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电学专题四综合应用
5页1、电学专题四 综合应用一、 学习目标:1. 根据电学实际应用问题,能寻找所求问题与电学知识及其他物理量之间的关联;会抓住题目中的关键信息进行分析,解决问题;2. 掌握利用电学知识解决生活实际问题的一般方法。二、 基础训练:1.有些汽车前挡风玻璃上的刮水器能够随着雨量的大小,刮水的速度会相应地发生变化,雨停后,刮水器自动停止工作,小华查阅了相关资料后,自制了如图(甲)所示的,(以下简称检测网)并设计了如图(乙)所示的模拟电路进行探究(1)小华按照设计的电路图连接电路,检测网未放入水中,电流表无示数,再将检测网放入雨水中,电流表有示数,表明雨水是 (选填“导体”或“绝缘体”)小华通过观察电路中 的变化来判断电动机转速的变化,从而反映出刮水器刮水速度的变化(2)将检测网竖立并缓慢浸入雨水中进行实验,分析数据可知,金属网浸入雨水中的深度越深,电流表的示数越大这说明a、b间接入电路的电阻在 (选填“变大”或“变小”),我们知道,影响导体电阻的大小的因素有:导体的 、长度和和橫截面积,由此可知:a、b间接入电路的电阻变化是由导体的 变化引起的(3)小华设计的电路在无雨水时,电动机不能转动,可是这样无
2、法实现无雨时的车窗清洗,若要解决此问题,可在图乙电路中加装一个开关,请说明连接方法: 2.如图甲所示是某电子秤原理图托盘与弹簧相连,滑片P固定在弹簧上并能随弹簧的伸缩上下滑动,R是一根长x0=10cm的均匀电阻丝空盘时,滑片P位于R的最上端,称量最大值时,滑片P位于R的最下端,R最大阻值Rm=40,电源电压恒为3V请完成以下问题解答:(1)图甲中的“质量表”用 表改装;R0在电路中的作用是 ;(2)空盘时,闭合开关S,电路电流为0.3A,求R0的阻值;(3)称量最大质量时,求电路消耗的总功率三、 重点剖析:例1.小明想对小区路灯进行自动化管理,设计电路如图所示光敏电阻R2的阻值随光照强度降低而减小,当控制电路中电流增大到一定值时,衔铁被电磁铁吸引接通工作电路,路灯L 点亮反之,当光照度增强到一定值时,路灯L 熄灭(1)路灯L 标有“220V 40W”字样,则该路灯正常工作时通过的电流是 A(结果精确到0.01 )(2)光敏电阻R2的阻值与光照强度之间的关系如表所示控制电路的电源电压为4.5 V,当光照强度为15勒克斯时,光敏电阻R2两端的电压等于3 V,请计算定值电阻R1的阻值(电磁铁
3、中线圈电阻不计)(3)控制电路中的电池组在使用一段时间后电压会下降,需定期更换,如果不更换将会出现什么现象,并说明理由: 例2.小滨和小江所在的科技小组分别设计了一种测量托盘所受压力的压力测量仪如图甲、乙所示,两装置中所用的器材与规格完全相同压力表是电压表改装而成,R1为10的定值电阻,R2为滑动变阻器,其最大值为20,金属指针OP可在金属杆AB上滑动,且与它接触良好,金属指针和金属杆电阻忽略不计M为弹簧,在弹性限度内它缩短的长度与其所受的压力大小成正比,当托盘所受压力为零时,P恰好位于R2的最上端,当托盘所受的压力为60N时,P恰好位于R2的最下端,此时弹簧的形变仍在弹性限度内(1)甲装置中,当P位于R2的最下端时,电压表的示数为4V,则电源电压是多少?(2)甲装置中,压力为30N时的刻度位置标在电压表盘多少伏的刻度线上?(3)在甲、乙两种装置中,哪一个压力表的刻度是均匀的?为什么?例3.小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”,如图甲所示将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方,当环境温度正常时,继电器的上触点接触,下触点分离,指示灯亮;当环境温度超过某一值时,继电器的下触点接触
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