初中物理电学难题及解析.docx

1. 如图 25 所示电路，电源两端电压保持不变.当开关 S1闭合、S2断开,滑动变阻器的滑片P 移到A 端时,R 的电功率为P ，电流表的示数为 I ；当开331关 S 断开、S 闭合时,R 的电功率为P ，电流表的示数为 I 。 P ：P 1233= 9:25，233（1） 求电流表的示数I 与 I12的比值。（2） 当开关 S 、S 都断开，滑动变阻器的滑片P 在中间某位置C 时,变阻12器接入电路的电阻为R ，电压表V 的示数为U ，电压表V 的示数为U ，已c1122知 U :U =3:2，R 的电功率为 10，这时R的电功率为P。通过闭合或断开12c3开关及移动滑动变阻器的滑片，会形成不同的电路，电路消耗的最大功率与电路消耗的最小功率之比为 3：1。求 R3的电功率P。解:1)当开关 S1闭合、S2断开，变阻器的滑片移到B端时,等效电路如图甲所示；当开关 S1断开、S 闭2合 时 ， 等 效 电 路 如 图 乙 所 示 .1 分PI 2 R9I33 =13 =1 =P¢I 2 R25I532322当开关 S 、S都断开，变阻器的滑片在 C 点1 分12时,等效电路如图丙所示.U3 U1 = 2R + R3 R3 + R1 = 221C3R +3 R = 2R +2R1C12R = R +3 R1C用其它方法解电源两端电压肯定,在甲、乙电路中，依据U=IRI R +R = I R +R 1 分题，过程结论1B21正确给分.3R = 2R +5RB1电路消耗功率最大应为开关 S 、S 都闭合，只有12R 接入.消耗功率最小应为R 、R 、滑动变阻器R1 分331B全部串联接入电路。电路总电压 U 肯定U 2P 最大P最小R3U 2R + R + R31BR + R + R3 31B =R132R = R +R。1 分31B依据式,可得：R 2R3CPR2在丙电路中，电流肯定， P= R3 = 11 分CCP = 2PC= 2×10 = 201 分2. 如图 19 所示电路电源两端电压恒定，定值电阻R 15 ，无视灯丝电1阻值 RL随温度的变化。只断开开关S3时，电流表的示数为I；只闭合开关S 时，电压表示数为U ，电流表的示数为I 0。4A；只断开开关S ，并把2111电阻箱R2接入电路的电阻值调整为原来的一半时，电压表的示数为U ，电2流表的示数为I。假设U U 710,II 21。2122求：1)灯泡L 的电阻； (2在上面的三个电路状态中, 电路消耗的最大电功率。图 19321解：只断开关S ，电流表的示数为 I，等效电路如图 7 甲所示； 只闭合开关S ,电流表的示数为 I ，等效电路如图 7 乙所示;1只断开开关S ，电阻箱接入电路的电阻为原来的一半,等效电路如图 7 丙所示R1R22URLUR1R2RLI1U1UII甲乙丙U7U7 U 1 = 102即 1 =U10U3R + R7图乙中 UL= 10 ；1 RL2 = 3 1 分 又RI21+ 1 R222I= 1R2L= 1 R + R7则 得：11 2= 6 ；R +R12215W + R则1 27=； R =61 分6215W +R222将 R =6代入式得：RL=92 分由图乙：UI ( R R R )0.4A×(15W6W9W12V1 分12LU 2(2) 依据 P=R电路中总电压不变，当电路中电阻最小时，电功率最大U 2 12V 2由甲、乙、两三图分析,图甲电功率最大 P=R =9W=16W 2 分注：三个电路全对给 1 分3. 某校的同学们在争论电路消耗的电功率与电阻的关系时设计了如图 19 所示的电路，滑动变阻器的最大阻值为 R 。SR当滑动变阻器的滑片 P 置于最左端时，11只闭合开关 S1，滑动变阻器的功率为PP ，电压表的示数为U ，电路中的电流3为 I11；当滑动变阻器的滑片 P 置于最左端时，只闭合开关 S2 时,滑动变阻器的RS32功率为 P ，电压表的示数为 U ,电路22中的电流为 I2，此时电路的总电功率为PU3P94 W。U 12= 8 ，3¢ =3，电路中4图 19电源两端电压保持不变。6 分（1） 求 I1 与 I2 之比12（2） 请你计算出电阻 R 与电阻 R 的比值。（3） 请你答复:如何通过开关的断开与闭合以及滑动变阻器滑片位置的转变，使整个电路消耗的总电功率最大;并请你计算出这个总电功率。解：1)滑动变阻器的滑片 P 置于最左端时,只闭合开关 S1；等效电路如图甲所示（2） 滑动变阻器的滑片 P 置于最左端时，只闭合开关 S2;等效电路如图乙所示（3） 滑动变阻器的滑片 P 置于最右端时，开关S1、S2 都闭合； 等效电路如图(丙所示，电路消耗的电功率到达最大值P.-(三个电路图正确 1 分 由图甲、图乙得：P 3 =I 2 R3= 9 I = 3-P¢I ¢2 R33-1 分4I ¢2UIR3R1 1 =1 =U¢8 1 =R4-I R222-1 分I3R+ RU 肯定： = 23R =2 R 3 RI ¢2R + R13211R=5R-1 分由图乙丙U 肯定：P=P +P =RR+23 PRR+ R+23 P= 9P+ 9 P=45W-122 分总R总12总4总4. 如图25所示电路,设电源电压不变,灯丝电阻不随温度变化。当只闭合开关S 时,112电流表的示数是 I 。当只闭合开关 S 时，电流表的示数是 I .21、2当断开 SS 时，电流312L表的示数是 I ，电压表V 、V 示数之比为 2：1，此时 R 消耗的电功率为 0。24W;当开2V关、12SS 闭合时,灯 L 正常发光，S4电流表的示数为 I。 I21：2VI=2：1，122求：(1) 电阻 R 与 R 之比；RR13与4(2) 电流 II 之比；SL3 灯 L 的额定功率。1V1V图 25解：S1 闭合，电路如图,S2 闭合，电路如图,I1R2图 I2图 S1、S2 断开，电路如图，I3R1R2图 RS1、S2 闭合，电路如图，I4R1R2图 381由图、,有IIR1 =L= 212UUR21=LR+ R + R1R12=212RR= 31122)由图得：I3I4= R并R= 6R /11 = 12(3)UUL=RLR=13串6R211串ppL=U 2LU 2=19额p= 9 p= 2.16W额L说明:其它方法正确给分。5 、现有一阻值不变的纯电阻元件R0，标有“6V 1。8W”字样，由于电路元件R0 的实际电阻值与其标准值之间可能存在差异,所以导致所标的额定功率值有可能不准。假设电路元件实际电阻值与其标准电阻值之间的差异超过 1。5 欧,则该电路元件将不能使用，检测人员为检测该电路元件是否符合标准，设计了如下图的检测电路，电路中电流表的量程为0 0.6A，电压表的量程为 03V，滑动变阻器标有“201A”的字样；(1请依据电路元件上所标的额定电压和额定功率，算出电路元件的标准电阻值；(2) 假设电路元件的额定功率刚好是 1.8W，则电路中允许通过的最大电流是多大？电源电压不能超过多少伏？(3) 某次元件检测时,检测人员闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片,当电流表示数为 0.22A 时,电压表的示数为 2。42V；当电流表的示数为 0.25A 时,电压表的示数为 1。85V，请通过计算推断所检测的电路元件是否可以使用？实际检测时，滑动变阻器的滑片是否能滑至最左端?说出理由。解:1由 P=U2/R 得 R =U00额额2/P额=6V2/1。8W=20额(2)电路元件的额定电流：I=P/U额额=1.8W/6V=0。3A额与电流表允许通过的最大电流相比较，可确定电路中允许通过的最大电流是 0。3A为保证定值电阻不被损坏，其两端电压最大为其额定电压(即U0m=6V滑动变阻器两端电压最大为 3V(电压表的量程为 03V,即URm=3V电源电压的最大值：Um=U0m+URm=6V+3V=9V(3) 在实际检测时电源电压不变,由串联电路的电压特点和题意,可列出方程组：U=2.42+0.22R0U=1.85+0.25R0联立、解得 R0 =19，U=6.6V。由于 2019=1<1.5,所以检测的电路元件可以使用。假设滑动变阻器的滑片滑至最左端，元件 R0 两端电压等于电源电压6.6V，超过其额定电压，会损坏电路元件,故不能。6、热熔胶是生产中常用的粘合剂，它在常温下是固体，熔化后再冷却就能将物体牢牢地粘合在起。图 21 甲是热熔胶枪简称“胶枪”)的外形,其内部有两只一样的PTC 加热元件,电路如图 21 乙所示，单只 PTC 加热元件的电阻与温度的变化关系如图 21 丙所示.胶枪扳机松开时,开关 Sl 断开,开关S2 的触片与 b 触点接通，假设此时接通电源，胶枪就进入预热状态，约 60s后热熔胶熔化成的胶液温度到达正常工作温度 170210)。此后,假设扣动扳机,胶枪就进入正常工作状态：固体胶条向前挤压，开关 S1 闭合， 开关 S2 的触片与 a 触点接通，枪口冒出温度为 170210的胶液.在近似计算时，可以认为胶液的温度与 PTC 加热元件的温度一样。接通电源120 s 后,问:（1） 胶枪在预热过程中消耗的最大功率是多大?（2） 假设胶枪在温度为 170的条件下工作 200s，它产生热量的 80被胶条吸取,在这过程中胶条吸取了多少热量? (3胶枪正常工作时的最小电流是多少?解：1胶枪预热时,R1 和 R2 串联,当电阻最小时即R1=R2=1000),胶枪消耗的功率最大，此时电路的总电阻 R=R1+R2=1000+1000=2023。最大功率P=UI=U2/R=(220V2/2023=24.2WR1=R2=1600，此时电路的总电阻R=R1R2/R1+R2=R1/2=800使用200s，胶枪消耗的电能W=U2t/R=220V)2×200s/800=12100J 胶条吸取的热量Q=W=12100J×80%=9680J(3)胶枪正常工作时，R1R2R1=R2=2200,和并联，当电阻最大时即电流最小，此时电路的总电阻R=R1/2=1100 最小电流I=U/R=220V/1100=0.2A(2) 胶枪正常工作时，R1 和R2 并联,由图丙可知，当温度为 170，7、小明觉察自己家汽车照明大灯的灯泡内有两根灯丝,一根是功率较小的近光灯丝主要用于照亮前方较近的路面，另一根是功率稍大的远光灯丝(主要用于照亮前方较远的路面。当掌握手柄拨到“近光“位置时，近光灯丝正常发光；当掌握手柄拔到“远光“位置时,近光灯丝和远光灯丝同时正常发光。该灯泡上标有“l2V 60W54W”的字样,通过计算答复:(1当掌握手柄拨到“近光”位置时，通过近光灯丝的电流多大?2)近光灯丝正常发光时的电阻多大? (3小明爸爸驾车在郊区道路上行驶,将掌握手柄拨到并保持在“远光“位置 5 分钟，这段时间内一个照明大灯消耗的电能是多少焦？ (4说明这种灯泡内两根灯丝在电路中的连接方式，并简述理由。解:(1)当掌握手柄拨到“近光“位置时，只有近光灯丝工作，且 P近=54W由公式 P=UI 得：通过近光灯丝的电流U(2) 由公式得 I= R得:近光灯丝正常发光时的电阻UIR=近近12V4.5 A» 2.7W(3) 当掌握手柄拔到 “远光”位置时,近光灯丝和远光灯丝同时正常发光。总功率：P=P+P=60W+54W=114W；t=5min=300s。远近由公式 P=得：这段时间内一个照明大灯消耗的电能W=Pt=114W×300s=34200J(4这种灯泡内两根灯丝是并联的.由于近光灯丝既可以单独正常发光，也可以和远光灯丝同时正常发光，所以它们是并联的。、如图甲是一种“闯红灯违法证据模拟记录器”的工作原理图，当光控 开关接收到红光时，开关自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力，它的阻值变化(变化规律如图乙所示)引起电流大于或等于 0.06A 时，继电器的衔铁就被吸下，工作电路中的电控照相机工作拍摄违规车辆.光控开关未受到红光照耀自动断开，衔铁没有被吸引，工作电路中的指示灯发光。掌握电路电压为 6V。g 取 10Nkg)求：(1)一辆质量为 400kg 的车闯红灯时，掌握电路中的电流恰好是006A 被拍照.此时压敏电阻的阻值是多大?2电磁继电器线圈电阻是多少?(3)一辆质量是 1.2t 的汽车违规闯红灯时压敏电阻消耗的电功率是多少? (4图丙是一种“超速违法证据模拟记录器“的示意图.假设某一路段要求时速不超过 60kmh,当汽车先后通过两个感应线圈上方的时间间隔小于0。5s 时,拍摄系统才会被激活而拍下超速汽车的照片.则两个线圈之间的距离应设计为多少?解：1400kg 的车对压敏电阻的压力：F1=G1=m1g=400kg×l0Nkg=4000N由图像可知，此时压敏电阻的阻值是：R1=90 WU（2） I= R此时掌握电路中的总电阻：U6VR=100 WI0.06A线圈继电器线圈的电阻：R=RR1=100 W 90 W =10 W31。2t 的车对压敏电阻的压力：F2=G2=m2g=1200kg×l0Nkg=12023N由图像可知,此时压敏电阻的阻值是：R2=30 W 此时掌握电路中的电流：I= R2U+ R=线圈6V30W + 10W=0。15AU2=I2R2 =IR2=0。15A×30 W =4。5V此时压敏电阻消耗的电功率：P2=U2I2=4.5V×0。15A=0675W4)v=60kmh=16.7ms两个感应线圈之间的距离： S=vt=16。7ms×0。5s=8.35m 说明:第四问结果为 8.33m 也对.9、小伊妈妈为了改善早餐的养分，买了一台全自动豆浆机，如图 A 所示图B 是豆浆机的主要构造:中间部位是一个带动刀头的电动机,用来将原料进展粉碎打浆；外部是一个金属圆环状的电热管，负责对液体加热煮沸图 C 是这个豆浆机的主要技术参数图 D 是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机交替工作的“Pt“图象1)豆浆机正常工作时，通过电热管的电流是多大？2)假设实际电压为 200V 时电热管的实际功率是多少？（3） 豆浆机正常工作做一次豆浆,总共消耗的电能是多少度？解：(1 P=UI 电热管正常工作的电流为 I=5。5A;2) I=U/R 电热管的电阻为 R=40电热管的实际功率为 P=1000W；实(3)由“Pt”图象可知，豆浆机正常工作做一次豆浆,加热时间是 12min,电机打浆时间是 2min， P=W/t, 豆浆机正常工作做一次豆浆消耗的电能：W=P1t1+P2t2=1210W×720s+120W×120s=885600J=0.246kWh答:(1豆浆机正常工作时,通过电热管的电流是 5。5A；2)假设实际电压为 200V 时电热管的实际功率是 1000W； (3豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能为 0。246kWh10、某物理兴趣小组探究电子磅秤的工作原理，设计图l5 甲所示的电路， 主要部件是电流表 A 和压力传感器 R1(相当于电阻值随受到的压力大小而变化的可变电阻)，压力传感器R1 与受到的压力F 的关系如图l5 乙所示，秤盘与压杠质量均无视不计。电源电压U=12V,R2=18。求:(1) 秤盘上不放重物时压力传感器的电阻 R1=30，此时电流表示数是多少A? R2 消耗的功率是多少W?(2) 电流表示数为 0。5A 时,秤盘上物体重为多少N？解:(1)由甲图可知,R1 和 R2 串联，电路总电阻： R=R1+R2 =30+18=48R2 消耗的功率:P2=I2R2 =0。25A2×l8=1。125W(或 1.13W(2)电流表示数为 0.5A 时，电路的总电阻：UR= 12V=24I0.5AR1=RR2=2418=6由图乙可知,G=F=40N。11、现有四个电学元件：电流表A、电压表 V、阻值为 4W的电阻 R1 和阻值为 6W的电阻 R某物理兴趣小组要设计四个不同的电路如图甲、乙、,2丙、丁所示，要求每个电路必需用到上述四个元件中的任意三个，每个电路消耗的总功率分别为 P、P、P、P，且 PPPP电甲乙丙丁甲乙丙丁源电压恒为 6V,各元件无故障且电路都能正常工作(1甲电路如下图，闭合开关,问：该电路中电流表示数 I及电路消耗的甲总功率 P分别是多大?甲2请你按要求完成另外三个电路的设计(将元件符号填入图中即可解：1由欧姆定律得:IU1= R =16V = 1。5A ，I24WU= R=26V =1A6WI=I +I = 1.5A+1A = 2。5A甲12P=U I=6V×2。5A = 15W甲甲说明：也可算出总电阻，再算出总电流，最终计算总功率。2依据 P=U2/R 可知，电压肯定时，总功率与总电阻成反比； PPPP,则总电阻的关系是 R R<R<R 即甲乙丙丁甲乙丙丁甲并联，乙单独接 R1，丙单独接 R2,丁图 R1 与 R2 串联，再考虑元件的连接无故障并使电路正常工作。设计的电路如下图乙丙丁12、把一个规格为“6V 3W”的小灯泡与肯定值电阻R 串联，如图甲所示,电源电压为 9V 不变,此时小灯泡恰好正常发光，不考虑小灯泡电阻受温度的影 响求(1小灯泡正常发光时的电阻；（2） 定值电阻R 的阻值；（3） 假设将它们并联在另一电压为U的电源两端， 如图乙所示，此时小灯泡的实际功率恰好是其额定功率的 1/4，则通电 5min,定值电阻R 产生的热量解：1灯泡正常发光时的电压为 6V，功率为 3W，依据 P=U2/R ，可得灯泡正常发光时的电阻：L额额RL=U2/P额=6V)2/3W=12。额(2) 由于此时小灯泡恰好正常发光，电路中的电流恰好等于其额定电流，I=I=P/U额额=3W/6V=0。5A额依据串联电路的电压特点，可计算定值电阻两端电压:UR=UUL=9V6V=3V定值电阻 R 的阻值：R=UR/I=3V/0.5A=6(3) 乙图灯泡 L 与定值电阻 R 并联此时小灯泡的实际功率恰好是其额定功率的 1/4,即 P=P实额/4=3W/4=0.75W依据 P=U2/RL 可得,0.75W=U2/12，解得U=3V. 并联电实 路中实各支路两端的电压相实 等，实 通电 5min，定值电阻 R 产生的热量：QR=WR=t=t=×5×60s=450J13、如图甲所示是某生产流水线的产品输送计数装置示意图其中S 为激光源；R2 为保护电阻；R1 为光敏电阻，每当产品从传送带上通过S 与R1 之间时，射向光敏电阻的光线会被产品挡住，R1 阻值变大，现让水平传送带匀速前进，输送边长为 0.1m、质量为 0。6kg 的正方体产品，光敏电阻两端的电压随时间变化的图象如图乙所示1求此产品对传送带的压强g 取 10N/kg)；(2从图中读出每一产品受到激光照耀的时间，并求出产品的运动速度;3电源电压恒为 6V，保护电阻R2 的阻值为 40，求传送带输送产品过程中光敏电阻 1h 消耗的电能解：1产品对传送带的压力 F=G=mg=0。6kg×10N/kg=6N， 产品对传送带的压强 P=600Pa；2射向光敏电阻的光线被产品挡住时，R1 阻值变大，其两端电压将变大。由图象可知，无光照耀的时间 t=0。2s,产品受到激光照耀的时间为 0.4s。产品的速度 v=0.5m/s；3)R1 与 R2 串联，有激光照R1 时，由图象可得U1=2V， U2=UU1=6V2V=4V，I=0.1A,R1 无激光照时，由图象可得U1=4V, U2=UU1=6V4V=2V,I=0.05A，由图象可知：每经过 0.6s，就有一个产品通过计数装置， 其中 0。4s 有光照耀,电阻 R1 消耗的电能W1=U1It1=2V×0。1A×0.4s=0.08J；其中 0。2s 无光照耀，电阻 R1 消耗的电能W1=U1It2=4V×0。05A×0。2s=0。04J；因此每经过 0.6s,电阻 R1 消耗的电能为W=W1+W1=0。08J+0。04J=0。12J1h=3600s,则光敏电阻 R1 在 1h 内消耗的电能为W 总=0.12J×=720J114、(2023 山东聊城市如下图电路中，电源电压不变，R=20 W ,滑动变阻器 R2 的最大阻值为 60 W ,小灯泡 L 的额定电压为 5V，电流表的量程(00.6A 或 03A。只闭合 S2 时，电流表的示数为 0.4A;只闭合S3，且变阻器的滑片 P 在正中点时，电流表的示数为 0 。3A。(不考虑温度对灯丝电阻的影响(1电源电压和灯丝电阻。(2只闭合S3 时，要使小灯泡L 正常发光，变阻器 R2 连入电路的阻值。(3)闭合 S1、S2、S3，为保证不损坏电流表，变阻器R2 的阻值可调范围和电流表的变化范围。解：1设电源电压为 U,灯丝的电阻为 RL，只闭合 S2 时， R1 与 L 串联，U=I1(Rl+RL=0.4A×(20 W +RL)只闭合 S3 时, R2 与L 串联，U=I2(R2 +RL=0.3A×30 W +RL)2联立、解 得 U=12V， RL=l0 W.U(2)只闭合 S3 时，假设 L 正常发光，IL=L= 5V=0。5A所以 R2=U - ULIL= 12V - 5V0.5A=14 WR10WL3)当闭合 S1、S2、S3 时,R2 与 R1 并联,电流表测总电流. R2 最大时，总电阻最大，电流表示数最小.I=I +I= U + U = 12V+ 12V=0.8Amin12RR1220W60W所以电流表接 03A 的量程R2 最小时，总电阻最小，电流表示数最大，最大为 3A。由于 R1 的电阻不变且电压也不变，所以通过的电流 I1 也不变，恒为 0.6A。电 流 表 示 数 为 3A时 ， I ¢ =I-I=3A-0 。 6A=2.4A ， 所 以21R¢ = U = 12V =5 W2I ¢22.4A即 R2 取值范围为 5 W 60 W ，电流表的示数范围为 0。8 A3 A或 3 A0。8 A.说明:此题第三问也有其它解法。015、PTC 是一种型的半导体陶瓷材料，它的发热效率较高,PTC 材料的电阻随温度变化而变化。如图甲所示的陶瓷电热水壶就使用了这种材料，它 的工作电路如图乙所示，电源电压为 220V，R 是定值电阻，其阻值不受温度变化的影响,RT 是 PTC 的电阻。电热水壶在刚开头工作时，RT 为 24，电路消耗的总功率 1100W。 求：1R0 的阻值为多少?T2)当 RT 的温度为 100时，RT 电阻边为 180，R 的实际功率为多少?电路总电阻 R=R +R =180+20=200总T0电路中的总电流 I=U/R=220V/200=1。1A总R 的实际功率:P =U I=I2R =(1.1A)2×180=217.8WTTT解：(1电热水壶刚开头工作时,R 为 24，R 与 R 串联，TT0由 P=U2/R 得电路总电阻R=U2/P=220V2/1100W=44R0 的阻值：R0=RR =4424=20总T(2)当 R 的温度为 100时,R 电阻边为 180总TT116、如图 18 所示电路，电源电压为 6 V 且保持不变,电阻 R =30 ，电流表A 仅有一个 00。6 A 的量程。1(1求通过电阻 R 的电流；222)滑动变阻器 R 的滑片 P 在最右端时， R 消耗的功率为 0。72 W,求;R 的最大阻值22(3在保证电流表安全工作的状况下，R 连入R1电路的最小阻值是多少?·P·R2AS图 181与2解：1由图可知，RR 并联，1R 两端的电压:U1=U2=U=6V1通过电阻 R 的电流:I1=U1/R1=6V/30 =0.2A22(2) 滑动变阻器 R 的滑片 P 在最右端时 ,R接入电路的阻值最大,22222由 P2=U 2/R 得R =U 2/P =(6V2/0。72W=50(3) 为保证电流表安全工作，电流表示数最大 0.6A(即 I=0。6Am总11由于 R 两端的电压不变，其阻值也不变，所以通过 R的电流 I1恒为 0。2A.通过滑动变阻器 R的最大电流:I=II =0.6A0.2A=0.4A22m总 m12R 连入电路的最小阻值：R2min= U2/I2m=6V/0。4A=1517、某水果自动筛选装置如下图，它能将质量小于肯定标准的水果自动剔除。其原理如下：传送带上的水果经过检测点时，使压敏电阻R 的AB阻值发生变化。AB 间的电压也随之发生转变。当U3V 时,机械装置启动，将质量不达标的小水果推出传送带，实现自动筛选功能。：电源 电压为 12V，R0=20，压敏电阻 R 的阻值随压力变化关系如下图。求：1当检测点上没有水果时，电路中的电流是多大？2)不同等级的水果筛选的质量标准是不同的.请你对电路进展改进，使该装置能够便利筛选不同水果。3当压力转变时，压敏电阻 R 的最大功率是多少？此时在检测点上的水果质量是多少?提示：y=a(xb+c，则顶点 yc解: (1)由电路图可知，R 与 R0 串联。无水果时，F=0N，由图像可得R=100，电路中的总电流:=U/(R+R )12V/(10020)A0.1A0总(2在电路中串一个滑动变阻器。(其它改进有理也可(3)压敏电阻 R 的功率：P=UI=UU I12IR0)I总1220II=20I0。3)+1。8当 I=0.3时，P1。8W最大此时压敏电阻两端电压:U=P/I1.8W/0。3A6V最大压敏电阻的阻值：R=U/I =6V/0.3A20由图像可知 R=20 时，F=5N G=F=5NmG/g5N/(10N/kg0。5kg说明：第三问还有其它解法，都要用二次函数求最值。18、如图甲所示是生活中常见的自动加热、保温的电水壶，它的铭牌如下面表格现将它接在 220V 的电压下工作额定电压220V频率50Hz容积6L加热功率1000W保温功率40W1如图乙)所示为电水壶的电路图，其中R0 是电热水壶中的电热管， R 是与电热水壶的电热管串联的电阻，S 是一个自动切换的温控开关,此热水壶是在热胆中储水，由电热管加热工作的，请依据电路图推断：当温控开关闭合还是断开时，电水壶处于加热状态(2按铭牌上所标电水壶的加热功率、保温功率，计算 R0 和R 的阻值分别是多少？3当它处于加热状态时，假设消耗的电能全部用来加热水，使热胆中2kg、20的水温度上升到 90至少需要多少时间？解：1)由电路图知：当温控开关闭合时,电阻 R 短路，R0 接在电源两端，此时消耗的功率为 P1=；当温控开关断开时，电阻 R 和 R0 串联在电源两端，此时消耗的功率为 P2=由于U 肯定，R+R0R，所以P1P2，即温控开关闭合时，电水壶处于加热状态(2 P=00 电阻 R 的阻值为R =44；保温状态下的电路总电阻为 R=1210，串电阻 R 的阻值为 R=RR =121044=1166；0串3水吸取的热量为 Q=cmt=4.2×103J/kg×2kg×9020=5.88×105J， P=W/t=Q/t 电热壶的加热时间为 t=588s19、如图 21 所示，电源电压保持不变,定值电阻 R=20，滑动变阻器的最大阻值是 12,灯泡的额定电功率为 2W。1)当只闭合开关S1,滑动变阻器的滑片P 位于最左端a 时， 电流表的读数为 0.3 A，求： 电源电压U；2(2保持滑动变阻器滑片位置不变，再闭合开关S ，灯泡恰好正常发光，求:灯泡的电阻R；L123)当断开 S ,闭合 S ，将滑片 P 移至最L右端 b，求：此时灯泡所消耗的电功率P 。解：(1) 当只闭合开关 S1，滑动变阻器的滑片 P 位于最左端 a 时，电路只有 R 工作.电源电压:U=IR=0.3A×20=6V(2) 保持滑动变阻器滑片位置不变，再闭合开关 S2，R 与 L 并联.此时灯泡恰好正常发光，所以有 U=U=6V额依据 P=U2/R ，可得灯泡的电阻：L额额RL=U2/P额