“期末沖刺”分類題型訓(xùn)練（十七）：物理計算（2）-2022-2023學(xué)年浙教版科學(xué)八年級下冊

物理計算（2）物理計算（2）1.現(xiàn)代家庭電器化程度越來越高，用電安全是一個十分突出的問題。下表提供了一組人體電阻數(shù)據(jù)。如圖所示，用標有“220V,5A”的電器R接在電壓為220V的電源上正常工作，電路中還有額定電流為10A的熔絲。則：測量項目完全干燥時出汗或潮濕時手與手之間的電阻手200kΩ5kΩ與腳之間的電阻300kΩ8.8kΩ手與塑料鞋底之間的電阻8000kΩ10kΩ（1）一個潮濕的人，赤腳站在地上，由于不小心，手接觸火線，發(fā)生觸電事故，則通過人體的電流是多少A？（上表電阻數(shù)據(jù)適用此人）。（2）熔絲不會“救”人命的原因是。2.某大橋因使用年限較長，橋體的部分區(qū)域變形影響了大橋的健康運行和過往車輛、行人的安全。導(dǎo)致大橋損壞的一個重要原因是過往車輛嚴重超載。為了能抓拍超載車輛，小林和科學(xué)興趣小組成員決定為大橋管理者設(shè)計一個“汽車超載記錄器”來進行監(jiān)控管理。如圖甲為該超載記錄器原理圖。Rx為壓敏電阻，當車輛駛?cè)氡槐O(jiān)測路段時，其阻值隨它受到的壓力變化而變化，變化關(guān)系如圖乙所示。當電壓表示數(shù)達到或超過5V時，繼電器的銜鐵被吸下，工作電路中的照相機就開始工作，抓拍超載車輛。已知電源電壓U=10V，線圈電阻忽略不計，保護電阻R=15Ω，問：

(1)圖甲中“”這個元件的名稱是__________。

(2)若某車的總質(zhì)量為15t，過橋時電壓表的示數(shù)是多少？

(3)在保證不被該記錄器所抓拍時的過橋車輛的最大質(zhì)量是多少？3.圖甲為熱敏電阻的R-t圖像，圖乙為用此熱敏電阻R和繼電器組成的簡單恒溫箱溫控電路。繼電器線圈的電阻為150歐。當線圈中電流大于或等于20毫安時，繼電器的銜鐵被吸合。為繼電器線圈供電的電池的電壓為6V，圖中的電源是恒溫箱加熱器的電源。（1）從圖1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）如果要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持100℃，可變電阻R'應(yīng)調(diào)節(jié)為多少？4.如圖甲是小明制作的防盜報警裝置示意圖，其中工作電路電源電壓U1=6伏，指示燈L的正常工作時兩端電壓為UL=2.5伏，定值電阻R0=350歐；控制電路電源電壓U2=1.5伏，磁敏電阻Rx的阻值隨其所處位置磁場強度的變化關(guān)系如圖乙所示，當窗戶分別處在軌道A、B、C處時，磁敏電阻Rx所處位置的磁場強度分別為a、b、c，閉合開關(guān)S1和S2后，當窗戶關(guān)閉時，指示燈亮，蜂鳴器不工作；當窗戶打開一定程度時，指示燈熄滅，蜂鳴器發(fā)出警報聲．（1）將窗戶移至A點時，窗戶關(guān)閉，閉合開關(guān)S1，指示燈L正常工作，求此時通過指示燈L的電流．（寫出計算過程）（2）已知電磁鐵線圈中的電流達到3毫安時，電磁鐵的銜鐵剛好被吸下。當窗戶移至軌道C點位置時，蜂鳴器恰好開始報警．求此時接入滑動變阻器Rp的阻值。（寫出計算過程，電磁鐵線圈電阻忽略不計）（3）要使窗戶移至軌道B點位置時，蜂鳴器才開始報警，則如何調(diào)整電路，并說明理由。5.2020年，全球各地相繼爆發(fā)了新冠肺炎疫情，極大的影響了人們的生活和身體健康。而大多數(shù)新冠肺炎患者會出現(xiàn)發(fā)熱、咳嗽等癥狀，于是進入各種公共場所必須測量體溫，如圖甲是個舊某中學(xué)為初三學(xué)生開學(xué)準備的紅外線測溫儀，紅外線測溫儀是通過對物體自身輻射的紅外能量的測量，準確地測定物體表面溫度的儀器。當同學(xué)們從它前面經(jīng)過時就可以快速測量出體溫。測溫儀的電路原理圖如圖乙所示。左右兩個電源電壓均為9V，R0是阻值為10Ω的定值電阻，R1是熱敏電阻，其阻值會隨著溫度的改變而改變。當人體體溫高于37.3℃時，紅燈亮發(fā)出報警。R1隨人體溫度輻射的紅外線變化關(guān)系如下表所示。（1）電路中R0的作用是，從測溫儀前面通過的同學(xué)體溫越高，電流表的示數(shù)。（2）小張同學(xué)經(jīng)過測溫儀時，電流表示數(shù)顯示0.36A，通過計算說明測溫儀是否會發(fā)出報警。溫度t/℃3536.53737.5383940電阻R1/Ω201716151412106.如圖甲所示，是一種電加熱恒溫箱的簡化工作原理電路圖。工作電路由電壓U0＝220V的電源和阻值為R0＝88Ω的電熱絲組成?？刂齐娐肥怯呻妷篣1＝7.5V的電源、開關(guān)、電磁繼電器(線圈電阻不計)、電阻箱R1(可取值范圍為0～120Ω)和熱敏電阻Rt組成，熱敏電阻Rt的阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖乙所示。當控制電路的電流達到50mA時，銜鐵才吸合，從而切斷右邊工作電路，停止加熱。（1）由乙圖可知熱敏電阻Rt的阻值隨溫度的升高而(填“增大”“不變”或“減小”)。（2）如果恒溫箱的溫度設(shè)定為60℃，則電阻箱R1應(yīng)取多大阻值？（3）該恒溫箱可設(shè)定的最高溫度是多少？7.麗水市已經(jīng)有舊小區(qū)加裝了電梯，解決老年人的出行困難。出于安全考慮，電梯都設(shè)置超載自動報警系統(tǒng)，其工作原理如圖甲所示。當壓敏電阻R2受到的壓力F增大時，其阻值減?。ㄈ鐖D乙所示)，控制電路中的電流增大，電磁鐵的磁性增強，當電磁鐵線圈電流增大至20毫安時，銜鐵被電磁鐵吸住，電鈴發(fā)出警報聲，電梯超載。（1）從乙圖可知，當壓敏電阻R2為800歐時，受到的壓力F為牛；（2）根據(jù)要求將圖甲的工作電路連接完整；（3）已知控制電路的電源電壓U為8伏，保護電壓R1為200歐。若該電梯廂內(nèi)乘客總質(zhì)量為800千克時，通過計算說明電梯是否超載。(電梯底架自重和電磁鐵線圈的阻值都忽略不計)8.明乘電梯時，發(fā)現(xiàn)電梯超載會自動報警。如圖甲所示。電源電壓恒定不變，R0為定值電阻。用杯中水量調(diào)節(jié)壓敏電阻受到力的大小，壓敏電阻的電流與受到壓力大小的關(guān)系如圖乙所示：（1）圖片中R0的作用是。（2）分析圖乙I—F圖象可知：壓敏電阻Rx受到的壓力增大時，通過它的電流也增大，Rx的阻值(選填“變大”“變小”或“不變”)；當壓力增大到一定程度時，觸點K與接觸，電鈴響，實現(xiàn)自動報警。（3）某電梯超載報警的Rx—F圖象如圖丙所示，空載時電梯廂對Rx的壓力F1等于電梯廂的重力，當壓力F2＝1×104N時，電梯報警，則此電梯限載人。(設(shè)每人質(zhì)量約為50kg)（4）下列與此實驗研究方法相同的是_________。A．探究通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓關(guān)系時，控制導(dǎo)體電阻不變B．用光線描述光的傳播路徑C．用電磁鐵吸引大頭針的多少表示它的磁性強弱D．2個5Ω的電阻串聯(lián)，相當于1個10Ω的電阻9.電梯為居民出入帶來很大的便利，出于安全考慮，電梯都設(shè)置超載自動報警系統(tǒng)，其工作原理如圖甲所示。己知控制電路的恒定的電源電壓U=6伏，保護電阻R1=100歐，壓敏電阻R2的阻值隨壓力F大小變化如圖乙所示，電梯底架自重和電磁鐵線圈的阻值都忽略不計。(g取10牛/千克）（1）當壓敏電阻R2受到的壓力F增大時，其阻值減小，控制電路中的電流增大，從而使電磁鐵的磁性增強。電梯超載時，銜鐵被電磁鐵吸住，觸點K與觸點________接觸，電鈴發(fā)出警報聲。（2）當電磁鐵線圈電流達到20毫安時，銜鐵剛好被吸住。若該電梯廂內(nèi)站立總質(zhì)量為1000千克的乘客時，試通過計算說明電梯是否超載。

（3）如果想設(shè)置電梯最大乘客載重量為1000千克，計算得出R1的阻值應(yīng)該設(shè)置為多少。10.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。當線圈中電流大于或等于28毫安時，繼電器的銜鐵被吸合。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。(1)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AB端還是CD端？____________。

(3)若恒溫箱內(nèi)的溫度達到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)接一個可變電阻，當該電阻增大時，所控制的恒溫箱內(nèi)的最高溫度將____________（填“變大”“不變”或“變小”）。11.有一種電加熱恒溫箱，工作原理如圖甲所示?？刂齐娐酚呻妷簽閁1=9V的電源、電磁繼電器(線圈電阻不計)、滑動變阻器R2和熱敏電阻R1組成，圖乙是熱敏電阻R1阻值隨溫度變化的圖象；工作電路由電壓為U2=220V的電源和電阻為R0的電熱絲組成。通過實驗測得當電磁繼電器線圈的電流達到60mA時，電磁繼電器的銜鐵被吸下來。求：(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線，按照題意將圖中的工作電路連接完整。(2)在升溫的過程中，電阻R1兩端的電壓會________(填“變大”、“變小”或“不變”)；(3)要使恒溫箱設(shè)定的溫度值升高，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器R2的滑片，使其接入電路的阻值________(填“變大”或“變小”)。(4)當滑動變阻器R2接入電路中的電阻為50Ω時，恒溫箱內(nèi)的溫度是多大？參考答案1.（1）0.025（2）保險絲不能救人的命，I總=5A+0.025A=5.025A，人觸電時干路的電流未達到保險絲的額定電流，因此，保險絲不熔斷【解析】(1)由表中數(shù)據(jù)得出潮濕時，手與腳之間的電阻，又知道電源電壓，利用歐姆定律求通過人體的電流；

(2)比較計算出的觸電電流與熔絲的熔斷電流比較，找出原因?！窘獯稹?1)由表中數(shù)據(jù)得出潮濕時，手與腳之間的電阻R=8.8kΩ=8800Ω，

U=220V

(2)保險絲不能救人的命，I總=5A+0.025A=5.025A，人觸電時干路的電流未達到保險絲的額定電流，因此，保險絲不熔斷。2.（1）電磁鐵（2）車輛過橋時對橋面的壓力：F＝G＝15×103kg×10N/kg＝1.5×105N由乙圖像可知，當F＝1.5×105N時，Rx＝25Ω

電路中的電流：I＝U/(R+RX)＝10V/(15+25)Ω=0.25A電壓表的示數(shù)：U1＝IR＝0.25A×15Ω＝3.75V

（3）當電壓表的示數(shù)最大即U1max＝5V時，記錄器所能記錄的過橋車輛的質(zhì)量最大，此時電路中的電流：I′＝U/R＝10V/15Ω＝0.67ARx＝UX/I′＝(10－5)V/0.67A＝15Ω

由乙圖像可知，此時汽車對壓敏電阻的壓力F′＝3×105N，所以該記錄器所能記錄的過橋車輛的最大質(zhì)量：m最大＝G′/g＝F′/g＝3×105N/(10N/Kg)＝3×104kg＝30t3.（1）90（2）A、B（3）100歐4.（1）閉合開關(guān)S1，燈泡和R0串聯(lián)，燈泡正常發(fā)光，其兩端的電壓為UL=2.5V，R0兩端的電壓U0=U1﹣UL=6V﹣2.5V=3.5V，電路中的電流I===0.01A（2）當窗戶移至軌道C點位置時，蜂鳴器恰好開始報警，控制電路中的總電阻R===500Ω，此時滑動變阻器接入電路的阻值R滑=R﹣R磁B=500Ω﹣300Ω=200Ω（3）要使窗戶移至軌道B點位置時，蜂鳴器才開始報警，應(yīng)該減小滑動變阻器的阻值或增大U2。

因為電磁鐵吸引電流不變，，從C到B，R變大，所以U不變時，減小R變。或R變不變時增大U?！窘馕觥?1)工作電路中燈泡和Ro串聯(lián)，燈泡正常發(fā)光，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點求出Ro兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出電流，再根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率；

(2)由圖像讀出窗戶移至B點和C點時，磁敏電阻的電阻值，根據(jù)歐姆定律列出等式，解出滑動變阻器的最大阻值，再判斷是否能通過調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值來實現(xiàn)報警.5.（1）保護電路；越大（2）解：當I=0.36A時，R總==25Ω，

R1=R總-R0=25Ω-10Ω=15Ω，由表可得，t=37.5℃＞37.3℃。所以小張同學(xué)經(jīng)過測溫儀，電流表示數(shù)為0.36A，測溫儀會發(fā)出報警?！窘馕觥浚?）如果沒有定制電阻R0的存在，那么當熱敏電阻R1為零時，會造成短路，可能燒毀電源和用電器，根據(jù)表格分析熱敏電阻隨溫度的變化規(guī)律，進而確定熱敏電阻的阻值變化，從而分析電流表的示數(shù)變化。

（2）根據(jù)計算出總電阻，再根據(jù)R1=R總-R0計算出熱敏電阻的阻值，最后根據(jù)表格確定此時的溫度，并與標準進行比較即可?！窘獯稹浚?）電路中R0的作用是保護電路，從測溫儀前面通過的同學(xué)體溫越高，熱敏電阻的阻值越小，而電流表的示數(shù)越大。6.（1）減?。?）70Ω（3）150℃【解析】（1）根據(jù)乙圖分析熱敏電阻阻值隨溫度的變化規(guī)律；

（2）首先根據(jù)乙圖確定60℃熱敏電阻的阻值，再根據(jù)計算出總電阻，再根據(jù)R總=Rt+R1計算出電阻箱R1的阻值。

（3）恒溫箱的溫度最高時，熱敏電阻的阻值最小，此時電阻箱的阻值最大，根據(jù)R總=Rt+R1計算出熱敏電阻的最小阻值，根據(jù)乙圖確定最高溫度。【解答】（1）根據(jù)乙圖可知，熱敏電阻Rt的阻值隨溫度的升高而減?。?.（1）5000（2）（3）解：當銜鐵剛好被吸住，控制電路中R1與R2串聯(lián)，I=20亳安時=0.02安根據(jù)U=IR得：R==400歐由R=R1+R2得：R2=R-R1=400歐-200歐=200歐從乙圖可知此時受到的壓力F總=9000牛由F總=G總=m總g得m總==900千克>800千克所以，電梯廂內(nèi)站立總質(zhì)量為800千克的乘客時，電梯不超載?！窘馕觥浚?）根據(jù)乙圖確定壓敏電阻受到的壓力；

（2）根據(jù)題目的描述，分析整個裝置的工作過程，確定銜鐵和電源的接線情況即可。

（3）首先根據(jù)計算出銜鐵剛好被吸住時的總電阻，然后根據(jù)R2=R-R1計算出此時壓敏電阻的阻值，接下來根據(jù)乙圖確定此時受到的壓力，最后根據(jù)計算出乘客的質(zhì)量，并與800kg進行比較即可?！窘獯稹浚?）從乙圖可知，當