，小牧用零花錢給媽媽買了一個電熱足浴盆。圖1中甲、乙是該品牌足浴盆的電路圖(局部)和產(chǎn)品銘牌(最大功率被污染)。電路中的”電動機帶有按摩裝置，S2為普通開關(guān)，請問答以下問題：（1）足浴盆中的電熱絲R和電動機既能獨立工作，也能同時工作。S1為溫控開關(guān)，當溫度低于某設定值時，開關(guān)自動閉合：當溫度高于某設定值時，開關(guān)自動斷開。為使足浴盆按要求工作，圖2提供的電路可以接入題中“1”、“2”、“3”接線柱的是(選填序號)。（2）小敏媽媽某次用足浴盆洗腳時，足浴盆正常工作，電路中總電流隨時間的關(guān)系如圖1丙內(nèi)所示，03min為加熱階段，使水溫達到預設溫度；3min20min電路的工作過程是(選填序號)A．電動機一直工作，電熱絲間歇工作B．電熱絲一直工作，電動機間歇工作（3）足浴盆電熱絲R的阻值為多少？足浴盆的最大功率為多少？（4）上述過程中足浴盆共消耗了多少電能？21．（2022八上·衢江期末）近年來“低頭族”越來越多，頸部熱敷儀(如圖左)逐漸風靡起來。學?？茖W興趣小組的同學想探究它的原理，查看說明書后發(fā)現(xiàn)：該熱敷儀由6伏電源供電，R1、R2為發(fā)熱電阻(R1=6歐，R2=4歐)，實際電路如圖右所示。通過三個開關(guān)來控制低、中、高三檔溫度。(已知通過發(fā)熱電阻的電流越大，溫度越高。)（1）當S1、S2斷開，S3閉合時，熱敷儀處于中溫檔，此時電路中的電流為安。（2）當(填開關(guān)狀態(tài))時，熱敷儀處于低溫檔，此時R1兩端的電壓為伏。（3）計算當熱敷儀處于高溫檔時，電路中的電流為多大？(寫出計算過程)22．（2021九上·舟山期末）爆米花松脆可口，幾乎是年輕人看電影時的“標配”。如圖是舟山某影城中爆米花機的電路圖，該爆米花機具有制作和保溫功能。只閉合開關(guān)S2時，R2加熱，電動機攪拌，開始制作爆米花；只閉合開關(guān)S1時，R1保溫，防止爆米花變涼。爆米花機的銘牌如表所示。額定電壓220V加熱功率200W保溫功率20W電動機功率44W（1）保溫電阻R1的阻值是多少？（2）將100克20℃玉米粒加熱到300℃成為爆米花時，玉米粒吸收熱量是多少？【不考慮熱量的損失，C玉米＝1.2×103J／（kg·℃）】（3）制作一份爆米花用時5分鐘，為了防止糊鍋，需要電動機不停攪拌。已知電動機線圈電阻是1歐，求此過程中電動機線圈產(chǎn)生的熱量是多少？23．（2021九上·奉化期末）在學校創(chuàng)新比賽中，小科設計了一個多擋位電熱水器。其工作電路圖如圖甲所示，R1和R2是兩根電熱絲；旋轉(zhuǎn)開關(guān)如圖乙所示，內(nèi)有一塊絕緣圓盤，圓盤的邊緣共有10個金屬觸點(觸點編號與電路圖對應，編號相同的觸點用導線連接)?？梢岳@中心軸轉(zhuǎn)動的開關(guān)旋鈕兩端各有一個金屬滑片，可以將相鄰的觸點連接。當旋鈕上的箭頭指向圖中位置D，金屬滑片將1、2兩觸點接通，同時另一端也將3、4兩觸點接通。旋鈕上的箭頭指向A、B、C、D不同位置時，可以實現(xiàn)四檔依次遞增的加熱功率。他設計的四檔加熱功率如下表所示：溫度擋位低溫中溫1中溫2高溫加熱功率/W2644406601100（1）旋鈕上的箭頭指向D位置時，電熱絲R1和R2的連接方式是(選填“并聯(lián)”、“串聯(lián)”或“無法確定”)。（2）當旋鈕上的箭頭指向A位置時，求加熱器工作30min消耗的電能。（3）求電熱絲R2的阻值。24．（2021九上·金華期中）某滾桶洗衣機自帶加熱功能，其洗衣過程分“加熱水”、“保溫洗滌”、“脫水”三種狀態(tài)，圖乙是其簡化電路圖，其中電熱絲R1、R2的阻值分別為24.2Ω,和242Ω。（1）當開關(guān)置于2位置時，R2與電動機并聯(lián)，此時洗衣機的工作狀態(tài)是（選填“加熱水”、“保溫洗滌”或“脫水”）。（2）若該洗衣機的脫水功率是300W，某次洗衣時，脫水時間為6分鐘，則脫水過程中消耗的電能是多少？（3）洗衣機處于“加熱水”狀態(tài)（R1與R2并聯(lián)）正常工作的功率為多少？25．（2021九下·浙江期末）如圖甲為某型號豆?jié){機示意圖，將黃豆和清水放入杯體，經(jīng)過如圖乙“三次加熱、二次打漿”的工序，可制作可口的豆?jié){。（1）若豆?jié){機“加熱”時功率為1000W，“打漿”時功率為200W。則按圖乙工序完成一次豆?jié){制作，需消耗多少電能？（2）為了防止豆?jié){過少導致“干燒”和豆?jié){過多導致“溢漿”，小明設計了如圖丙所示的電路，La、Lb是兩個完全相同的電磁鐵，Ra和Rb分別是安裝在“防溢漿”水位和“防干燒”水位下方的壓敏電阻，其阻值隨壓力的增大而減小。只有當豆?jié){液面處在“防干燒”和“防溢漿”水位之間時，電熱絲才能工作。(假設電磁鐵對銜鐵的吸引力不會隨距離的改變而改變，不考慮銜鐵的彈力和重力)①當液面高度為h0時，閉合電路中的開關(guān)S，電磁鐵La吸住銜鐵，此時壓敏電阻的阻值分別為Ra′和Rb′，請比較兩者的大小關(guān)系：。②已知壓敏電阻Ra的阻值隨液面高度h的變化曲線如圖丁所示，請結(jié)合Ra的變化曲線畫出壓敏電阻Rb的阻值隨液面高度h變化的大致曲線，并在圖中橫坐標上標出“防干燒”水位h1和“防溢漿”水位h2。三、電路與其他知識融合26．（2022九下·舟山月考）承辦2012年聯(lián)合國氣候大會，中國有助于彰顯“綠色大國”的地位，展現(xiàn)應對氣候變化的誠懇態(tài)度。節(jié)能減排迫在眉睫，那么我們應該怎么做呢？（1）王嫻所在的學校有30個班級，每個教室里有4只“220伏，100瓦”的電風扇。王嫻發(fā)現(xiàn)在課間操這段時間，部分教室里的電風扇仍然在工作。如果在課間操這段時間，每個教室里的電風扇都關(guān)掉與都在工作相比較，一個月(按20天計算)整個學校能節(jié)約電能多少千瓦時？（2）在辦公室里有時會看到這樣一種現(xiàn)象：有人需要喝開水的時候，就用電熱水壺燒水供自己飲用。王嫻覺得很浪費電能，于是她用自己家里電熱水壺進行實驗(水的初始溫度相同)，獲得數(shù)據(jù)如下表。通過比較你發(fā)現(xiàn)怎樣燒開水更加節(jié)能？。（3）下圖為電熱水壺內(nèi)溫度的電路原理圖。其中R0為定值電阻，阻值為50歐。A為溫度指示表(實質(zhì)是一只量程為0～3A的電流表)，Rx（測溫探頭）為熱敏電阻(其電阻值隨壺內(nèi)溫度的變化而變化)。

關(guān)于熱敏電阻的阻值與溫度的對應關(guān)系如下表所示：壺內(nèi)的溫度值（℃）2537.55062.57587.5100112.5125Rx對應的電阻值（歐）50036027721617015511078①電壓為220V，當壺內(nèi)溫度為75℃時，求電流表的示數(shù)。

②若壺內(nèi)溫度為125℃時，電流表的示數(shù)為2安，求此時熱敏電阻Rx的阻值。27．（2022九下·舟山月考）某工廠車間的一臺機器在工作時會排放一定量的廢水和廢氣，需要安裝排氣裝置，以保證空氣中廢氣含量不超標。小明設計如圖甲所示電路實現(xiàn)：機器不工作時，小功率排氣扇工作；機器工作一段時間后，大功率排氣扇工作，OA是一根可以繞O點轉(zhuǎn)動的輕質(zhì)杠桿，B處通過細桿b與力敏電阻Rx接觸，A處通過細桿a與物體M連接，物體M重為3牛，OB：OA=1：2，銜鐵可以繞D點轉(zhuǎn)動，廢水較少時，銜鐵受彈簧的支撐作用，其右觸點恰好與觸點T1接觸，M1工作；當Rx受壓力為12牛時，電磁鐵恰好吸引銜鐵，使右觸點與觸點T2接觸，M2工作。排氣扇的規(guī)格為：M1（220伏，60瓦），M2（220伏，120瓦）。機器運行時，產(chǎn)生的廢水以0.1千克/分鐘的速度排入廢水箱，物體M受到的浮力（F?。┡c廢水質(zhì)量（m）關(guān)系如圖乙、（圖中部分固定裝置未畫出）（1）當物體M被廢水浸沒時，M受到的浮力是牛。（2）工人進入車間后，先閉合開關(guān)S2，使小功率排氣扇先工作一段時間。啟動機器時，同時閉合開關(guān)S1。請計算廢水箱中的廢水質(zhì)量積累至2千克的過程中，排氣扇消耗的電能。（3）為了讓大功率排氣扇提早啟動，小明采取移動細桿b的做法，請指出細桿b的移動方向，并說明理由：。28．（2022九下·義烏開學考）在某次綜合實踐活動中，小明利用蓄電池(電壓為24V)、電壓表(量程為0～15V)校準電阻R0，滑動變阻器R(最大阻值為100Ω)等器材，設計了一種測定油箱內(nèi)油量的方案(圖甲)，選配合適的校準電阻值，能夠使油箱裝滿汽油，滑動變阻器的觸片在某一端時，油量表示數(shù)為最大值(即電壓表示數(shù)達到最大值)油箱中的汽油裝滿，滑動變阻器的觸片在另一端時，油量表示數(shù)為零(即電壓表示數(shù)為零)。（1）校準電阻除了可以校準表盤，還有什么作用？（2）校準電阻的阻值為多少？（3）整個電路消耗的電功率的變化范圍是多少？（4）另一個小組的小紅同學設計了如圖乙所示的電路，請你從能耗的角度分析這種方案的優(yōu)點。29．（2021九上·溫州期末）小明受電流表上的大、小量程啟發(fā)，設計了一個雙量程的電子天平，如圖甲所示。其表盤由電流表改裝，表上標有兩個量程，小量程m1和大量程m2，OAB是一個水平輕質(zhì)杠桿，O為支點，OB為10厘米，電源電壓U恒為9伏，報警器的電阻R0為10歐姆，力敏電阻R的阻值與所受壓力F變化的關(guān)系如圖乙所示。項目一：標制電子天平的小量程0~m1（1）標0刻度：讓圖中OA=1厘米，忽略壓桿、托盤和杠桿的質(zhì)量及壓桿的大小，閉合開關(guān)S，托盤空載時，電流表讀數(shù)為安，此時指針指向電子天平的0刻度。（2）標最大值m1：閉合開關(guān)，向托盤中不斷放入被測物，當報警器的功率達到3.6瓦時報警，此時電子天平讀數(shù)設為最大值m1，計算出m1。（寫出計算過程）（3）項目二：基于小量程設計大量程若要使電子天平的大量程m2和小量程m1之間的刻度值比例恒為5，從小量程轉(zhuǎn)換到大量程，需對圖甲中工作原理圖做相應的調(diào)整，小明初步有以下幾種設想：①調(diào)整杠桿上A的位置；②調(diào)整杠桿上B的位置；③改變電源電壓的大?。虎芨淖僐0的阻值。請選擇一種你認為可行的設想，說出具體的調(diào)整辦法。30．（2022九上·慈溪競賽）某款水位自動測控儀的測量原理如圖甲所示，電源電壓U恒為15V，定值電阻R0＝10Ω，R1為一豎直固定的光滑金屬棒，總長40cm，阻值為20Ω，其接入電路的阻值與對應棒長成正比。彈簧上端固定，滑片P固定在彈簧下端且與R1接觸良好，滑片及彈簧的阻值、重力均不計。圓柱體M通過無伸縮的輕繩掛在彈簧下端，重80N，高60cm，底面積為100cm2。當水位處于最高位置A時，M剛好浸沒在水中，此時滑片P恰在R1最上端；當水位降至最低位置B時，M的下表面剛好離開水面。已知彈簧所受拉力F與其伸長量△L的關(guān)系如圖乙所示。（已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）閉合開關(guān)S，試問：（1）當水位下降時，金屬棒接入電路的長度，電壓表示數(shù)。（兩空均填“增大”或“減小”）（2）當水位處于位置A時，電壓表的示數(shù)為多少？（3）水位由位置A降至B這一過程，彈簧的長度增加了多少？定值電阻R0消耗的電功率變化了多少？31．（2021九上·義烏期末）有一種電子秤的原理如圖，它主要由三部分構(gòu)成：踏板和壓力杠桿ABO，壓力傳感器R(電阻值會隨所受壓力大小發(fā)生變化的可變電阻)，顯示重力大小的儀表(實質(zhì)是電流表)。其中AO長20厘米，BO長5厘米，壓力傳感器R的阻值與所受壓力的關(guān)系如下表所示。踏板和杠桿組件的質(zhì)量可以忽略不計，電源電壓為6伏。壓力F/牛050100150200250300…….電阻R/歐30272421181512……..（1）電子秤開機后，沒有秤量物體時壓力傳感器R消耗的電功率為多少瓦?（2）當重300牛的學生站在踏板上時，通過壓力傳感器R的電流為多大？(答案保留兩位小數(shù))（3）電子秤的電池使用較長時間后，電源電壓會降低，為了保證秤量準確，則踏板觸點B應向方向移動。32．（2021·寧波模擬）為探究平衡木受力的特點，重為400N的小科設計了圖甲所示的平衡木模型，整個裝置放在水平地面上，AB可繞支點O無摩擦轉(zhuǎn)動。AB始終處于水平平衡狀態(tài)，C處固定一豎直硬桿，硬桿重300N，硬桿的底部安裝有壓力傳感器R，R所在的電路裝置如圖乙所示，R的阻值隨著硬桿對它的壓力F的變化關(guān)系如圖丙所示。其中，電源電壓為4.5V，保護電阻R0=5Ω，電流表的量程為0～0.6A，且AB=4m，OA=BC=1m，整個裝置除硬桿外，其他部分的重力均不計，求：（1）小科的質(zhì)量為kg；（2）小科站在A點時，C處受到硬桿對它的拉力；（3）小科站在C點時，電流表的示數(shù)；（4）在電路安全的情況下，小科在平衡木上緩慢走動的過程中，當電路消耗的電功率達到最小值和最大值時，壓力傳感器R消耗的電功率之比。33．（2021·余姚模擬）小科通過查閱資料了解到，航天科研人員采用如下方法檢驗“天宮二號”艙體的氣密性。將待檢驗的艙體M置于一個不漏氣的集氣空腔N中，如圖甲所示，先對艙體M充入壓強為1.0×105Pa的空氣，再把集氣空腔N抽成真空，利用兩個完全相同的壓敏電阻RM、RN來測量艙體M和集氣空腔N中的壓強，壓敏電阻RM、RN的阻值隨氣體壓強變化的關(guān)系如表。已知艙體M的容積為V，集氣空腔N真空部分的容積為4V，飛船艙門的面積是0.6m2，不計艙體M器壁的體積，整個過程溫度不變。電路中R0的阻值為160，電源電壓為12V。請回答下列問題：壓敏電阻受到的氣壓(×105Pa)00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0壓敏電阻對應的電阻值(Ω)504030221512108654（1）當開關(guān)與b相連，若電壓表示數(shù)變大可判斷艙體M漏氣，請敘述理由。（2）若艙門不漏氣，且開關(guān)S接a時，電路中電流表的示數(shù)是多少？（3）實驗表明，一定質(zhì)量的氣體在溫度不變的情況下，壓強隨體積的變化如圖乙所示。若空氣從艙體M中逸出，經(jīng)過一定的時間后，M、N中的壓強相等。若開關(guān)S接在b處，求此時整個電路消耗的總功率。（4）在檢驗過程中的某時刻，開關(guān)接a時電壓表的示數(shù)為Ua、壓敏電阻RM的功率為PM，開關(guān)接b時電壓表的示數(shù)為Ub、壓敏電阻RN的功率為PN，若Ua：Ub=2：1，且PM：PN=6：5，則此時艙門內(nèi)外受到的壓力差為多少？。34．（2021·龍港模擬）為解決貴重物品落水后不易打撈的問題，某科學小組設計了一款“防沉水掛件”，部分電路如甲圖所示。當配有掛件的物品掉入水中，氣囊充氣裝置檢測到電壓變化，裝置中的電爆管通電，藥品分解產(chǎn)生氣體，氣囊緩慢鼓起，使得物品最終上浮。同時指示燈發(fā)光，提示物品位置。（1）電路中濕敏電阻R的阻值隨濕度變化情況如乙圖所示。解釋落水后該裝置中指示燈發(fā)光的原因（2）電路中電源電壓為1.5伏，指示燈的電阻恒為500歐姆，當指示燈兩端的電壓達到1伏時，計算此時電路消耗的功率？（3）實驗測得氣囊內(nèi)氣體壓強及體積隨水的深度變化關(guān)系如下表所示。實驗測得10米水深時，掛件恰好能使20克的物品浮出水面，計算水深2.5米時，防沉水掛件能上浮時，所帶物品最大質(zhì)量？水的深度/米0510152025氣囊內(nèi)氣體壓強/×105Pa1.01.52.02.53.03.5氣囊體積/cm350.033.325.020.016.614.335．（2021九下·諸暨期中）電梯是一種用于多層建筑乘人或載物的運輸工具。電梯的簡易結(jié)構(gòu)如圖甲所示，電梯轎廂和配重分別掛在主電動機的兩側(cè)，在電梯半載時（半載指最大載重的一半），轎廂總重和配重的重力基本相等。滿載上升時，主電動機提供動力，驅(qū)動轎廂。某商業(yè)大廈安裝的觀光電梯（該商業(yè)大廈每天營業(yè)時間為12h），其相關(guān)參數(shù)如表：額定電壓/V220額定運行功率/kW25待機功率/kW1最大載重/N4000轎廂質(zhì)量/kg500為了安全，電梯設置了超載自動報警系統(tǒng)，其工作原理如圖乙所示，控制電路的電源電壓U為12V，壓力傳感器的電阻R與所受壓力F的關(guān)系圖象如圖丙所示，電磁繼電器阻值可忽略。當控制電路中的電流大于0.2A時，會啟動警報系統(tǒng)，同時無論如何按壓電梯控制器，門電動機均不工作。（1）為便于觀光，電梯的外壁采用玻璃材料，主要是因為玻璃有較好的性。（2）該觀光電梯配重的重力約為N。（3）下列有關(guān)該電梯的說法中，正確的是。A．主電機與鋼絲繩之間的摩擦為有害摩擦B．超載自動報警系統(tǒng)中電磁鐵的右端