三、计算题(本题共1道小题) 11.在科技活动中某同学利用自制的电子秤来称量物体的质量，其原理如图所示，托盘和弹簧的质量均不计.变阻器的滑动端与弹簧上端连接(但与弹簧间不通电)，当托盘中没有放物体时，滑动变阻器的滑动触头正好在变阻器的最上端;设变阻器的总电阻为R，总长度为 L，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻的阻值为R0，弹簧劲度系数为k，不计一切摩擦和其他阻力，电压表为理想电压表.

(1)为使电压表中的电压读数与盘中物体的重力成正比，请你在图中完成电压表的连接;

(2)所选用电压表的量程;

(3)写出物体质量与电压表读数之间的关系式.

试卷答案

1.解：洗衣机设有多段式水位自动感应装置，是通过不同的压力转换成电学量，运用的压力传感器，故B正确，ACD错误;

故选B.

2.解：根据题意，天黑时，出现声音它就开启;而白天，即使有声音它也没有反应，故电路中有光传感器，即使天黑，没声音灯也不亮，故用到了声音传感器.即控制电路中接入了光传感器、声音传感器.

故选BC

3.B闭合电路的欧姆定律;常见传感器的工作原理

解：酒精气体传感器和定值电阻串联在电路中，电压表测R0两端的电压.根据酒精气体传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，得：=kC(k是比例系数) ①.

根据欧姆定律得：==  ②

由①②整理得：U=

由数学知识知，U越大，c越大，但两者不成正比.故B正确.

故选B

4.C

5.AC

6.BD传感器在生产、生活中的应用

解：AB、由题知，当光线照射R1时，R1阻值减小、R总减小，由欧姆定律得：I=且电源电压不变，

所以电路中的电流增大，

因为R2是定值电阻，U2=IR2，

故R2两端电压增大，信号处理系统获得高压而计数，

又因为串联电路总电压等于各分电压之和，

所以R1两端的电压变小，故A错误、B正确;

CD、当光线照射时，R1阻值增小、R总增小，电路中的电流减大，R2两端电压变大，

所以信号处理系统每获得一次高电压就计数一次，故C错.D正确

故选：BD.

7.解：ac和cd是串联形式，由串联电路电压和电阻成正比，ac间的电阻是cd间电阻的(n﹣1)倍，则当某次测量中输出端数字电压表的示数为U，ac间的电压为(n﹣1)U，故输入电压为U+(n﹣1)U=nU，故A正确，BCD错误.

故选：A.

8.C

9.解：(1)根据要求，在常温下热敏电阻甲阻值较大，电磁铁磁性较弱，不能将衔铁吸下，此时绿灯所在电路接通，绿灯亮，所以为是绿灯;

温度升高，热敏电阻阻值较小，控制电路电流增大时，电磁铁磁性增大，将衔铁吸下.所以图中的甲还需要放入的元件是NTC热敏电阻(阻值随温度升高而减小)

故选：C

(2)电路正确连接之后，该同学调试过程发现报警时温度比预期偏高了一点点，则是在热敏电阻的电阻值比较小的时候才报警说明电路中的总电阻值比较大.要求在温度更低一点时就开始报警，则需要调节滑动变阻器，使滑动变阻器的电阻值小一些，则需要将滑动头往 右移动一些.

故答案为：(1)C，(2)右

10.解：(1)已知图线的斜率为k，根据数学知识得：电阻R的大小为 R=R0+kt.

(2)根据闭合电路欧姆定律得

I=

又R=R0+kt

联立得 t=;

(3)由上看出，t与I是非线性关系，与欧姆表类似，温度t的刻度是不均匀的，左密右疏，则知若指针正好指在在温度刻度的10℃到20℃的正中央，则测量值小于15℃.

故答案为：(1)R0+k t;(2)t=;(3)小于

11.解：(1)电压表的连接如右图：

(2)根据闭合电路的欧姆定律，电路中的总电流为

电压表两端的最大电压为等于变阻器两端的最大电压：

所以电压表的量程可等于或略大于

(3)设托盘上放上质量为m的物体时，弹簧的压缩量为x，由题设知：

mg=kx，

解得：x=;

由闭合电路欧姆定律可知：

I=

U=IR′=IR

联立求解得：

m=

答：(1)为使电压表中的电压读数与盘中物体的重力成正比，电压表的连接如上图所示;

(2)所选用电压表的量程可等于或略大于;

(3)物体质量与电压表读数之间的关系式为.

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