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(cè)信號(hào)量的微小變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)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(shí)和技能。希望畢業(yè)班學(xué)生在中考

復(fù)習(xí)時(shí)要重視這類問題。

例與對(duì)點(diǎn)練習(xí)

【例題】（2020湖南常德）某實(shí)驗(yàn)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(jià)的定值電阻、滑動(dòng)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(dòng)顯示）中的熱敏電阻吊暫未接入電路，符號(hào)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(hào)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(dòng)到（填“，’或“2”）端；當(dāng)溫控室的溫度為八時(shí)，兩電壓表示數(shù)分別為■、U2,則此時(shí)熱敏電阻

的阻值方=（用已知量和測(cè)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(qǐng)你在圖甲中幫她完善電路圖。

（3）在小惠設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)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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中考物理微專題復(fù)習(xí)0984

(4)通過實(shí)驗(yàn)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(dòng)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(shí)，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(shí)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(jì)的實(shí)驗(yàn)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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中考物理微專題復(fù)習(xí)0985

【對(duì)點(diǎn)練習(xí)】如圖甲是某生產(chǎn)流水線上的產(chǎn)品輸送及計(jì)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(shí)，阻值較小；無光照射時(shí)，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(duì)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(shí)，射向光敏電阻的光線

會(huì)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(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示.已知

計(jì)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(shí)光敏電阻R1的阻值為800Q

B.有光照射和無光照射時(shí)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(shí)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(gè)數(shù)為6000個(gè)

【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(shí)阻值較小可知，當(dāng)有光照射時(shí)，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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中考物理微專題復(fù)習(xí)0986

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(shí)，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(shí)保護(hù)電阻R2兩端的電壓之比U2：6'=4V：2V=2：1,故B不正確;

「?jìng)洹恪恪?A,

此時(shí)電阻Ri的阻值：RJ=&7~=~”_=800。,

I0.005A

所以，光照射和無光照射時(shí)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(gè)產(chǎn)品通過計(jì)數(shù)裝置.

n=3600g=6000個(gè)，故D正確.

0.6s/個(gè)

【對(duì)點(diǎn)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(hào)，然后通過相互之間的函數(shù)關(guān)系，直接引用力的

大小。測(cè)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(jì))，彈簧上端和滑動(dòng)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(shí)，滑片P在最上端；壓力F1=1N時(shí)，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(shí)，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(shí)，壓力F2的大小；

(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(shí)，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(diǎn)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(cè)R2兩端電壓，電流表測(cè)電路中電流，

當(dāng)R=1N時(shí)，電流表示數(shù)為1A,電壓數(shù)為3V,由串聯(lián)電路特點(diǎn)可知，此時(shí)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(shí)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(shí)，變阻器連入阻值最大，電壓表示數(shù)為7.5V,

此時(shí)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?yàn)閴毫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(diǎn)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(jiǎn)可得:F=.V.(N)?

12V-Uv

專題點(diǎn)對(duì)點(diǎn)強(qiáng)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(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，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(diǎn)到O點(diǎn)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(duì)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(jì)一個(gè)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(shí)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(shí)，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(shí)，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(shí)，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(shí)，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(shí)所用報(bào)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(bào)器（圖中未畫出）報(bào)

警，則M接觸藥液后（）

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中考物理微專題復(fù)習(xí)0990

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(cè)R兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的

電流.

由題意可知，M接觸藥液后，警報(bào)器報(bào)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(shí)，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(cuò)誤；

由P=U1可知，電源電壓不變時(shí)，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(cuò)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(cuò)

I

誤.

4.如圖所示是檢測(cè)酒精濃度的測(cè)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(shí)，R2=60Q,此時(shí)電壓表示數(shù)為2V。以下說法

錯(cuò)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(shí)，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(shí)，表示酒駕，此時(shí)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(cè)Ri兩端的電壓，電流表測(cè)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(shí)，R2=60Q,此時(shí)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(shí)，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(cuò)誤。

,U8V

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

D.若電流表示數(shù)達(dá)到0.2A時(shí)，酒精氣體傳感器的電阻I0.2A,此時(shí)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(qiáng)度相同的不同光，做了如圖⑷、(⑥、(c)所示的三次實(shí)驗(yàn)。下列說法正確的題)

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中考物理微專題復(fù)習(xí)0992

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(shí)，用強(qiáng)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(shí)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(shí)其電阻值較小。

D.根據(jù)上述研究情況，可以提出一個(gè)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(gè)圖可以看到不同光線照射同一電阻時(shí)，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(shí)，用強(qiáng)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(qiáng)度相同的可見光線或紫外光線。

C.在電壓…定時(shí)，用強(qiáng)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(shí)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(shí)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(jì)了一個(gè)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(shí)，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

中考物理微專題復(fù)習(xí)0992

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(cè)飛兩端的電壓。

⑴由圖象可知，當(dāng)暖箱內(nèi)溫度為60℃時(shí)，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(shí)，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(shí)，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(shí)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(shí)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(shí)，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(shí)，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(gè)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(shí)，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(shí)，定值電阻與熱敏電阻的阻值相等，則溫度由40℃上升到100℃時(shí)，定值電阻價(jià)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(diǎn)，分別找出溫度由40℃、100C時(shí)，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(shí)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(shí)，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(shí)，熱敏電阻的阻值R=100CR()=200O

2

這時(shí)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(shí)，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(jì)了一個(gè)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(jì))，彈簧上端"和滑動(dòng)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(shí)，電流表示數(shù)為1A,電壓表示數(shù)為

2Vo

(1)拉力尸為10N時(shí),求&接入電路的阻值大小;

(2)拉力廠為10N時(shí)，求10s內(nèi)4產(chǎn)生的熱量；

(3)已知拉力下的大小與滑動(dòng)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(dòng)

M,當(dāng)電壓表示數(shù)為8V時(shí)，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(cè)的兩端電壓，電流表測(cè)電路中電流，拉力/為10N時(shí)，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(shí)，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(shí)，滑動(dòng)變阻器總接入電路的阻值是20,拉力尸的大小與滑動(dòng)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(shí)，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(dòng)變阻器&接入電路的阻值

U；_8V

&，=/'0.4A=20Q

因?yàn)?/p>

E=W?2=5N/Q&

所以

中考物理微專題復(fù)習(xí)0996

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(dòng)機(jī)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(shí)50s,已知每層樓的高度為3m.小明

重600N.轎廂重5400N,動(dòng)滑輪和細(xì)繩的重力以及摩擦力均忽略不計(jì)，針對(duì)此時(shí)程，解答下列問題.

(1)拉力F的功率為多大？

(2)動(dòng)滑輪A提升小明的機(jī)械效率為多少？

(3)圖乙是該電梯超載自動(dòng)報(bào)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(shí)，觸點(diǎn)K與觸點(diǎn)

A接觸，閉合開關(guān)S,電動(dòng)機(jī)正常工作，當(dāng)電梯超載時(shí)，觸點(diǎn)K與觸點(diǎn)B接觸，電鈴發(fā)出報(bào)警鈴聲，即使

閉合開關(guān)S,電動(dòng)機(jī)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(jì)，當(dāng)電磁鐵線圈電流超

過0.02A時(shí)，電鈴就會(huì)發(fā)出警報(bào)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(dòng)滑輪A提升小明的機(jī)械效率為0%；

(3)該電梯最多可以乘載12人.

【解析】本題考點(diǎn)有歐姆定律的應(yīng)用、滑輪(組)的機(jī)械效率、功率的計(jì)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(dòng)距離s=2h=2X45m=90m,

拉力做的功W,s=Fs=3000NX90m=270000J,

中考物理微專題復(fù)習(xí)0997

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(dòng)滑輪A提升小明的機(jī)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(shí)壓力傳感器的電阻值R|=R-R2=300Q-100Q=200Q,

根據(jù)圖象可知此時(shí)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(cè)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(gè)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(jì)的實(shí)驗(yàn)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(shí)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(jì)算出對(duì)應(yīng)的Ri的阻值，記錄如表，第5

次測(cè)深時(shí)，電壓表示數(shù)為4V.電流表示數(shù)為0.2A.此時(shí)R1的阻值為—?dú)W。請(qǐng)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(shí)驗(yàn)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(shí);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(shí)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(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開；

因?yàn)榇?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(diǎn)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?yàn)閴毫Φ扔谥亓Γ訥=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(dòng)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(shí)閉合，電動(dòng)水泵向水箱注水；當(dāng)拉力等于15N時(shí)斷開，電動(dòng)水泵停止向水箱注水.

(1)求未裝水時(shí)整個(gè)水箱對(duì)樓頂?shù)膲簭?qiáng)是多少？(壓力傳感器及連接線質(zhì)量不計(jì)，g取10N/kg)

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

壓力傳感開關(guān)

【答案】(l)1030Pa(2)水面與A物體上表面相平時(shí)，電動(dòng)水泵停止注水

【解析】

(1)未裝水時(shí)整個(gè)水箱對(duì)樓頂?shù)膲毫=G=1520N+25N=1545N,則

p=F/S=1545N/1,5/m2=l030Pa；

⑵由電動(dòng)水泵向水箱注水；當(dāng)拉力等于15N時(shí)斷開，可知，此時(shí)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(shí)，V^#=V=lX10-3m3,

此時(shí)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(shí)，電動(dòng)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(dòng)化管理是未來社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)，如圖甲所示為某工作室的自動(dòng)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(qǐng)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(qiáng)度增強(qiáng)時(shí)，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(shí)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(qiáng)度。(選填“增強(qiáng)”“減弱”或“不變”)。

(2)當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，光敏電阻上的照度大于或等于0.41X時(shí)，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(shí)控制電路中的電流是多大？

(3)若使電流達(dá)到0.2A時(shí)，光敏電阻上的照度大于或等于0.41X時(shí)警示燈L亮，試通過計(jì)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；變小：變大；增強(qiáng)；

(2)此時(shí)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(gè)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(qiáng)度增強(qiáng)時(shí)，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(shí)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(qiáng)度增強(qiáng)；

(2)當(dāng)照度等于0.4Lx時(shí)，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(shí)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(shí)，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(shí)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(gè)電阻；

當(dāng)照度等于0.4Lx時(shí)，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(gè)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(jiǎn)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(shí)，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(shí)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(shí)，通過計(jì)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(gè)可變電阻，當(dāng)該電阻增大時(shí)，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(shí)，通過計(jì)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(shí)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(shí)候，熱敏電阻的電阻較大，電路中的電流較小，此時(shí)繼電器的銜鐵與AB部分連

接，此時(shí)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(shí)，據(jù)甲圖可知，此時(shí)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(shí)，繼電器的銜鐵被吸合”即恒溫箱會(huì)停止工作，故

可知，若在控制電路中串聯(lián)一個(gè)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(shí)所用的時(shí)間會(huì)更長，故可知，保溫箱的加熱時(shí)間會(huì)更長，故保溫箱內(nèi)的溫度會(huì)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(cè)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(gè)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(duì)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(gè)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(huì)發(fā)生變化，其變化情況如圖丙所示.為消除氣溫變化對(duì)測(cè)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(bǔ)償.串聯(lián)合適的電阻后，

測(cè)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(shí)，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(bǔ)償時(shí)，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(bǔ)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(gè)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(shí)，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(bǔ)償時(shí)，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(cè)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(hào)后自動(dòng)

計(jì)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(hào)后0.01s收到從物體反射回來的信號(hào)，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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)。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?yàn)槲矬w運(yùn)動(dòng)的路程s沒有隨時(shí)間t改變。

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

則戶尸=10N

16.如圖甲是某種型號(hào)的轎車，車的質(zhì)量為600kg,每個(gè)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(cè)點(diǎn)。檢測(cè)點(diǎn)的距離傳感器從向車發(fā)出超聲波信號(hào)到接收到信號(hào)

共用了0.6s。在連接距離傳感器的計(jì)算機(jī)屏幕上顯示的該車運(yùn)動(dòng)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(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)。

②超聲波信號(hào)遇到小車時(shí)，小車與檢測(cè)監(jiān)控點(diǎn)的距離。

③若小車在運(yùn)動(dòng)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(shí)踐活動(dòng)中，科技小組設(shè)計(jì)了一個(gè)由壓敏電阻控制的報(bào)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(bào)警器(電阻不計(jì))通過的電流達(dá)到或超過10mA會(huì)報(bào)警，超過

20mA會(huì)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(bào)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(bào)警電路所選滑動(dòng)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(shí)，電路報(bào)警按照下列步驟調(diào)試此報(bào)警電路：

①電路接通前，滑動(dòng)變阻器滑片P置于b端；根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(bào)警電路即可正常使用。

(4)對(duì)(3)中已調(diào)試好的報(bào)警電路，現(xiàn)要求壓敏電阻受到的壓力達(dá)到或超過700N時(shí)，電路報(bào)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(bào)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(bào)警電路所選滑動(dòng)變阻器的最大阻值不得小于1540Q；(3)①500；②2；滑動(dòng)變阻器的滑

片P：報(bào)警器報(bào)警；③滑動(dòng)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(shí)的