2014年中考物理試題電學壓軸題之傳感器、變阻器等問題

2014年中考物理試題電學壓軸題之傳感器、變阻器等問題為紅燈。（2）根據(jù)題意可知，當傳感器所受壓力大于等于20t時，裝置應報警。由圖17可知，當U=5V時，對應的壓力為20t，因此R應調(diào)節(jié)為20Ω。（3）在水平路面上，重力與支持力相等，即F=mg=N，其中m為車輛質(zhì)量，g取10N/kg。根據(jù)題意可知，當傳感器所受壓力大于等于20t時，裝置應報警，因此有20t=gF，解得F=2×104N。代入公式F=mg，得m=2×103kg。（4）超載會導致車輛行駛不穩(wěn)定，易發(fā)生側(cè)翻或制動失靈等事故，同時還會加速車輛磨損，降低車輛使用壽命。第一段：當車輛通過橋時，裝置會監(jiān)測橋的壓力。如果壓力超過設定值，裝置會發(fā)出警報。例如，當質(zhì)量為20t的車輛通過橋時，橋的壓力為2×10^5N，此時裝置會發(fā)出警報并輸出1V的電壓。根據(jù)歐姆定律，線圈中的電流為20mA，總電阻為50Ω，其中線的電阻為20Ω。為了使裝置在車輛重量最小時仍能發(fā)出警報，電阻需要調(diào)整到30Ω，此時輸出電壓為0.4V，對應的壓力為8×10^4N。第二段：圖22甲展示了一個工廠的水平傳送帶，用于運輸產(chǎn)品并計數(shù)。傳送帶上有一個激光光源S和一個光敏電阻R。當產(chǎn)品和傳送帶一起通過S和R時，激光被產(chǎn)品擋住，導致光敏電阻的阻值變大。根據(jù)圖22乙，我們可以測量到光敏電阻兩端電壓隨時間的變化。已知計數(shù)器電源電壓為3V，保護電阻為200Ω。如果產(chǎn)品是邊長為0.1m、質(zhì)量為2.5kg的實心正方體，我們可以計算出其密度為2.5×10^3kg/m^3，對傳送帶的壓強為2.5×10^3Pa。當產(chǎn)品通過S和R之間時，無光照射時間為0.2s，傳送帶傳輸產(chǎn)品的速度為0.5m/s。在有激光照射時，光敏電阻兩端電壓為1V，電路中的電流為0.01A。如果計數(shù)器工作1min，光敏電阻在有激光照射時消耗的電能為40J。本題給出了一個簡單的電路圖，其中AB、CD平行放置，EF垂直放置在AB、CD的中點間，且接觸良好，CD=2EF，A、C兩點有開關S2?，F(xiàn)只閉合S1，電流表示數(shù)I1=1A；若把EF從兩中點間向左邊移動一段距離后，電流表的示數(shù)為I2，向右移動一段距離后，電流表的示數(shù)為I3=2I1。本題需要解決以下問題：（1）在上述EF向左、向右移動過程中，電路總電阻的變化量大小ΔR左、ΔR右各為多少？（2）電流表示數(shù)為I2時，EF消耗的功率與電路消耗的總功率之比為多少？（3）把EF移動到B、D兩點間，再閉合兩開關，電路消耗的總功率為多少？解答：1.首先根據(jù)電路圖可以得到，電路為串聯(lián)電路，總電阻R總1=U/I1=10V/1A=10Ω，R總2=U/I2=10V/I2，R總3=U/I3=10V/(2I1)=5Ω。根據(jù)串聯(lián)電路電阻的計算方法，可以得到ΔR左=R總2-R總1=12.5Ω-10Ω=2.5Ω，ΔR右=R總1-R總3=10Ω-5Ω=5Ω。2.根據(jù)題意，EF向左、向右移動過程中，電路總電阻的變化量大小ΔR左=2.5Ω，ΔR右=5Ω，且電流表示數(shù)為I2時，EF消耗的功率為P=I2^2×R=0.8A×0.8A×5Ω=3.2W，電路消耗的總功率為P總=U^2/R總2=10V×10V/12.5Ω=8W，所以EF消耗的功率與電路消耗的總功率之比為3.2W/8W=0.4。3.當EF移動到B、D兩點間，EF與CD并聯(lián)，所以總電阻為R總=1/(1/RAB+1/RCD)=1/(1/10Ω+1/10Ω)=5Ω，此時閉合兩開關后電路消耗的總功率為P總3=U^2/R總=10V×10V/5Ω=20W。已知電流對滑動變阻器做功為16焦，可算出滑動變阻器的交流電阻Rac。根據(jù)題意，R的最大阻值為20Ω。根據(jù)歐姆定律，可以計算出電源電壓U和電流I1，以及滑動變阻器在不同位置時的電壓和電功率。當滑片P在位置D時，可以根據(jù)電壓比例關系計算出燈的實際電壓和消耗的電功率。在問題2中，需要求解滑動變阻器的最大阻值R，已知燈泡的電阻和功率。在問題3中，需要求解電源電壓，已知滑動變阻器的阻值和燈泡的正常發(fā)光阻值。文章已經(jīng)沒有明顯的格式錯誤和問題段落了，但仍需要進行小幅度的改寫，以提高可讀性和準確性。當前的燈泡正常發(fā)光，因此電路中的電流等于燈泡的額定電流。根據(jù)公式I=P/U，可以得出燈泡的額定電流為1A，因為它的額定功率P長度為6W