初中物理教案課件-實際應(yīng)用計算

10.實際應(yīng)用計算計算題書寫格式問題：本課程中題目以講解思路為主再加上屏幕空間有限書寫比較簡略有時候缺少文字說明你們平時做題或考試一定要：嚴格按照你們當?shù)氐母袷揭髸鴮懀。?！題10.1為防止酒駕事故的出現(xiàn)，酒精測試儀被廣泛應(yīng)用。有一種由酒精氣體傳感器制成的呼氣酒精測試儀，當接觸到的酒精氣體濃度增加時，其電阻值降低，如圖甲所示。在圖乙所示的工作電路中，電源電壓恒為8V，定值電阻R2=20Ω．求：（1）圖甲可知，當酒精氣體的濃度為0時，R1的阻值為多少？（2）當被檢測者的酒精氣體的濃度為0時，電壓的示數(shù)是多少；（3）現(xiàn)在國際公認的酒駕標準是0.2mg/mL≤酒精氣體濃度≤0.8mg/mL，當電流表的示數(shù)為0.2A時，試通過計算判斷被檢測者是否酒駕。60Ω6V酒駕題10.2如圖甲所示，某工廠對一種新型材料所能承受的撞擊力進行測試。在測試時將材料樣品（不計質(zhì)量）平放在壓力傳感器上，閉合開關(guān)s，由靜止自由釋放重物，經(jīng)撞擊后樣品材料仍完好無損。從重物開始下落到撞擊樣品的過程中，電流表的示數(shù)I隨時間t變化的圖象如圖乙所示，壓力傳感器的電阻R隨壓力F變化的圖象如圖丙所示。電源的電壓U=24V，定值電阻R0=10Ω。（1）在重物下落的過程中，電流表的示數(shù)是________A，壓力傳感器的電阻為________Ω。（2）在撞擊過程中，樣品受到的最大撞擊力是________N。0.2110600題10.3如圖甲所示為一個超聲波加濕器，如圖乙所示為其內(nèi)部濕度監(jiān)測裝置的簡化電路圖，已知電源電壓為12V，定值電阻R0的阻值為30Ω，電流表的量程為0～200mA，電壓表的量程為0～9V．濕敏電阻R的阻值隨濕度RH變化的關(guān)系圖象如圖丙所示，其阻值最大為120Ω（圖中未畫出）。則在電路安全工作的前提下，請分析：（1）濕敏電阻R的阻值隨濕度的增大而________（填“增大”或“減小”）（2）當電流表的示數(shù)為0.2A時，R接入電路中的阻值？（3）當電壓表示數(shù)為9V時，通過R0的電流？（4）裝置能監(jiān)測濕度最大值是多少？增大30Ω0.1A80%于總設(shè)計了一種測定風力的裝置（如圖甲），迎風板與壓敏電阻R連接，工作時迎風板總是正對風吹來的方向。壓敏電阻的阻值隨風力變化而變化，其阻值R與風力F關(guān)系如圖乙所示。已知電源電壓恒為9V，定值電阻R0＝10Ω，電流表A的量程為0～500mA。（1）無風時，求電流表的示數(shù)。（2）求該裝置所能測量的最大風力。（3）若電壓表的量程為0～5V，為保護電路，需要更換定值電阻至少是多少？此時該裝置所能測量的最大風力是多少？題10.40.3A60N16Ω90N熱敏電阻廣泛應(yīng)用于控制電路中，其阻值會隨環(huán)境溫度的改變而改變。圖甲中，電源電壓U=6V，A是小量程電流表，其允許通過的最大電流為0.02A，電路保護電阻R的最大阻值為200Ω，Rt為熱敏電阻，其阻值隨環(huán)境溫度變化關(guān)系如圖乙所示。閉合開關(guān)S，求：（1）環(huán)境溫度為20℃時，電路中電流為0.01A，保護電阻R兩端的電壓。（2）圖甲電路可以正常工作的最高環(huán)境溫度。2V50℃題10.5這是一個過場題10.6于總設(shè)計了一種測定風力的裝置，其原理如圖甲所示。迎風板與一壓敏電阻Rx連接，工作時迎風板總是正對風吹來的方向，壓敏電阻的阻值隨風力的變化而變化。已知電源電壓恒為9V，定值電阻R=2Ω，電壓表量程為0～3V，壓敏電阻Rx與迎風板承受風力F的關(guān)系如圖乙所示。（1）無風時，電路的總電阻；（2）無風時，電壓表的示數(shù)；（3）求該裝置所能測量的最大風力。（4）如果要增大該風力計的測量范圍，請說出一種改進方法。18Ω1V720N減小R的阻值減小電源電壓換用大量程的電壓表題10.7如圖甲為某品牌“無人機”。該“無人機”攜帶的微型攝像機帶有自動拍攝功能，未出現(xiàn)火情時處于待機狀態(tài)，等到火情來臨產(chǎn)生一定強度的紅外線，攝像機將自主啟動進入工作狀態(tài)。（1）如圖乙所示，該“無人機”自啟電路電壓為24V，R是電阻箱，Rp是紅外探測器，可視為可變電阻，它的阻值與紅外線強度變化的對應(yīng)關(guān)系如下表所示（E為紅外線強度，cd表示其單位）。若a、b兩端電壓必須等于或大于18V時，控制電路才能啟動攝像機進入工作狀態(tài)。小明設(shè)定紅外線強度為3cd時啟動攝像機工作，電阻箱的阻值至少應(yīng)調(diào)到__________歐。（2）為了能使控制電路在紅外線強度較弱時就能啟動攝像機進入工作狀態(tài)，可采取的措施：一是________________________；二是______________________________。18調(diào)高電阻箱R的阻值調(diào)高電源的電壓值題10.8如圖為某物理興趣小組設(shè)計的升降機電路的部分原理圖，電源電壓U=6V，R0為阻值為80Ω的定值電阻，電壓表量程為0～3V，壓敏電阻R1的阻值與所受壓力大小的關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤的是（）A．升降機內(nèi)所放物塊越重，電壓表示數(shù)越大B．升降機內(nèi)放同一物塊，勻速上升時和勻速下降時電壓表示數(shù)相同C．保證電路正常工作時，升降機的承壓范圍是0～3000ND．若要增大升降機的承壓范圍，可以適當增大定值電阻R0的阻值D題10.9如圖1是水果自動篩選裝置，它能將質(zhì)量小于一定標準的水果自動剔除，其原理如下：傳送帶上的水果經(jīng)過檢測點時，使壓敏電阻R的阻值發(fā)生變化，AB間的電壓也隨之發(fā)生改變，當UAB＜3V時，機械裝置啟動，將質(zhì)量不達標的小水果推出傳送帶，實現(xiàn)自動篩選功能。已知：電源電壓為12V，R0=20Ω，壓敏電阻R的阻值隨壓力變化關(guān)系如圖2所示。（1）當檢測點上沒有水果時，電路中的電流是多大？（2）當檢測點上的水果質(zhì)量越小，壓敏電阻R的阻值也就越______，R0兩端的電壓UAB就越______。（3）該裝置能夠剔除質(zhì)量小于多少千克的水果？(g=10N/kg)

0.1A0.1千克大小題10.9如圖1是水果自動篩選裝置，它能將質(zhì)量小于一定標準的水果自動剔除，其原理如下：傳送帶上的水果經(jīng)過檢測點時，使壓敏電阻R的阻值發(fā)生變化，AB間的電壓也隨之發(fā)生改變，當UAB＜3V時，機械裝置啟動，將質(zhì)量不達標的小水果推出傳送帶，實現(xiàn)自動篩選功能。已知：電源電壓為12V，R0=20Ω，壓敏電阻R的阻值隨壓力變化關(guān)系如圖2所示。（4）要能夠剔除質(zhì)量小于500g的水果時，AB間的電壓要設(shè)置小于_____V時機械裝置啟動。(g=10N/kg)

（5）不同等級的水果篩選的質(zhì)量標準是不同的。請你對電路進行改進，在當UAB＜3V時，機械裝置啟動的前提下，使該裝置能夠方便地改設(shè)不同的篩選標準。6將R0改為可調(diào)電阻這是一個過場題10.10如圖所示是小華設(shè)計的一個簡易電子身高測量儀的示意圖。其中，電源電壓恒為6V，保護電阻R0=20Ω；R是一只固定著的、豎直放置的硬電阻棒、總長為40cm，其接入電路的電阻與接入電路的棒長成正比；金屬桿cd和MP（右端P是滑片）與電路接觸良好，電阻不計。小華用該測量儀對小英和小亮的身高進行了測量，其數(shù)據(jù)見下表。若已知小英測量時，滑片恰在電阻棒ab的中點位置，則根據(jù)題中提供的信息可知：（1）此裝置做為測量身高的高度計使用時，為使測量的高度增大時，高度計的示數(shù)隨指針向右擺動而增大，應(yīng)把____________（填“電流表”或“電壓表”）改裝為高度計。（2）從理論上分析，該高度計的身高測量范圍是_____________m；（3）通過計算說明小亮的身高是多少？電壓表1.4～1.8170cm題10.10如圖所示是小華設(shè)計的一個簡易電子身高測量儀的示意圖。其中，電源電壓恒為6V，保護電阻R0=20Ω；R是一只固定著的、豎直放置的硬電阻棒、總長為40cm，其接入電路的電阻與接入電路的棒長成正比；金屬桿cd和MP（右端P是滑片）與電路接觸良好，電阻不計。小華用該測量儀對小英和小亮的身高進行了測量，其數(shù)據(jù)見下表。若已知小英測量時，滑片恰在電阻棒ab的中點位置，則根據(jù)題中提供的信息可知：（4）若選用量程為0~3V的電壓表，則該高度計的身高測量范圍是_____________m；（5）在（4）的情況下，若要增大則該高度計的身高測量范圍，請?zhí)岢鲆粭l改進方法。1.4～1.6增大R0的阻值減小電源電壓題10.11如圖所示。其中定值電阻R0=3Ω，電源電壓恒為4.5V，R是固定的、豎直放置的硬電阻棒、總長為45cm、總電阻為15Ω，其接入電路的電阻與接入電路的棒長成正比，金屬桿cd和MP（右端P是滑片）與電路接觸良好，電阻不計。（1）R0在電路中的作用是______________。（2）當被測身高增加時，電壓表的示數(shù)_______電流表的示數(shù)_______（變大/變小/不變）。（3）哥哥小強和妹妹小麗分別用該測量儀測量身高時，電流表的示數(shù)分別為0.3A和0.9A，已知小強的身高為170cm，則小麗的身高為多少？（4）如果電壓表的示數(shù)為3V，則被測者的身高為多少？保護電路變大變小140cm152cm這是一個過場題10.12某身高體重測量儀，當體檢者站在臺面上時，能自動顯示其身高、體重。于總利用壓敏電阻R及相關(guān)電路元件設(shè)計身高體重測量儀電路，分別用電壓表、電流表顯示身高和體重的大小，ab為均勻電阻絲，其阻值與長度成正比。（1）若電壓表、電流表的示數(shù)分別隨身高、體重的增大而增大，可知該身高體重計壓敏電阻的阻值隨著壓力的增大而__________。（2）均勻電阻絲Rab長為100厘米，阻值為10歐，電源電壓U恒為4伏，電壓表量程0～3伏。當身高為1米的時候滑片剛好在b端，請計算該身高體重測量儀所測的身高最大值。（3）選擇正確的選項_______。A．電壓表示數(shù)均勻，電流表示數(shù)不均勻B．電壓表示數(shù)不均勻，電流表示數(shù)均勻C．電壓表、電流表示數(shù)都不均勻D．電壓表示數(shù)均勻，電流表示數(shù)不能確定是否均勻減小D175cm題10.13圖甲是某型號電子秤，其原理結(jié)構(gòu)如圖乙所示，R0為定值電阻，R是壓敏電阻，其電阻值隨所受壓力F變化的關(guān)系如圖丙所示，改寫電壓表（量程為3V）的表盤數(shù)值后可直接讀出所稱物體的質(zhì)量。設(shè)踏板的質(zhì)量為5kg，電源電壓保持9V不變。g取10N/kg。（1）空載時電壓表的示數(shù)為1V，求R0的阻值。（2）該電子秤能測的最大質(zhì)量為多大？（3）如果保持電子秤結(jié)構(gòu)和電壓表量程不變，使電子秤的量程變?yōu)?10kg，應(yīng)該將定值電阻R0更換成一個電阻箱，計算說明電阻箱的阻值應(yīng)該多大？（4）為了判斷電子秤的刻度是否均勻，需要了解R0兩端電壓U0與壓敏電阻所受壓力F的關(guān)系，請推導此關(guān)系式。（按原量程的電阻R0進行推導）30Ω90kg10Ω

不均勻題10.14如圖所示是坐位體前屈成績測試儀，為了加強自我訓練，物理愛好者小劉同學利用家中器材自制了一個測試儀，原理圖如圖所示，其中電阻絲AB粗細均勻，總長度為30cm電阻值為30Ω，電流表的量程為“0.6A”。調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)，不推擋板時P在B；推動擋板P到A時，電流表示