专题13 电表改装类计算题解题技巧决战中考物理题型解答策略学案原卷版.docx

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专题13电表改装类计算题解题技巧决战中考物理题型解答策略学案原卷版

【决战中考·】物理题型解答策略

专题十三电表改装类计算题解答技巧

计算题是物理中考的主要内容，在中考试卷中占有很大比例。

计算题以考查学生综合应用所学知识分析问题和解决问题的能力为主，它既能反映学生对基本知识的理解掌握水平，同时又能体现学生在综合应用所学知识分析和解决问题过程中的情感、态度与价值观。

解答计算题应该首先明确它的特点，避免盲目和无从下手的尴尬，同时明确题目涉及的物理现象和物理知识，明确要解决的问题是什么，找准关系，有的放矢的按要求进行合理的计算。

计算题常以填空题、选择题和计算过程题型出现。

尤其是计算过程题是考查学生分析问题、解决问题和计算能力的题型，要求较高，分值较高，并要求有计算过程和步骤，每一步骤都有相应分值。

计算题在中考题中常被列为压轴题目。

计算题的特点是：

（1）结果合理性：

这类题能反映学生对自然界或生产、生活中若干事物的观察和关心程度。

它要求学生用生活实践，社会活动的基本经验对题目的计算结果进行判断，留取合理的，舍弃不合理的。

（2）知识综合性：

这类题往往是把几个或几种物理过程及物理现象放在一起，利用各个过程或各种现象之间的相切点，解答要解决的问题。

它反映学生学习知识的综合能力和分析解决问题的能力。

（3）应用性：

这类题是把物理知识浸透到社会实际操作和应用到生活体验中，它能够反映学生对所学物理知识的理解和情感，同时也能反映学生对自己生活中的一些实际操作的认识水平。

电表改装类计算题出现的几率不大，但涉及到电表改装的计算。

其中计算方式方法大都其他类型电学计算题相同。

电表改装类计算题主要是利用电流表表头来显示模拟其他物理量的变化，如压力、温度、浓度、液面高低等。

技巧一：

变量法

变量法就是利用某种特殊装置，通过改变电路某种物理量（如电路电阻等），达到改变电路电流，反映在电流表示数的变化。

【例题展示】

例题1（•威海）如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置，R是转动式滑动变阻器，它的金属滑片P是杠杆的一端，下列说法正确的是（　）。

A．电路中R和R0是并联的；

B．油量表是由电流表改装而成的；

C．油位越高，流过R的电流越大；

D．油位越低，R两端的电压越小

【解析】

（1）根据定值电阻R0与滑动变阻器R的连接形式判断连接方式；

（2）根据电流表和电压表的正确使用判断油量表的类型；（3）根据油量的变化可知浮标的变化，进一步可知滑片移动的方向和接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R0两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知R两端的电压变化。

A：

由电路图可知，R0与R依次连接即为串联，故A错误。

B：

由电路图可知，油量表与变阻器R并联，所以油量表应为电压表改装而成的，故B错误。

C、D：

油位越低时，浮标下移，滑片上移，变阻器接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由

可知，电路中的电流变小；由U=IR可知，R0两端的电压变小，由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，R两端的电压变大，即电压表的示数越大，故D错。

同理可知，油位越高，滑片下移，变阻器接入电路中的电阻越小，电路中的电流越大，即流过R的电流越大，故C正确。

故选C。

【答案】C。

【跟踪训练】

1.（•益阳）如图所示，是一种测定油箱内油量的装置。

其中R是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片跟滑杆连接，滑杆可以绕固定轴O转动，另一端固定一个浮子。

当电流表示数越小时，滑动变阻器连入电路的阻值　　（填“越大”或“越小”），油箱内油量　　（填“越多”或“越少”）。

2.（·深圳）如图甲是某电子秤的原理示意图，R1为定值电阻，托盘下方的电阻R2为压敏电阻，其电阻大小与托盘内所放物体质量m大小的关系图如图乙所示。

已知电源电压为6V保持不变。

（1）当托盘为空时，R2电阻　　；

（2）若托盘为空时，电流表示数为I1=0.01A，求定值电阻R1的阻值；

（3）若放入某物体后，电流表示数为I2=0.02A，求该物体的质量大小。

3.（•镇江）图中是一种输液时所用报警电路：

电源电压恒定，R为定值电阻，闭合开关S，贴在针口处的传感器M接触到从针口处漏出的药液后，其电阻RM发生变化，导致电压表的示数增大而触犯警报器（图中未画出）报警，则M接触药液后（　）。

A．M的电阻RM变大；B．电路消耗的总功率变大；

C．电压表与电流表的示数乘积不变；D．电压表与电流表的示数之比变大

4.（•枣庄）如图甲所示是某压力测力计的电路原理示意图，图中电源电压为6V（保持不变）；定值电阻R0的规格是“520Ω、0.01A”，起保护电路的作用；测力显示器是由电流表改装成的（电阻忽略不计），R是一种新型电子元件，其阻值R随压力F大小变化的关系如图乙所示。

求：

（1）R0允许消耗的最大功率是多少？

（2）通过分析图乙，请直接写出电子元件的阻值R随压力F变化的关系式．

（3）该测力计所能测量的最大压力是多少？

（4）若要增大该测力计所能测量的最大压力，请写出一种改进方法。

5.（·云南）压力传感器的原理图如图所示，其中M、N均为绝缘材料，MN间有可收缩的导线，弹簧上端和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起，电源电压10V，R1=8Ω，R2的阻值变化范围为0-10Ω，闭合开关S，压力F与R2的变化量成正比，F=1N时，R2为2Ω，此时电流表示数是　　A；当电流表的示数为I时，F=　　N（写出关于I的数学表达式）。

6.（•邵阳）如图是握力计的原理图．其中弹簧上端和滑动变阻器的滑片P固定在一起，AB是可以自由拉伸的导线，R0是保护电阻，电流表的示数可以显示握力的大小．闭合开关，当握力F增加时，电流表的示数将（　）。

A．变小；B．变大；C．不变；D．无法确定

7.（·镇江）建设居民楼雨水蓄水系统是镇江市海绵城市建设项目之一，让市民不再“城市看海”。

图1是小明设计的地下蓄水池（未画出）水位监测及排水电路，R为电阻箱，RF为置于池底的压力敏感电阻，其阻值随上方水的压力的变化而变化，已知：

电压U=12V；当电磁铁线圈中的电流I≤0.04A时，铁质开关K被释放，当I≥0.048A时，K被吸上，从而通过控制池底水泵将水位保持在一定的范围内；电磁铁线圈电阻不计，RF的阻值随池内水位变化关系如图2所示。

（1）当池内水位升高时，RF受到水的压力将变　　；

（2）请在图1中接入一电压表，要求当水位升高时电压表的示数增大；

（3）若此电路能控制池内的最低水位0.5m，求所能控制的最高水位；

（4）为既能调高池内最高水位，又能使池内最高与最低水位的高度差保持不变，小明采取了减小R的调节方案，该该方案是　　的（选填“可行”或“不可行”），你的理由是　　。

8.（·德州）如图甲所示，实验小组的同学设计了一种测量温度的电路。

已知电源电源为6V且保持不变，R0是定值电阻，Rt是热敏电阻，其阻值随温度变化的图象如图乙所示。

电流表采用“0～0.3A”的量程。

（1）当环境温度是40℃时，电流表的示数为0.2A，求此时Rt消耗的电功率及R0的电阻值；

（2）该电路能测量的最高温度是多少。

9.（·乐山）如图所示是油量自动测定装置的示意图，O为杠杆支点，R0为定值电阻，Rx是滑动变阻器，当闭合开关S后（）。

A．滑动变阻器Rx连入电路的阻值随油量的增加而增大；

B．电流表的读数随油量的增加而减小；

C．电压表的读数随油量的增加而增大；

D．电压表改装成油量表刻度均匀

技巧二：

改装量程法

改装量程法就是利用电流表表头，通过接入电阻进行量程改装的方法。

解答此类考题需要利用欧姆定律进行计算，用电流表表头测量多种物理量。

【例题展示】

例题2（2015·河南）在课外活动中，同学们设计了一种物品自动筛选器，可将质量小于一定标准的物品自动剔除，其原理如图所示：

放在水平轻质传送带上的物品，经过装有压敏电阻R的检测区时，使R的阻值发生变化，其阻值随压力F变化的关系如图所示。

已知电源电压为12V，R0为定值电阻，当电路中电压表示数小于2.4V时，机械装置启动，将质量不达标的物品推出传送带，实现自动筛选功能。

g取l0N/kg。

试问：

（1）当物品随传送带匀速运动时，物品（选填“受”或“不受”）摩擦力。

（2）当检测区上没有物品时，电压表的示数为2V，R0的阻值为多少？

（3）当压敏电阻的电功率最大时，电路中的电流为多少？

此时在检测区上物品的质量是多少？

（4）电路中的电池使用一段时间后，电源电压会降低，能通过检测区物品的最小质量将（选填“增大”或“减小”）。

【解析】

（1）根据摩擦力产生的条件进行分析；

（2）根据图象，得出不放物品时电阻R的阻值，计算出R两端的电压，根据欧姆定律计算出电路中的电流值，最后由R=UI可得R0的阻值；（3）根据P=UI表示出R电功率表达式，根据表达式确定电功率最大时的电流值，由U=IR得出此时电压表的示数，计算出R两端的电压，由欧姆定律可计算出出R的阻值；（4）电源电压越小，在其它相同情况下，电路中电流会偏小，R0两端电压会偏小，所以要使R0两端的电压不变，应使R的阻值更小，根据图象分析压力大小，得出质量大小。

【答案】

（1）当物品随传送带匀速运动时，物体与传送带之间没有相对运动的趋势，所以物品不受摩擦力作用。

（2）当检测区没有物品时，由图可知，R=100Ω；

R两端的电压：

UR=U-U0=12V-2V=10V；

电路中的电流I=URR=10V100Ω=0.1A；则R0=U0I=2V0.1A=20Ω。

（3）R的电功率P=（U-U0）I=（U-IR0）I=12I-20I2；

利用求极值公式，可知当I=0.3A时，P有最大值，此时电压表的示数U0=IR0=0.3A×20Ω=6V；则R=U−U0I=12V−6V0.3A=20Ω；

由图可知，对应压力F=40N；则物品的质量m=Gg=Fg=40N10N/kg=4kg。

（4）电源电压降低，会使电压表的示数变低，根据题目对电压表的示数要求，要使电压表的示数仍等于2.4V，电阻R对应的阻值会比原来更小，则所受压力更大，物体的质量更大。

故答案为：

（1）不受；

（2）R0的阻值为20Ω；（3）当压敏电阻的电功率最大时，电路中的电流为0.3A；此时在检测区上物品的质量是4kg；（4）增大。

【跟踪训练】

1.（·河南）小丽设计了一个防踩踏模拟报警装置，工作原理如图17甲所示。

ABO为一水平杠杆，O为支点，OA：

OB=5:

1，当水平踏板所受压力增大，电压表示数达到6V时，报警器R0开始发出报警信号。

已知电路中电源电压为8V，R0的阻值恒为15Ω，压力传感器R固定放置，其阻值随所受压力F变化的关系如图乙所示，踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。

试问：

（1）由图乙可知，压力传感器R的阻值随压力F的增大而；

（2）当踏板空载时，闭合开关，电压表的示数为多少？

（3）当报警器开始报警时，踏板设定的最大压力值为多少？

（4）若电源电压略有降低，为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警，则踏板触电B应向（选填“左”或“右”）移动，并简要说明理由。

2.（·大连）如图是一个温度可调的育苗箱电路，电源电压为36V，且保持不变。

发热电阻R1的阻值为40Ω，R2为滑动变阻器。

闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端时，R1的功率最大；将滑片P移到b端时，电路中的电流是0.4A．试求：

（1）R1的最大功率是多少？

（2）滑动变阻器R2的最大阻值是多少？

（3）将滑片P移到某一位置，R2两端电压为16V时，通电5min，电流对整个电路做的功是多少？

3.（·绵阳）我国规定的饮酒驾车和醉酒驾车标准如表。

如图甲是对驾驶员进行现场检测的呼气式酒精检测仪，用于检测驾驶人员呼气酒精浓度．呼气中的酒精浓度与血液中的酒精浓度关系为：

血液酒精浓度X=呼气酒精浓度y×2200。

类型

标准（血液中的酒精浓度X）

非饮酒驾车

Χ＜20mg/100mL

饮酒驾车

20mg/100mL≤Χ＜80mg/100mL

醉酒驾车

Χ≥80mg/100mL

酒精测试仪由酒精气体传感器（相当于随呼气酒精浓度变化的变阻器），与一个定值电阻及一个电压表组成，图乙是它的原理图，电源电压1.5V，定值电阻R1=40Ω，传感器的电阻值R2与呼气酒精浓度y的关系如图丙所示。

测试时，按下开关等仪器正常后，被测者口含紧吹气管吹气4s，测试仪显示结果。

①某驾驶员接受测试，电压表示数是0.5V．该驾驶员测试结果是什么类型？

②如果被测者测试时，口没有含紧吹管吹气，请根据流体压强与流速的关系，分析对测试结果的影响。

4.（·安徽）现一只满偏电流Ig=3mA的电流计G，已知其电阻Rg=100Ω,现在需要把它改装成一只量程Ic=3mA的电流表，如图a所示。

求

（1）电阻Rx的阻值。

（2）

求改装后的电流表电阻Rc的阻值；

（3）如图b所示，将改装后的电流表接入电路中。

已知电源电压U=10V，电阻R1=5Ω.闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数I=1.0A。

求此时滑动变阻器接入电路中的阻值R2，以及通过原电流计G的电流I1

5.（·成都）小王同学在科技创新活动中设计了一个可以测量金属滑片旋转角度的电路．如图1所示，把电阻丝EF弯成半圆形（电阻丝的电阻与其长度成正比），O为圆心，OP为一能够绕圆心O转动的金属滑片，P与EF接触良好。

如图2所示，A为电流表（可选择A1：

量程为100mA、内阻r1=4Ω或A2：

量程为20mA、内阻r2=18Ω）；R为滑动变阻器，阻值变化范围为0～100Ω，保护电阻R0=40Ω，理想电源电压U=1.5V不变，电流表可看成一个能显示通过自身电流大小的定值电阻。

选择合适的电流表，把E、O两个接线柱分别与M、N相接，为了从电流表上直接读出OP的旋转角度。

请完成以下内容：

（1）连接好电路后，将OP转到E端，闭合开关S，再调节滑动变阻器R使电流表示数为最大刻度值，此时电流表指针所指位置处标注的读数是0度；则电流表应选择　　（选填“A1”或“A2”）。

（2）保持滑动变阻器滑片位置不变，把OP转到F端，电流表的示数为7.5mA，此时电流表指针所指位置处标注的读数是180度，则电流表最大刻度一半处应标注读数是　　度；电流表刻度值为　　mA处，应标注的读数是36度。

（3）在完成其它标注后，小王同学发现表盘新的刻度值不均匀，为帮她解决这个问题，同学们用理想电压表设计了如下四个改进的电路，其中可行的两个是。

6.（·娄底）电阻温度计是由半导体材料制成的．如图甲是某半导体电阻R随温度变化的关系图象．根据这种半导体材料电阻的特性，小明和他的同学设计了一个电路（如图乙），可以测定某一环境的温度，使用的器材有：

半导体电阻R、电源、电流表（0﹣100mA）、开关、定值电阻R2（100Ω）、导线若干。

（1）定值电阻R2在电路中的作用是什么？

　　．

（2）当环境温度为10℃，电流表的读数为0.02A，求电源电压。

（3）当电流表的读数为0.04A时，求当时的环境温度。

（4）当环境温度为100℃时，半导体电阻R在100s内消耗的能量是多少？

7.（·宁夏）小明对中考体育测试使用的身高测量仪感兴趣，为了了解它的测量原理，他尝试设计了如图所示的四个电路，其中能够实现身高越高、电压表示数越大的电路是（　）。

A．

B．

C．

D．

8.（·长沙）科技小组设计了一个给工件镀膜的电路模型，通过改装电压表来观察和控制工件放入镀膜中的深度。

如图，电源电压恒定，R0为定值电阻，在压敏电阻RX上放有托盘，托盘上放有容器（不计托盘和容器的质量），容器内装有40N的水。

闭合开关，用轻质杠杆连接不吸水的圆柱体工件，将工件两次浸入水中（均未浸没且不触底，水未溢出），第一次工件下表面距水面2cm，电压表示数为6V，杆的作用力为10N；第二次工件下表面距水面6cm，电压表示数为4V，杆的作用力为6N。

压敏电阻上表面的受力面积为20cm2，其电阻值RX随压力F的变化关系如右表。

G取10N/kg，ρ水=1.0x103kg/m3，求：

⑴工件未浸入水中时，压敏电阻所受的压强。

⑵工件下表面距水面2cm时，其下表面所受水的压强。

⑶为使工件浸入镀膜液中的深度越深（未浸没），电压表的示数越大，从而控制镀膜情况，你认为应该怎样利用现有元件改进电路?

⑷在原设计电路中，如果工件两次浸入水中压敏电阻所受压强的变化大于6000Pa，该电路的电源电压。