盘点中考题中电流表或电压表在生活中的应用设计bcrf.docx

盘点中考题中电电表在生活中中的应用设计计(南京市江宁区区淳化中学 周行志)盘点了近几年的的中考题，电流流表、电压表表常被设计为计计数器、温度度计、测力计计、电子秤以以及油量表等等。试题形式式从定性研究究逐步演变为为定量研究。知知识的综合，设设计形式的多多变，导致难难度的加深，使使学生和老师师都感到棘手手。其实，这这类题并不是是无规律可循循的。下面从从三个方面谈谈一谈电表在在生活中的应应用设计。一利用电路特特点把电表设设计为计数器器例题：（20005年江苏扬扬州）小明所所在的班级共共有30多位位同学，他们们常采用投票票表决的方式式来决定班级级重大事宜。小小明想设计一一个表决统计计器，来快速速地统计出投投赞成票(或或反对票)的的人数。为此此小明准备了了下列器材：电源(电压压为2V且恒恒定)、开关关(足够多)、电流表(表盘如图116)、阻值值100的定值电阻阻(足够多)、导线若干干。在方框中中画出表决器器的电路原理理图（可用“”省去部部分重复的电电路）；通过计算改画画电流表的表表盘刻度，使使它能直接显显示人数。使用方法：写出表决统计计器的使用方方法解析：利用并联联电路中干路路电流等于之之路电流之和和的特点，每每闭合一个开开关，相当于于增加了一个个人，电流正正好增加0.02A，也也即一个最小小分度值，这这样电流表就就改装成了计计数器。本题答案：使用方法：使用00.6A量程，投赞成票的同学闭合开关(反对、弃权者都不动作)，读出电流表上的人数，即为赞成人数。变换：在设计中中，也可以把把电流表换成成电压表，把把并联电路换换成串联电路路，利用串联联电路的分压压原理，也可可设计成计数数器。又如，（20006年北京）图图是某种光电电计数器的原原理示意图，其其中R1的电阻值随随着光照亮度度的增大而减减小，R2为定值电阻阻。工件随传传送带运动，使使光源的光线线间歇地照射射R1，A、B两点间间的信号处理理系统每获得得高电压时计计数一次。下下列说法正确确的是（A D ）A光线照射RR1时，信号处处理系统计数数B光线照射RR1时，信号处处理系统不计计数C工件挡住光光线，使R1两端的电压压变小D工件挡住光光线，使R1两端的电压压变大二利用热电转转换关系把电电表设计为温温度计例题：（20008年江苏连连云港）研究究表明，有些些金属电阻的的阻值会随温温度的变化而而变化，物理理学中利用这这类金属的特特性可以制成成金属电阻温温度计，它可可以用来测量量很高的温度度，其原理如如图所示。图图中电流表量量程为0115mA（不不计其电阻），电电源的电压恒恒为3V，RR为滑动变阻阻器，金属电电阻作为温度度计的测温探探头，在t0时其阻值Rt随温度t的变化关系系为Rt=100+0.5t（单位为）。 （1）若要要把Rt放入温度为为0处进行测量量，使电流表表恰好达到满满量程电流115mA，则则这时滑动变变阻器R接入电路的的阻值为多大大？ （2）保持持（1）中滑滑动变阻器RR接入电路的的阻值不变，当当把测温探头头Rt放到某待测测温度处，电电流表的示数数恰为10mmA，则此时时Rt的阻值为多多大？对应的的温度为多高高？ （3）保持持（1）中滑滑动变阻器RR接入电路的的阻值不变，当当被测温度为为600时，电路消消耗的电功率率为多大？（4）若把电流流表的电流刻刻度盘换为对对应的温度刻刻度盘，则温温度刻度的特特点是什么？解析：利用温度度变化引起电电阻大小的变变化（给出了了一个电阻与与温度变化关关系式），从从而反映到电电流的变化上上，把电流表表设计成了能能够测量很高高温度的温度度计。同时，对对刻度变化作作了定性的分分析。本题答案：（11）100 （22）200 2000 （3）0.018W （4）电流流刻度值越小小对应的温度度刻度值越大大（其他合理理均得分）变换：在设计中中，可以把电电阻和温度的的函数关系式式换成表格或或图像的形式式，也可把电电流表换成电电压表，然后后和滑动变阻阻器R并联。三利用力电转转换关系把电电表设计为（一）测力计例题：（20008年江苏无无锡）在学校校举行的物理理创新大赛上上，小明和小小红所在的科科技小组分别别设计了一种种测量托盘所所受压力的压压力测量仪，如如图甲、乙所所示。两装置置中所用的器器材与规格完完全相同，压压力表是由电电压表改装而而成，R1为定值电阻阻，阻值为110，R2为滑动变阻阻器，规格为为“10 lA""。金属指针针OP可在金属属杆AB上滑动，且且与它接触良良好，金属指指针和金属杆杆电阻忽略不不计。M为弹簧，在在弹性限度内内它缩短的长长度与其所受受的压力大小小成正比。当当托盘所受压压力为零时，P恰好位于R2的最上端；当托盘所受压力为50N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)甲装置中中，当P位于R2的最下端时时，电压表的的示数为3VV，则电源电电压是多少?(2)甲装装置中，压力力25N的刻刻度位置标在在电压表表盘盘多少伏的刻刻度线上?(3)在甲、乙乙两种装置中中，两压力表表的刻度特点点有何不同?试说明理由由。解析：本题把压压力的变化转转化为电阻的的变化，从而而引起电压表表示数的变化化，这样电压压表就转换成成了压力测量量仪。最后两两种设计的对对比，主要是是针对刻度变变化的特点作作进一步的探探讨。本题答案：（1）6V (2) 2V.（33）甲装置中中的压力表的的刻度是不均均匀的，乙装装置中压力表表的刻度是均均匀的。甲装装置中，当改改变托盘所受受的压力时，R2接入电路中的电阻发生变化，电路的电流发生变化。压力表的刻度是不均匀的。乙装置中，当改变托盘所受的压力时，R2接入电路中的电阻不发生变化，电路的电流不变。压力表的刻度是均匀的。变换：本题在设设计中，可增增加弹簧伸长长l与拉力F的数据表格格或给出一个个F-l的图像。也也可把托盘换换成一个拉环环，使其成为为一个锻炼身身体的拉力计计。如拉力计计的电路图也也可设计如下下：（二）电子秤例题：(20008年福建厦厦门) 图甲是某电电子秤的原理理示意图电电压表量程为为03V（可可对应显示质质量大小）。已已知电阻R0=60压力传感感器R的阻值值随所受压力力变化的图象象如图乙所示示，压力传感感器表面能承承受的最大压压强为2×l06Pa，压杆杆与压力传感感器的接触面面积是2cmm2。设托盘和和压杆的质量量可以忽略不不计，电源电电压恒定不变变。试求：（1）该压力传传感器能承受受的最大压力力；（2）若要求传传感器受到最最大压力时，电电压表的示数数达到最大值值，则电源电电压是多大？（3）通过计算算判断电子秤秤的刻度是否否均匀。解析：本题利用用压敏电阻特特性，结合串串联电路的分分压原理，把把压力变化转转换成电压表表示数的变化化，设计成了了电子秤，并并对刻度变化化作了进一步步的讨论。本题答案：(11) 4000N (22)6V (3)通过计计算，该电子子秤的刻度是是不均匀的。变换：把托盘直直接压在电阻阻上，改为托托盘通过杠杆杆机械对电阻阻施加压力，这这样可以增大大电子秤的测测量范围。也也可把电压表表换成电流表表串联在电路路里。电路也也可设计所示示， （三）油量表例题：（苏科版版九年级上册册P92）如如图所示，是是一种自动测测定油箱内油油面高度的装装置。R2是滑动变阻阻器，它的金金属滑片连在在杠杆的一端端。从油量表表（由电流表表改装而成）指指针所指的刻刻度，就可以以知道油箱内内油面的高度度。试说明它它的工作原理理。解析：本设计结结合了浮力和和杠杆以及电电路的知识，把把一个电流表表设计成了一一个反映箱内内油量多少的的油量表。如如果在本题中中，给出油箱箱内体积V和油面高度度h的函数关系系式或它们的的数据表格或或它们的图像像，同时给出出杠杆长度的的相关数据，以及滑动变阻器阻值随长度变化的数据，就可以把本题变成一道定量的计算题了。本题答案：当油油箱内充满油油时，油面托托起浮标通过过杠杆使滑动动变阻器R连入电路，使使得电路中的的电流最大，油油量表（电流流表）指针满满偏；当油箱箱内油逐渐减减少时，滑动动变阻器R连入电路中中的电阻逐渐渐增大，电路路中的电流逐逐渐减小，使使油量表示数数逐渐变小，由由此可以知道道油箱内油面面的高度变化化。变换：本题设计计中，也可把把电流表换成成电压表，然然后，电压表表和定值电阻阻R1并联，一样样可以反映出出油箱内油面面的高度。把电表设计为生生活中的计数数器、温度计计、测力计、电子子秤以及油量量表等，既激激发了学生的的好奇心，又又激活了他们们的求知欲。但但是这类试题题将力、简单单机械、表格格、图像、电电表读数以及及电路计算等等不同知识结结合在一起，组组成相互关联联的知识网。同同时，渗透了了正向和逆向向的思维能力力，尤其还活活用了半导体体的光敏、压压敏和热敏特特性。因此，解解这类题，要要有很强的理理解力和灵活活性。11