11. 如图甲所示,电源电压保持不变,$R_{1}= 10\Omega$,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从a端移到b端,两电表示数变化关系如图乙中线段AB所示.

(1) 移动滑片P的过程,实际上是改变了滑动变阻器接入电路中电阻丝的
(2) 滑片P在a端时,电压表的示数为
(3) 电源电压的大小为
(1) 移动滑片P的过程,实际上是改变了滑动变阻器接入电路中电阻丝的
长度
.(2) 滑片P在a端时,电压表的示数为
4
V.(3) 电源电压的大小为
6
V.答案
(1) 长度
(2) $4$
(3) $6$
(2) $4$
(3) $6$
解析
(1)滑动变阻器通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻大小,从而改变电路中的电流和部分电路两端的电压。所以移动滑片$P$的过程,实际上是改变了滑动变阻器接入电路中电阻丝的长度。
(2)由图甲可知,$R_1$与$R_2$串联,电压表测$R_2$两端的电压。当滑片$P$在$a$端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,电路中的电流最小。由图乙可知,此时电路中的电流$I_{最小}=0.2A$,电压表的示数$U_2 = 4V$。
(3)当滑片$P$在$a$端时,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$可得,$R_1$两端的电压$U_1 = I_{最小}R_1 = 0.2A×10\Omega = 2V$。因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源电压$U = U_1+U_2 = 2V + 4V = 6V$。
(2)由图甲可知,$R_1$与$R_2$串联,电压表测$R_2$两端的电压。当滑片$P$在$a$端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,电路中的电流最小。由图乙可知,此时电路中的电流$I_{最小}=0.2A$,电压表的示数$U_2 = 4V$。
(3)当滑片$P$在$a$端时,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$可得,$R_1$两端的电压$U_1 = I_{最小}R_1 = 0.2A×10\Omega = 2V$。因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源电压$U = U_1+U_2 = 2V + 4V = 6V$。
12. 如图甲所示为某可调节亮度的充电台灯,图乙为其用于调光的电位器结构图,a、b、c是它的三个接线柱,a、c分别与弧形电阻丝的两端相连,b与金属滑片相连.

(1) 给台灯充电时,其内置电池将
(2) 为使电位器的作用明显,电位器电阻丝适合选用相同长度下阻值较
(3) 电位器与灯泡
(1) 给台灯充电时,其内置电池将
消耗
(选填“提供”或“消耗”)电能.(2) 为使电位器的作用明显,电位器电阻丝适合选用相同长度下阻值较
大
(选填“大”或“小”)的材料制作.(3) 电位器与灯泡
串
联,若将b、c接入电路,顺时针转动旋钮时,灯泡的亮度会变亮
(选填“亮”或“暗”).答案
(1) 消耗
(2) 大
(3) 串;亮
(2) 大
(3) 串;亮
解析
(1) 给台灯充电时,其内置电池将消耗电能,转化为化学能储存起来。
(2) 为使电位器的作用明显,即调节旋钮时电流变化明显,电位器电阻丝适合选用相同长度下阻值较大的材料制作,这样在滑片移动相同距离时,电阻变化较大,电流变化明显。
(3) 电位器与灯泡串联,才能通过改变自身电阻来改变灯泡的电流,从而改变灯泡亮度。若将b、c接入电路,顺时针转动旋钮时,接入电路的电阻丝长度变短,电阻变小,根据欧姆定律$I = \frac{U}{R}$($U$不变,$R$变小),电流变大,灯泡变亮。
(2) 为使电位器的作用明显,即调节旋钮时电流变化明显,电位器电阻丝适合选用相同长度下阻值较大的材料制作,这样在滑片移动相同距离时,电阻变化较大,电流变化明显。
(3) 电位器与灯泡串联,才能通过改变自身电阻来改变灯泡的电流,从而改变灯泡亮度。若将b、c接入电路,顺时针转动旋钮时,接入电路的电阻丝长度变短,电阻变小,根据欧姆定律$I = \frac{U}{R}$($U$不变,$R$变小),电流变大,灯泡变亮。
13. 如图甲所示是一种“创可贴智能体温计”,使用时将其粘贴在人体皮肤上,通过连接手机蓝牙就可以监测体温.图乙是模拟其内部电路原理图,电源电压6V不变,$R_{0}$为定值电阻,R为高精度的热敏电阻,其阻值随温度变化的图像如图丙所示,数字式电流表和电压表的量程分别为0~12mA和0~4.0V,当检测温度为$40^{\circ }C$时,对应的电流表的示数为0.01A.

(1) 热敏电阻R是利用
(2) 人体温度升高时,图乙中示数增大的仪表应该是
(3) 当电流表的示数为0.01A时,计算可知定值电阻$R_{0}$的阻值为
(4) 在保证各元件的安全情况下,该装置可测量的温度范围为
(1) 热敏电阻R是利用
半导体
(选填“超导体”或“半导体”)制作而成的,其阻值随温度升高而减小
.(2) 人体温度升高时,图乙中示数增大的仪表应该是
电流表
(选填“电压表”或“电流表”).(3) 当电流表的示数为0.01A时,计算可知定值电阻$R_{0}$的阻值为
300
Ω,电压表的示数是3
V.(4) 在保证各元件的安全情况下,该装置可测量的温度范围为
34~42
$^{\circ }C$.答案
(1)半导体;减小;(2)电流表;(3)300;3;(4)34~42
解析
(1) 热敏电阻是利用半导体材料制成的,由图丙可知其阻值随温度升高而减小。
(2) 温度升高时,R阻值减小,总电阻减小,电源电压不变,由欧姆定律知电流增大,电流表示数增大;电压表测R两端电压,U_R=U - IR0,I增大则U_R减小,故示数增大的是电流表。
(3) 温度40℃时,由图丙得R=300Ω,电流I=0.01A。总电阻R总=U/I=6V/0.01A=600Ω,R0=R总 - R=600Ω - 300Ω=300Ω;电压表示数U_R=IR=0.01A×300Ω=3V。
(4) 电压表示数最大4V时,U0=6V - 4V=2V,I=U0/R0=2V/300Ω=1/150A,R=U_R/I=4V/(1/150A)=600Ω,由图丙得t=34℃;电流最大0.012A时,R总=6V/0.012A=500Ω,R=500Ω - 300Ω=200Ω,由图丙得t=42℃。故温度范围34~42℃。
(2) 温度升高时,R阻值减小,总电阻减小,电源电压不变,由欧姆定律知电流增大,电流表示数增大;电压表测R两端电压,U_R=U - IR0,I增大则U_R减小,故示数增大的是电流表。
(3) 温度40℃时,由图丙得R=300Ω,电流I=0.01A。总电阻R总=U/I=6V/0.01A=600Ω,R0=R总 - R=600Ω - 300Ω=300Ω;电压表示数U_R=IR=0.01A×300Ω=3V。
(4) 电压表示数最大4V时,U0=6V - 4V=2V,I=U0/R0=2V/300Ω=1/150A,R=U_R/I=4V/(1/150A)=600Ω,由图丙得t=34℃;电流最大0.012A时,R总=6V/0.012A=500Ω,R=500Ω - 300Ω=200Ω,由图丙得t=42℃。故温度范围34~42℃。
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