如圖所示為檢測某傳感器的電路圖.傳感器上標(biāo)有“3V、0.9W”的字樣(傳感器可看做一個純電阻),滑動變阻器R上標(biāo)有“10Ω、1A”的字樣,電流表的量程為0.6A,電壓表的量程為3V.
(1)根據(jù)傳感器上的標(biāo)注,計算該傳感器的電阻和額定電流.
(2)若電路各元件均完好,檢測時,為了確保電路各部分的安全,在a、b之間所加的電源電壓最大值是多少?
(3)根據(jù)技術(shù)資料可知,如果傳感器的電阻變化超過1Ω,則該傳感器就失去了作用.實際檢測時,將一個電壓恒定的電源加在圖中a、b之間(該電源電壓小于上述所求電壓的最大值),閉合開關(guān)S,通過調(diào)節(jié)R來改變電路中的電流和R兩端的電壓.檢測記錄如下;
電壓表示數(shù)U/V電流表示數(shù)I/A
第一次1.480.16
第二次0.910.22
若不計檢測電路對傳感器電阻的影響,通過計算分析,你認(rèn)為這個傳感器是否仍可使用?此時a、b間所加的電壓是多少?

【答案】分析:本題目非常有意思,循序漸進(jìn),步步加深,考查學(xué)生能否靈活利用所學(xué)的知識解決問題.第一問非常簡單,根據(jù)傳感器上的銘牌標(biāo)志,利用電功率公式便可求出電阻和電流,而第二問就必須求出各用電器所能通過的電流,從而比較得出干路最大電流,然后利用相關(guān)公式求出最大電壓.第三問就得利用所知物理量,及要求未知量,結(jié)合數(shù)學(xué)中的二元一次方程組來解決,最后便可求出所加電壓.
解答:解:(1)傳感器的電阻為:R===10Ω     
I===0.3A                
(2)要求電路各部分安全,則要求電路的最大電流:I=I=0.3A,
此時電源電壓最大值:Um=U+U,
U為傳感器的額定電壓,U為R調(diào)至最大值R0m=10Ω時,R兩端的電壓,即,U=IR0m=0.3A×10Ω=3V,
電源電壓最大值:Um=U+U=3V+3V=6V;
(3)設(shè)實際檢測時,加在a、b間的電壓為U,傳感器的實際電阻為R'
根據(jù)第一次實驗記錄數(shù)據(jù)有:U=I1R'+U1=0.16A×R'+1.49V①
根據(jù)第二次實驗記錄數(shù)據(jù)有:U=I2R'+U2=0.22A×R'+0.91V②
由①、②兩式解得:
R′=9.67Ω,U=3 V                           
傳感器的電阻變化為△R=R一R′=l0Ω一9.67Ω<0.5Ω
∴此傳感器仍可使用.               
答:(1)該傳感器的電阻和額定電流各是10Ω,0.3A;
(2)在a、b之間所加的電源電壓最大值6V;
(3)傳感器仍可使用,電壓為3V.
點評:這道題目綜合性比較強(qiáng),非?疾閷W(xué)生各方面的能力,學(xué)生在做這類題目時要膽大細(xì)心認(rèn)真,并且會結(jié)合數(shù)學(xué)中的相關(guān)知識去解決物理中的問題.題目非常不錯!
練習(xí)冊系列答案
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(1)根據(jù)傳感器上的標(biāo)注,計算該傳感器的電阻和額定電流.
(2)若電路各元件均完好,檢測時,為了確保電路各部分的安全,在a、b之間所加的電源電壓最大值是多少?
(3)根據(jù)技術(shù)資料可知,如果傳感器的電阻變化超過1Ω,則該傳感器就失去了作用.實際檢測時,將一個電壓恒定的電源加在圖中a、b之間(該電源電壓小于上述所求電壓的最大值),閉合開關(guān)S,通過調(diào)節(jié)R0來改變電路中的電流和R0兩端的電壓.檢測記錄如下;
電壓表示數(shù)U/V 電流表示數(shù)I/A
第一次 1.48 0.16
第二次 0.91 0.22
若不計檢測電路對傳感器電阻的影響,通過計算分析,你認(rèn)為這個傳感器是否仍可使用?此時a、b間所加的電壓是多少?

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(1)傳感器的電阻和額定電流.
(2)為了確保電路各部分的安全,在a、b之間所加的電源電壓最大值是多少?

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(1)根據(jù)傳感器上的標(biāo)注,計算該傳感器的電阻和額定電流。
(2)若電路各元件均完好,檢測時,為了確保電路各部分的安全,在a、b之間所加的電源電壓最大值是多少?
(3)根據(jù)技術(shù)資料可知,如果傳感器的電阻變化超過1Ω,則該傳感器就失去了作用。實際檢測時,將一個電壓恒定的電源加在圖中a、b之間(該電源電壓小于上述所求電壓的最大值),閉合開關(guān)S,通過調(diào)節(jié)R0。來改變電路中的電流和R0兩端的電壓。檢測記錄如下:
若不計檢測電路對傳感器電阻的影響,通過計算分析,你認(rèn)為這個傳感器是否仍可使用?此時a、b間所加的電壓是多少?

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(1)傳感器的電阻和額定電流;

(2)為了確保電路各部分的安全,在a、b之間所加的電源電壓最大值是多少?

(3)如果傳感器的電阻變化超過標(biāo)準(zhǔn)值1 Ω,則該傳感器就失去作用.實際檢測時,將一個恒壓電源加在圖中a、b之間,閉合開關(guān)S,通過調(diào)節(jié)R0來改變電路中的電流和R0兩端的電壓.檢測記錄如下:

 

電壓表示數(shù)U/V

電流表示數(shù)I/A

第一次

1.48

0.16

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0.22

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