174欧姆定律在串并联电路的应用 含答案.docx
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174欧姆定律在串并联电路的应用含答案
动态电路(传感器型)
题型解读:
一、题型特点:
传感器型动态电路题中传感器阻值发生变化的原因是外界因素,常见的外界因素有:
压力,温度,浓度,光照。
(2020•十堰)如图甲是非接触式红外线测温枪,图乙是它的工作原理图。
R0是定值电阻,R是红外线热敏电阻,其阻值随人体温度变化的图象如图丙。
对该电路分析正确的是( )
A.体温越高,R的阻值越大
B.体温越高,电压表示数越大
C.体温越高,电压表示数越小
D.体温越低,电压表示数越大
二、题型考点:
①判断电路串并联的方法:
电流从电源正极出发,经过一个用电器回到电源负极,在此过程中经过另一个用电器,则电路为串联,反之则电路为并联电路
②电流表测量位置判断:
电流表必须和被测的用电器串联
③串并联电路电流规律:
串联电路中电流处处相等,并联电路中干路电流等于各支路电流之和
④电压表测量位置判断:
必须把电压表并联在被测电路的两端
⑤串并联电路电压规律:
在串联电路中,总电压等于各用电器两端电压之和。
在并联电路中,总电压等于各支路两端电压。
⑥导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
解题步骤指导:
2.(2020•十堰)如图甲是非接触式红外线测温枪,图乙是它的工作原理图。
R0是定值电阻,R是红外线热敏电阻,其阻值随人体温度变化的图象如图丙。
对该电路分析正确的是( )
A.体温越高,R的阻值越大
B.体温越高,电压表示数越大
C.体温越高,电压表示数越小
D.体温越低,电压表示数越大
解题步骤指导:
第一步:
确定传感器阻值随外界变化关系
第二步:
确定电路连接方式
第三步:
确定电表测量位置
第四步:
利用欧姆定律进行电表示数变化判断
变式巩固练习:
1.(2020•巴彦淖尔模拟)巨磁电阻效应是指巨磁电阻的阻值随外部磁场的增强而减小,如图是巨磁电阻特性原理示意图,下列说法正确的是( )
A.S1闭合时,螺线管左端为N极
B.闭合S2,保持滑片位置不变,S1由a接到b时灯泡变亮
C.闭合S2,保持滑片位置不变,S1由b接到a时灯泡变暗
D.闭合S2,保持S1的位置不变,滑片向左移动时,灯泡变亮
2.(2020•十堰)如图甲是非接触式红外线测温枪,图乙是它的工作原理图。
R0是定值电阻,R是红外线热敏电阻,其阻值随人体温度变化的图象如图丙。
对该电路分析正确的是( )
A.体温越高,R的阻值越大
B.体温越高,电压表示数越大
C.体温越高,电压表示数越小
D.体温越低,电压表示数越大
3.(2020•赤峰)如图所示是一种烟雾报警器的电路图,开关S处于闭合状态,R0是定值电阻,R为感光电阻,光照越强,阻值越小。
烟雾浓度增大时射向R的光被遮挡,R受到的光照变弱。
当烟雾浓度增大时,下列判断正确的是( )
A.电流表的示数变大
B.电压表的示数变小
C.电压表与电流表的示数之比不变
D.电压表与电流表的示数之比变大
4.(2020•长春)某科技小组为快递公司设计的分拣计数装置简化电路如图所示。
R1为定值电阻,R2为光敏电阻。
当有光照射时电阻变小,激光被遮挡一次,计数器会自动计数一次(计数器可视为电压表),闭合开关。
激光被遮挡瞬间,下列说法正确的是( )
A.电阻R2的阻值变小B.通过R2的电流变大
C.计数器两端的电压变大D.R1与R2的电流之比变小
5.(2020•北京)如图所示是一种温度测试仪的电路,R1为定值电阻,R2为热敏电阻(阻值随温度升高而减小,电路图符号
)。
电源两端的电压不变,闭合开关S,当所测物体温度升高时,下列判断正确的是( )
A.电流表示数变小B.电流表示数不变
C.电压表示数变小D.电压表示数变大
6.(2019•玉林)光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。
如图所示,闭合开关,逐渐减弱光敏电阻的光照强度,下列说法正确的是( )
A.电流表和电压表的示数均变小
B.电流表和电压表的示数均变大
C.电流表的示数变小,电压表的示数变大
D.电流表的示数变大,电压表的示数变小
7.(2019•广西)用石墨烯制成的湿敏电阻,其阻值会随含水量的升高而增大。
如图是检测植物叶片含水量的电路,电源电压不变。
将湿敏电阻R附着在叶片上,当叶片含水量升高时( )
A.电流表示数增大B.电压表示数减小
C.电路总电阻减小D.电路总功率增大
8.(2019•宜昌)巨磁电阻(GMR)效应指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象,如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图,当闭合S1、S2且将滑片P向右滑动时,下列说法正确的是( )
A.指示灯变暗,电压表示数变大
B.指示灯变暗,电压表示数变小
C.指示灯变亮,电压表示数变大
D.指示灯变亮,电压表示数变小
9.(2020•广西模拟)为了打击酒驾行为,交警常用酒精浓度检测仪对驾驶人员进行酒精测试,如图甲所示是一款酒精浓度检测仪的简化电路图,其电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为酒精气体浓度传感器(气敏电阻),R的阻值与酒精气体浓度的关系如图乙所示。
当接通电源时,下列说法正确的是( )
A.当酒精气体浓度减小时,R的阻值减小
B.当酒精气体浓度减小时,电压表的示数变大
C.当酒精气体浓度增大时,电流表的示数变小
D.当酒精气体浓度增大时,电压表的示数与电流表的示数的比值不变
10.(2020•朝阳区二模)图所示为某光敏电阻的控制电路示意图,电源两端电压保持不变,R为定值电阻,RG为光敏电阻,其阻值随光照强度的减弱而增大。
闭合开关S,当光照强度减弱时,下列判断中正确的是( )
A.电阻RG的阻值减小B.电路中的电流增大
C.电压表的示数不变D.电阻RG两端的电压增大
11.(2020•文登区一模)如图是检测植物叶片含水量的电路,电源电压不变,R是用石墨烯制成的湿敏电阻,其阻值会随含水量的升高而增大。
将湿敏电阻R附着在叶片上,当R检测到叶片含水量升高时( )
A.电流表示数增大B.电压表示数减小
C.电路总电阻减小D.电路总功率增大
12.(2020•成都模拟)晓强设计一个天然气泄漏检测电路,如图甲所示,R为气敏电阻,其阻值随天然气浓度变化曲线如图乙所示,R0为定值电阻,电源电压恒定不变。
闭合开关,则下列说法正确的是( )
A.天然气浓度增大,电压表示数变小
B.天然气浓度减小,电流表示数变大
C.天然气浓度增大,电路中的总电阻变大
D.天然气浓度减小,电路中的总功率变小
13.如图所示是小丽设计的压力传感器的原理图,其中R1是滑动变阻器,R2是定值电阻。
当压力F增大时( )
A.电流表示数增大B.电流表示数减小
C.电流表示数不变D.都有可能
电学小专题十五:
传感器型动态电路
参考答案
1.(2020•巴彦淖尔模拟)巨磁电阻效应是指巨磁电阻的阻值随外部磁场的增强而减小,如图是巨磁电阻特性原理示意图,下列说法正确的是( )
A.S1闭合时,螺线管左端为N极
B.闭合S2,保持滑片位置不变,S1由a接到b时灯泡变亮
C.闭合S2,保持滑片位置不变,S1由b接到a时灯泡变暗
D.闭合S2,保持S1的位置不变,滑片向左移动时,灯泡变亮
解:
A、S1闭合时,利用安培定则可知,电磁铁的右端为N极、左端为S极。
故A错误。
B、闭合S2,保持滑片位置不变,S1由a接到b时,线圈的匝数变少,通电螺线管的磁性减弱。
右侧电路中的总电阻变大,总电压不变,总电流减小,根据P=I2R,可知,灯泡的电功率变效,故小灯泡变暗,故B错误;
C、闭合S2,保持滑片位置不变,S1由b接到a时,线圈的匝数变多,通电螺线管的磁性增强。
因为巨磁电阻的阻值随外部磁场的增强而减小,右侧电路中的总电阻变小,总电压不变,总电流增大,根据P=I2R,可知,灯泡的电功率变大,故小灯泡变亮,故C错误;
D、闭合S2,保持S1的位置不变,滑片向左移动时,电路中总电阻变小,总电压不变,总电流变大,通电螺线管的磁性增强,巨磁电阻的阻值变小,右侧电路中的总电阻变小,总电压不变,总电流增大,根据P=I2R,可知,灯泡的电功率变大,故小灯泡变亮,故D正确;
故选:
D。
2.(2020•十堰)如图甲是非接触式红外线测温枪,图乙是它的工作原理图。
R0是定值电阻,R是红外线热敏电阻,其阻值随人体温度变化的图象如图丙。
对该电路分析正确的是( )
A.体温越高,R的阻值越大
B.体温越高,电压表示数越大
C.体温越高,电压表示数越小
D.体温越低,电压表示数越大
解:
ABC、两电阻串联,电压表测定电阻的电压,体温越高,由图丙知,红外线热敏电阻越小,故A错误;
由分压原理,热敏电阻的电压越小,根据串联电路电压的规律,电压表示数越大,故B正确,C错误;
D、体温越低,红外线热敏电阻越大,由分压原理,热敏电阻的电压越大,由串联电路电压的规律,电压表示数越小,故D错误。
故选:
B。
3.(2020•赤峰)如图所示是一种烟雾报警器的电路图,开关S处于闭合状态,R0是定值电阻,R为感光电阻,光照越强,阻值越小。
烟雾浓度增大时射向R的光被遮挡,R受到的光照变弱。
当烟雾浓度增大时,下列判断正确的是( )
A.电流表的示数变大
B.电压表的示数变小
C.电压表与电流表的示数之比不变
D.电压表与电流表的示数之比变大
解:
AB.由电路图可知,R0与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
因光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大,所以,当烟雾浓度增大时,光照变小,感光电阻R阻值变大,电路中的总电阻变大,由I=
可知电路中的电流变小,即电流表的示数变小,由串联分压规律可知R两端的电压变大,即电压表的示数变大,故AB错误;
CD.电压表的示数变大,电流表的示数变小,电压表与电流表的示数之比变大,故C错误、D正确。
故选:
D.
4.(2020•长春)某科技小组为快递公司设计的分拣计数装置简化电路如图所示。
R1为定值电阻,R2为光敏电阻。
当有光照射时电阻变小,激光被遮挡一次,计数器会自动计数一次(计数器可视为电压表),闭合开关。
激光被遮挡瞬间,下列说法正确的是( )
A.电阻R2的阻值变小B.通过R2的电流变大
C.计数器两端的电压变大D.R1与R2的电流之比变小
解:
A、两电阻串联,计数器(电压表)测R2的电压,已知当有光照射时电阻变小,故激光被遮挡瞬间电阻R2变大,A错误;
B、由串联电阻的规律,电路的总电阻变大,由欧姆定律可知,电路的电流变小,B错误;
C、根据U=IR,R1的电压变小,由串联电路电压的规律可知,电压表示数变大,计数器两端的电压变大,C正确;
D、根据串联电路各处的电流相等,故R1与R2的电流之比为1:
1,保持不变,D错误。
故选:
C。
5.(2020•北京)如图所示是一种温度测试仪的电路,R1为定值电阻,R2为热敏电阻(阻值随温度升高而减小,电路图符号
)。
电源两端的电压不变,闭合开关S,当所测物体温度升高时,下列判断正确的是( )
A.电流表示数变小B.电流表示数不变
C.电压表示数变小D.电压表示数变大
解:
由电路图可知,热敏电阻与定值电阻串联,电压表测量定值电阻R1两端的电压,电流表测量电路电流;
当温度升高时,热敏电阻的阻值减小,因此电路中的总电阻减小;已知电源电压不变,由I=
知,电路中的电流变大,即电流表示数变大,故AB错误;
根据U=IR知,在电阻不变时,定值电阻R1两端的电压变大,电压表的示数增大,故C错误,D正确。
故选:
D。
6.(2019•玉林)光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。
如图所示,闭合开关,逐渐减弱光敏电阻的光照强度,下列说法正确的是( )
A.电流表和电压表的示数均变小
B.电流表和电压表的示数均变大
C.电流表的示数变小,电压表的示数变大
D.电流表的示数变大,电压表的示数变小
解:
由电路图可知,光敏电阻R与定值电阻R0串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,
因光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,
所以,逐渐减弱光敏电阻的光照强度时,光敏电阻R的阻值变大,电路的总电阻变大,
由I=
可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故BD错误;
由U=IR可知,R0两端的电压变小,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R两端的电压变大,即电压表的示数变大,故A错误、C正确。
故选:
C。
7.(2019•广西)用石墨烯制成的湿敏电阻,其阻值会随含水量的升高而增大。
如图是检测植物叶片含水量的电路,电源电压不变。
将湿敏电阻R附着在叶片上,当叶片含水量升高时( )
A.电流表示数增大B.电压表示数减小
C.电路总电阻减小D.电路总功率增大
解:
由电路图可知,湿敏电阻R与定值电阻R1串联,电流表测电路中的电流,
将湿敏电阻R附着在叶片上,
因湿敏电阻的阻值会随含水量的升高而增大,且串联电路的总电阻等于各分电阻之和,
所以,当叶片含水量升高时,湿敏电阻的阻值增大,电路的总电阻增大,故C错误;
由I=
可知,电路中的电流减小,即电流表示数减小,故A错误;
由U=IR可知,R1两端的电压减小,即电压表的示数减小,故B正确;
由P=UI可知,电路总功率减小,故D错误。
故选:
B。
8.(2019•宜昌)巨磁电阻(GMR)效应指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象,如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图,当闭合S1、S2且将滑片P向右滑动时,下列说法正确的是( )
A.指示灯变暗,电压表示数变大
B.指示灯变暗,电压表示数变小
C.指示灯变亮,电压表示数变大
D.指示灯变亮,电压表示数变小
解:
由左图可知,电磁铁与滑动变阻器串联,
当闭合S1、S2且将滑片P向右滑动时,变阻器接入电路中的电阻变大,电路的总电阻变大,
由I=
可知,左侧电路中的电流变小,通过电磁铁的电流变小,电磁铁的磁性变弱,
因巨磁电阻的电阻在磁场中急剧减小,
所以,巨磁电阻(GMR)的阻值变大,
右图中指示灯和巨磁电阻串联的总电阻变大,电路中的电流变小,灯泡两端的电压变小,
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,
所以,由P=UI可知,灯泡的实际功率变小,灯泡变暗,故CD错误;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,巨磁电阻两端的电压变大,即电压表的示数变大,故A正确、B错误。
故选:
A。
9.(2020•广西模拟)为了打击酒驾行为,交警常用酒精浓度检测仪对驾驶人员进行酒精测试,如图甲所示是一款酒精浓度检测仪的简化电路图,其电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为酒精气体浓度传感器(气敏电阻),R的阻值与酒精气体浓度的关系如图乙所示。
当接通电源时,下列说法正确的是( )
A.当酒精气体浓度减小时,R的阻值减小
B.当酒精气体浓度减小时,电压表的示数变大
C.当酒精气体浓度增大时,电流表的示数变小
D.当酒精气体浓度增大时,电压表的示数与电流表的示数的比值不变
解:
由电路图可知,定值电阻与传感器的电阻串联,电压表测量定值电阻两端的电压,电流表测量电路的电流;
AB、由图乙可知,当酒精浓度减小时,传感器R的阻值增大,根据欧姆定律可知,电路中电流减小,根据U=IR可知,定值电阻R0两端的电压变小,即电压表的示数变小;故AB错误;
C、由图乙可知,当酒精浓度增大时,传感器R的阻值减小,总电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中电流增大,即电流表示数增大,故C错误。
D、由电路图可知,定值电阻R0与传感器R串联,电压表测量定值电阻R0两端的电压,由欧姆定律可知,电压表的示数与电流表的示数的比值等于定值电阻的阻值,它是不变的,故D正确。
故选:
D。
10.(2020•朝阳区二模)图所示为某光敏电阻的控制电路示意图,电源两端电压保持不变,R为定值电阻,RG为光敏电阻,其阻值随光照强度的减弱而增大。
闭合开关S,当光照强度减弱时,下列判断中正确的是( )
A.电阻RG的阻值减小B.电路中的电流增大
C.电压表的示数不变D.电阻RG两端的电压增大
解:
由电路图可知,光敏电阻RG和定值电阻R串联,电压表测R两端的电压;
AB、因为光敏电阻的阻值随空气透光程度的减弱而增大时,所以闭合开关,当空气透光程度减弱时,光敏电阻RG的阻值变大、电路的总电阻变大;
电源电压不变,根据I=
可知,电路中的电流变小,故AB错误;
CD、根据U=IR可知,R两端的电压变小,即电压表示数减小;又因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以光敏电阻RG两端电压变大,故D正确,C错误。
故选:
D。
11.(2020•文登区一模)如图是检测植物叶片含水量的电路,电源电压不变,R是用石墨烯制成的湿敏电阻,其阻值会随含水量的升高而增大。
将湿敏电阻R附着在叶片上,当R检测到叶片含水量升高时( )
A.电流表示数增大B.电压表示数减小
C.电路总电阻减小D.电路总功率增大
解:
由电路图可知,定值电阻R1与湿敏电阻R串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,
因湿敏电阻R的阻值会随含水量的升高而增大,
所以,当R检测到叶片含水量升高时,R的阻值增大,电路的总电阻增大,故C错误;
由I=
可知,电路中的电流减小,即电流表的示数减小,故A错误;
由U=IR可知,R1两端的电压减小,即电压表的示数减小,故B正确;
电源电压不变,电路中的电流减小,由P=UI可知,电路的总功率减小,故D错误。
故选:
B。
12.(2020•成都模拟)晓强设计一个天然气泄漏检测电路,如图甲所示,R为气敏电阻,其阻值随天然气浓度变化曲线如图乙所示,R0为定值电阻,电源电压恒定不变。
闭合开关,则下列说法正确的是( )
A.天然气浓度增大,电压表示数变小
B.天然气浓度减小,电流表示数变大
C.天然气浓度增大,电路中的总电阻变大
D.天然气浓度减小,电路中的总功率变小
解:
A、由图乙可知气敏电阻的阻值随天然气浓度的增大而减小,当天然气浓度增大时,由欧姆定律可得电路中电流增加,即电流表示数增大,由U0=IR0可知,定值电阻两端的电压会增大,即电压表的示数会变大;故A错误;
B、由图乙可知气敏电阻的阻值随天然气浓度的减小而升高,当天然气浓度减小时,由欧姆定律可得电路中电流减小,即电流表示数减小;故B错误;
C、由图乙可知气敏电阻的阻值随天然气浓度的增大而减小,而串联电路中的总电阻等于各部分电阻之和,所以天然气浓度增大,电路中的总电阻变小,故C错误;
D、由图乙可知气敏电阻的阻值随天然气浓度的减小而升高,当天然气浓度减小时,由欧姆定律可得电路中电流减小,根据P=UI可知,电路中的总功率变小,故D正确。
故选:
D。
13.如图所示是小丽设计的压力传感器的原理图,其中R1是滑动变阻器,R2是定值电阻。
当压力F增大时( )
A.电流表示数增大B.电流表示数减小
C.电流表示数不变D.都有可能
解:
由电路图可知,R1、R2串联,电流表测电路中的电流;
压力F增大时,金属片向下移动,变阻器R1接入电路的电阻变小,电路中的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流增大,即电流表示数增大。
故选:
A。