2025年学习与评价江苏教育出版社九年级物理上册苏科版第86页答案
10. 为了防止酒驾引发交通事故,酒精测试仪已被广泛应用。交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理如图所示。电源电压恒为8 V,传感器电阻$R_2$的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小。当酒精气体的浓度为0时,$R_2$的电阻为60 Ω。使用前要通过调零旋钮(即滑动变阻器$R_1$的滑片)对酒精测试仪进行调零,此时电压表的示数为6 V。
(1) 电压表的示数为6 V时,电流表的示数为多少?
(2) 电压表的示数为6 V时,滑动变阻器$R_1$的电阻值为多少?
(3) 调零后,$R_1$的电阻保持不变。某驾驶员对着酒精测试仪吹气10 s,若电流表的示数达到0.2 A,则表明驾驶员酒驾,此时电压表的示数为多少?

答案

(1)电流$I=\frac{U_{2}}{R_{2}}=\frac{6\ \text{V}}{60\ \Omega}=0.1\ \text{A};$ (2)$R_{1}$两端电压$8\ \text{V}-6\ \text{V}=2\ \text{V},$$R_{1}=\frac{2\ \text{V}}{0.1\ \text{A}}=20\ \Omega;$ (3)电流0.2 A时,总电阻$R_{\text{总}}=\frac{8\ \text{V}}{0.2\ \text{A}}=40\ \Omega,$$R_{2}=40\ \Omega-20\ \Omega=20\ \Omega,$电压表示数$U=0.2\ \text{A}\times20\ \Omega=4\ \text{V}。$
11. 如图所示是某压力测力计的电路原理示意图。图中电源电压为7.5 V并保持不变;定值电阻$R_0$的规格是“400 Ω 15 mA”,起保护电路的作用;$\mathrm{Ⓖ}$是由灵敏电流表改装成的指针式测力显示器(电阻忽略不计);R是一种新型电子元件,在压力不超过600 N的前提下,其阻值随压力大小的变化规律如下表中数据所示。
(1)$R_0$两端的最大电压是多少?
(2)分析表格数据,请写出电子元件的阻值$R$随压力$F$变化的关系式。
(3)该测力计的量程是多少?
(4)若要增大该测力计的量程,请说出两种改进方法。

答案

(1)最大电流15 mA=0.015 A,$U_{0}=IR_{0}=0.015\ \text{A}\times400\ \Omega=6\ \text{V};$ (2)由数据得$R=300 - 0.4F;$ (3)当$R=0$时,$0=300-0.4F,$$F=750\ \text{N},$但电源电压7.5 V,$I=\frac{7.5\ \text{V}}{400\ \Omega}=0.01875\ \text{A}>0.015\ \text{A},$所以最大$F=500\ \text{N},$量程0~500 N; (4)串联电阻或减小电源电压。