九年級物理題型專項練習：歐姆定律---動態電路計算（敏感電阻類）1．室內空調和電冰箱等家用電器中的溫度傳感器，是利用熱敏電阻隨溫度變化而變化的特性工作的。如圖甲是用熱敏電阻測量環境溫度的電路，電路中電流表的量程為0~0.02A，滑動變阻器R的銘牌上標有“150Ω3A”字樣。Rt為熱敏電阻，其阻值隨環境溫度變化關系如圖乙所示，電源電壓為5V(1)將此電路放入溫度為30℃的環境中，閉合開關，調節滑動變阻器滑片P，使滑動變阻器接入電路的電阻R=100Ω，求電流表的示數；(2)若環境溫度為40℃時，要保證整個電路元件的安全，求滑動變阻器接入電路中的最小阻值；(3)求此電路能測量的最高環境溫度為多少？2．電梯超載時，報警器會發出警報聲提醒后面進入的乘客退出電梯。某實驗小組用電源、開關、導線、壓敏電阻、報警器、滑動變阻器（2A50Ω）等模擬電梯的報警電路，如圖所示。閉合開關S和，滑動變阻器的滑片位于最左端，電流表示數為I=0.5A。已知電源電壓U保持不變，壓敏電阻R的阻值隨壓力F變化的規律如圖乙所示，報警器相當于一個定值電阻，阻值，當電流表的示數為300mA時報警器剛好報警。電流表“0~0.6A”的量程連入電路，通過向托盤里加減物品改變壓敏電阻受到的壓力大小，托盤下表面是絕緣材質，不考慮電流表對電路的影響；(1)求電源電壓U；(2)閉合開關S，斷開開關，滑動變阻器的滑片位于最左端，求報警器剛要報警時，壓敏電阻受到的壓力F的大小；(3)讓壓敏電阻承受的壓力為34N時報警器才報警，滑動變阻器連入電路的阻值應調為多少？3．如圖是一個檢測空氣質量指數的電路，其中R為氣敏電阻，允許通過的最大電流為0.2A，其電阻與空氣質量指數的關系如圖乙所示。已知電源電壓恒定不變，定值電阻為10Ω，當閉合開關S后，電流表的示數為0.1A時，空氣質量指數為30，求：(1)此時電阻消耗的電功率；(2)電源電壓；(3)小強認為該電路能測量的空氣質量最大指數太低，他想使該電路能測量的空氣質量最大指數為70，于是他提出的方案是減小電源電壓；同組的小明同學提出的方案是減小的阻值，請通過計算說明誰的方案可行。4．某物理興趣小組設計了一個壓力報警裝置，工作原理如圖所示。ABO為一水平杠桿，OA長120cm，O為支點，AB∶OB=4∶1；已知報警器R0的阻值恒為10Ω，壓力傳感器R固定放置，R的阻值隨所受壓力F變化的關系如表所示。閉合開關S，水平踏板空載時，電壓表的示數為2V；當水平踏板所受壓力增大，電壓表示數達到5V時，報警器R0開始發出報警信號。踏板、壓桿和杠桿的質量均忽略不計。求：F/N051015202530......R/Ω3528221814128.....(1)電源電壓為多少？(2)當報警器開始報警時，踏板設定的最大壓力值為多少？(3)若將報警器設定為水平踏板上承受25N壓力時發出報警信號，應將電源電壓調為多少伏？此時電路總功率是多大？5．空氣質量指數是環境監測的重要指標，下表的空氣質量等級是按照空氣質量指數A劃分的。某興趣小組自制了空氣質量監測儀，用電壓表顯示空氣質量指數，工作原理電路如圖所示。已知電源電壓U=18V，電壓表的量程為0~15V，定值電阻R0的阻值為100Ω，氣敏電阻阻值R與空氣質量指數A的關系為；空氣質量指數A0~5051~100101~150151~200201~300>300空氣質量等級優良輕度污染中度污染重度污染嚴重污染(1)當通過氣敏電阻的電流為0.05A時，此電路通電10s消耗多少電能；(2)通過計算，判斷電壓表示數為10V時對應的空氣質量等級；(3)更換定值電阻R0可改變監測儀的測量范圍，若要使電壓表滿偏時對應的空氣質量指數A=400，則更換后的定值電阻的阻值應為多大？6．近期流感多發，學校利用過氧乙酸對教室內的空氣進行熏蒸消毒。某學習小組為了測量教室空氣中過氧乙酸的氣體濃度，設計了如圖甲所示的檢測儀。已知電源電壓為6V定值電阻R0標有“2.5Ω，0.4A”字樣，過氧乙酸氣體傳感器Rt的阻值隨過氧乙酸氣體濃度ρ變化的關系如圖所示，當過氧乙酸氣體濃度ρ為0.45g/m3時，Rt阻值為5歐姆。電壓表的量程為0﹣3V，電壓表不同的示數對應不同的過氧乙酸氣體濃度，請回答下列問題：(1)按要求ρ＞0.1g/m3才能達到消毒要求。當電壓表的示數為0.75V時，教室內過氧乙酸氣體的濃度是否達到消毒要求？(2)若該檢測儀處在所能測量的最大ρ值狀態下工作了9min，R0消耗的電能是多少？(3)若檢測儀所能測量的最大值調整為0.45g/m3，此時電壓表剛好偏轉到最大刻度，則需要重新選擇哪種規格的定值電阻。7．圖甲所示，是某研究小組設計的一套測量物體重力的模擬裝置，為水平杠桿，OB長1m，O為支點，，電源電壓保持不變，電流表的量程為0~0.6A，定值電阻的阻值為，壓力傳感器R固定放置，R的阻值隨其所受壓力F變化的關系如圖乙所示。當平板空載時（即壓力F大小為O），閉合開關S，電流表的示數為0.3A。（平板、壓桿和杠桿的質量均忽略不計）求：(1)電源電壓；(2)在電路安全的情況下，緩慢增加平板上的物體的重力過程中，當電路消耗的總功率達到最大時，電流通過壓力傳感器R在1min時間內所做的功；(3)當平板上物體重為200N，此時電路不安全，若可移動A點使電路安全，則A點移動的方向和A點移動的最小距離。8．如圖是某同學設計的溫度報警電路，電壓U恒為12V，電阻R1、R2中，一只為熱敏電阻，另一只是阻值為0.4kΩ的定值電阻，其中熱敏電阻的阻值隨溫度變化的關系圖線如圖所示。輸出電壓隨溫度的升高而增大；當輸出電壓達到4V時報警，求此時：(1)R2兩端的電壓；(2)電路中的電流；(3)報警溫度。9．如圖甲為某商場安裝的扶梯自動計效器簡化電路圖。已知電源電壓U=12V，R1為光敏電阻，R2=20Ω，當有光照射時R1=20Ω；當扶梯上有顧客經過，擋住射向R1的光線時，R1的阻值增大，計數器就計數一次。圖乙為某段時間內R1兩端的電壓Uab隨時間t變化的圖像。（1）當有光照射時，電路中的電流為多大？（2）當扶梯上有顧客經過時，R2的電壓為多大？（3）這2.4s時間內電路消耗的電能是多少？10．如圖所示是一種煙霧報警器的電路圖，電源電壓為2.4V，是定值電阻，阻值為6Ω。R為光敏電阻。煙霧濃度增大時射向R的光被遮擋，R受到的光照變弱。當報警儀表的示數等于或小于100mA時報警，光敏電阻R的阻值隨著光強的關系如表所示。［“光強E”表示光強弱程度的物理量，單位為坎德拉（cd）］。光強E/cd123456光敏電阻R/Ω36181297.26（1）煙霧報警器待機狀態下，若電路中電流為150mA，通電10min消耗的電能為多少?（2）正常情況下，當R受到的光照強度為3cd時，報警儀表是否會報警?（3）由于長時向工作電源電壓降低為2V，導致煙霧報警器在正常的煙霧濃度下誤報警。為使煙霧報警器正常報警，在不更換電源的情況下，應將更換阻值比原來大的?還是更換比原來小的電阻?請通過計算說明。參考答案：1．(1)0.0125A；(2)50Ω；(3)50℃【詳解】（1）解：由電路圖可知，R與Rt串聯，電流表測電路中的電流。由圖乙可知，溫度為30℃時，Rt的為阻值為，串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電路中電流表的示數（2）由圖乙所示圖象可知，溫度為40℃時，Rt的為阻值為，由電路中電流表的量程可知，電路中的最大電流0.02A則滑動變阻器接入電路中的最小阻值為（3）由圖象可知，熱敏電阻的阻值越小，溫度越高，結合2小題可知，當電路中電流最大為0.02A且滑動變阻器取最大阻值時，熱敏電阻的阻值最小，則由圖乙可知其工作的最高環境溫度50℃。2．(1)15V(2)12N(3)【詳解】（1）由圖知閉合開關S和S1，滑動變阻器的滑片位于最左端，電路中只有定值電阻R0接入電路，電源電壓為U=IR0=0.5A×30Ω=15V（2）閉合開關S，斷開開關S1，滑動變阻器的滑片位于最左端，定值電阻R0和壓敏電阻串聯，報警器剛要報警時，電路中的總電阻為由串聯電路電阻的規律知此時壓敏電阻的阻值為R′=R總-R0=50Ω-30Ω=20Ω由圖知此時壓敏電阻受到的壓力F的大小為12N。（3）壓力為34N時，從圖像可以得出此時壓敏電阻，報警器剛要報警時，電路中的總電阻為由串聯電路電阻的規律知此時壓敏電阻的阻值為R′′=R總-R0-R2=50Ω-30Ω-8Ω==12Ω3．(1)0.1W(2)6V(3)小強的方案【詳解】（1）此時電阻消耗的電功率為（2）由乙圖可知，空氣質量指數為30時，氣敏電阻的阻值，由電路圖可知，與R串聯，則電路的總電阻為根據歐姆定律可得，電源電壓為（3）由圖乙可知，當空氣質量指數為70時，此時氣敏電阻的阻值，此時電路中的總電阻為為保護電路，電路中允許通過的最大電流為0.2A，此時電源電壓應為故應減小電源電壓，小強的方案可行。當電源電壓不變時，電路中允許通過的最大電流為0.2A，此時電路中的總電阻為由串聯電路的電阻特點可知，電阻的阻值為故應增大的阻值，小明的方案不可行。4．(1)9V(2)150N(3)19V；9.5W【詳解】（1）閉合開關S，水平踏板空載時，R受到的壓力為0，由表可知，R=35Ω；電壓表的示數為2V，電路電流為電源電壓為（2）電壓表示數達到5V時，報警器R0開始發出報警信號，此時電路電流為電路總電阻為則R連入電路的電阻為由表可知，此時壓力傳感器受到的壓力為30N。已知AB∶OB=4∶1則OA∶OB=5∶1根據杠桿的平衡條件可得則踏板設定的最大壓力值為（3）水平踏板上承受25N壓力時，根據杠桿的平衡條件可得則壓力傳感器受到的壓力由表可知，R的阻值為28Ω。則電源電壓為此時電路總功率是5．(1)9J(2)良(3)75Ω【詳解】（1）電路通電10s消耗的電能（2）電路中的電流氣敏電阻R兩端的電壓氣敏電阻的阻值此時的空氣質量指數由表格可知指數在51~100，此時空氣質量等級為良。（3）空氣質量指數時，氣敏電阻的阻值由題意可知，此時電壓表的示數氣敏電阻兩端的電壓電路中的電流更換后的定值電阻的阻值6．(1)能達到(2)216J(3)“5Ω0.7A”【詳解】（1）由圖甲可知，定值電阻R0與過氧乙酸氣體傳感器Rt串聯接入電路，電壓表測量定值電阻R0兩端的電壓，由圖乙可知，過氧乙酸氣體傳感器Rt的阻值越小，根據串聯電路電阻規律可知電路中的總電阻變小，電路中的電流變大，定值電阻R0兩端的電壓變大。當電壓表的示數為U0＝0.75V時，通過電阻R0的電流電路中的電流I＝I0＝0.3A電路中的總電阻傳感器的阻值Rt＝R-R0＝20Ω-2.5Ω＝17.5Ω由圖乙知，此時過氧乙酸氣體濃度大于0.1g/m3，故教室內達到了消毒要求。（2）定值電阻R0規格為“2.5Ω，0.4A”，定值電阻R0能承受的最大電壓U0max＝I0maxR0＝0.4A×2.5Ω＝1V＜3V所以電路中最大電流為0.4A，此時傳感器Rt的阻值最小，檢測儀處在所能測量的最大ρ值狀態下工作9min，R0消耗的電能W0max＝U0maxI0maxt0＝1V×0.4A×9×60s＝216J（3）由題知，若檢測儀所能測量的最大ρ值調整為0.45g/m3時，傳感器Rt的阻值為5Ω，電壓表的量程為0～3V，即此時電壓表示數為3V，所以過氧乙酸氣體傳感器Rt兩端的電壓Ut′＝U-U0′＝6V-3V＝3V此時通過氧乙酸氣體傳感器Rt的電流通過定值電阻的電流I0′＝It′＝0.6A定值電阻的阻值故需重新選用“5Ω,0.6A”的定值電阻。7．(1)18V(2)432J(3)0.1m【詳解】（1）當平板空載時（即壓力F大小為0），閉合開關S，電流表的示數為0.3A，由乙圖可知，壓力傳感器阻值為R=50Ω，電源電壓為U=I1(R0+R)=0.3A×(10Ω+50Ω)=18V（2）為保護電路安全，電路中最大電流為0.6A，此時電路中電功率最大，R0兩端電壓為U0=I大R0=0.6A×10Ω=6VR兩端電壓為UR=U-U0=18V-6V=12V電流通過壓力傳感器做的功為W1=URI大t=12V×0.6A×1×60s=432J（3）為使電路安全，電路中最大電流為0.6A，根據歐姆定律得，此時壓敏電阻的阻值為由乙圖可知，當壓敏電阻為20Ω時，B點最大壓力為30N，所以根據杠桿平衡條件得到FB×OB=FA×OAA點最大物重為當平板上物體重為200N，此時電路不安全，需要移動A點使電路安全；根據杠桿平衡條件OB長為1m，則OA'為移動的距離為x=OA-OA'=0.25m-0.15m=0.1m移動方向向右。8．(1)8V(2)0.01A(3)28℃【詳解】（1）圖中兩個電阻串聯，R1的電壓是4V，根據串聯電路的電壓特點知，R2兩端的電壓U2=U-U1=12V-4V=8V（2）根據圖像知，因為當溫度升高時，熱敏電阻阻值減小，根據串聯電路中電壓與電阻成正比的關系，則熱敏電阻兩端的電壓也減?。划斴敵鲭妷哼_到或超過4V時，便觸發報警器（未畫出）報警，說明只有達到一定電壓才報警，所以圖中的R2是熱敏電阻；若將電阻箱調至R1=0.4kΩ=400Ω則電路中的電流為（3）根據串聯電路的電壓特點和歐姆定律可得熱敏電阻的阻值由圖象可知開始報警的溫度為28℃。9．（1）0.3A；（2）2V；（3）7.68J【詳解】解：（1）當有光照射時，電路中的電流為（2）當扶梯上有顧客經過，擋住射向R1的光線時，R1的阻值增大，電路中的總電阻變大，電路中的電流變小，則R2的電壓變小，R1的電壓變大，根據題圖可知，此時加在R1兩端的電壓為1