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【转载】【2014年中考点金】中考压力传感器试题  

2015-04-15 15:29:31|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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【2014年中考点金】中考压力传感器试题

【2014年中考点金】中考压力传感器试题







一组压力传感器中考试题
山东省高唐县琉寺中学 李洪生

例1.(2013·孝感)如下图甲所示为某型号汽车的自动测定油箱内油量的电路原理图,其中电源两端的电压恒为24V,R0=10Ω,A为油量指示表(一只量程为0~0.6A的电流表),RX为压敏电阻,它的上表面面积为10cm2,其他阻值与所受压力的变化如下图乙所示,当油箱加满油时,油量指示表的示数如下图丙所示。

(1)当RX所受压力为零时,RX的阻值为多少?

(2)当油箱内汽油用完时,油量指示表的指针指向某一位置,求此位置所对应的电流值是多少?(计算结果保留两位小数)

(3)油箱装满油时,油对RX的压力与压强各为多少?

解析:(1)当F=0时,由图乙可知RX =300Ω;

(2)当油箱内汽油用完时,F=0,RX =300Ω,由欧姆定律得一组压力传感器中考试题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

(3)当油箱加满油时,由题意及图丙可知,此时I=0.6A,结合一组压力传感器中考试题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间得, 一组压力传感器中考试题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间, 当 RX =30Ω时,由图乙可知此时F=2.8N

油对RX的压强一组压力传感器中考试题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

例2.(2013·河南)小强利用压力传感器、电磁继电器、阻值可调的电阻R等元件,设计了一个汽车超载自动报警电路,如图甲所示。他了解到这种压力传感器所受压力越大时,输出的电压U就越大,二者的关系如图乙所示。闭合开关S,当继电器线圈中电流大于或等于20mA时,衔铁被吸合.已知传感器的输出电压U即为继电器控制电路的电源电压,线圈的电阻为20Ω。

一组压力传感器中考试题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

(1)车辆不超载时,工作电路中绿灯亮;当传感器所受压力增大到一定程度时,红灯亮,说明汽车超载。请你判断灯________ (选填“L1”或“L2”)是红灯。

(2)某水平公路桥禁止质量大于或等于20t的车辆通行,要用小强设计的装置为此桥报警,R的阻值应调节为多少?(g取10N/kg)

(3)在水平路面上,要使该装置报警,通过车辆的最小重力为多少?

(4)请你运用所学物理知识,说明超载的一项危害。

解析:(1)当传感器所受压力增大到一定程度时,由题意可知输出电压增大到一定程度,继电器线圈中电流等于或大于20mA,衔铁被吸合,灯L2亮,即L2是红灯。

(2)质量为20t的车辆对桥的压力:一组压力传感器中考试题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间=20×103kg×10N/kg=2×105N

当F=2×105N时,由图可知输出电压U=1V。此装置要为该桥报警,当F=2×105N时,继电器线圈中电流I=20mA=2×10-2A,由欧姆定律得,一组压力传感器中考试题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

一组压力传感器中考试题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

(3)由一组压力传感器中考试题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间可知,当R调为0时,输出电压最小,车的重最小时仍可报警,最小输出电压一组压力传感器中考试题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间=2×10-2A×20Ω=0.4V。由图可知,此时对应的压力F=0.8×105N=8×104N。

(4)压强大,损坏路面(或质量大,惯性大,不易刹车)。

例3.(2013·娄底)电梯为居民出入带来很大的便利,小明家住东方豪苑某栋6楼,放学后,乘电梯回家:

(1)若小明的体重为500N,脚与电梯地面的总接触面积为0.05m2,则小明对电梯地面的压强为多少?

(2)若电梯在20s内将小明匀速提升15m,在此过程中,电梯上升的速度是多少?电梯对小明做了多少功?电梯

对小明做功的功率为多少?

一组压力传感器中考试题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

小明又查阅资料,了解到出于安全考虑,电梯都设置超载自动报警系统,其工作原理如图甲所示,电路由工作电路和控制电路组成:在工作电路中,当电梯没有超载时,触点K与触点A接触,闭合开关S,电动机正常工作;当电梯超载时,触点K与触点B接触,电铃发出报警铃声,闭合开关S,电动机不工作。在控制电路中,已知电源电压U=6V,保护电阻R1=100Ω,电阻式压力传感器(压敏电阻)R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示,电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。

(3)在控制电路中,当压敏电阻R2受到的压力F增大时,其阻值减小,从而使电磁铁的磁性       (填“增强”、“减弱”或“不变”)。

(4)若电磁铁线圈电流达到20mA时,衔铁刚好被吸住,电铃发出警报声.当该电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时,试通过计算说明电梯是否超载?(g取10N/kg)

解析:(1)小明对电梯地面的压力等于自身的体重:F=G=500N, 小明对电梯地面的压强:一组压力传感器中考试题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

(2)电梯匀速上升的速度:一组压力传感器中考试题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间,电梯对小明做的功:一组压力传感器中考试题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间,电梯对小明做功的功率:一组压力传感器中考试题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

(3)在控制电路中,当压敏电阻R2受到的压力F增大时,其阻值减小,电路中的总电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,电流增大时电磁铁的磁性增强;

(4)电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时,电梯受到的压力等于乘客的重力,即 一组压力传感器中考试题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间, 由图乙,当压力F=10000N,对应的压敏电阻阻值R2=100Ω。串联电路中总电阻等于各分电阻之和,控制电路中的电流: 一组压力传感器中考试题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间30mA>20mA,由题意可知,衔铁被吸住,电铃发出警报声,说明电梯超载。

例4.(2013·烟台)图甲是某型号电子秤,其原理结构如图乙所示。R0为定值电阻,R是压敏电阻,其阻值随所受压力F变化的关系如图丙所示,改写电压表(量程为3V)的表盘数值后可直接读出所称物体的质量。设踏板的质量为5Kg,电源电压保持9V不变。g取1ON/Kg。

(1)空载时电压表的示数为1V。求R0的阻值。

(2)该电子秤的量程多大?

(3)如果保持电子秤结构和电压表量程不变,只在电路中增加一个电阻。使电子秤的量程变为11Okg。计算说明应使用多大的电阻?如何连接?

一组压力传感器中考试题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

解析:(1)空载时,踏板的重力一组压力传感器中考试题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间=5kg×10N/kg=50N。根据图像可知,当压敏电阻所受压力为50N时,其对应的电阻为R1等于240Ω。由欧姆定律可得通过压敏电阻的电流一组压力传感器中考试题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间,压敏电阻和R0串联,由欧姆定律可得R0的阻值:一组压力传感器中考试题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

(2)电子秤量程最大时对应着电压表量程的最大值,此时R0分得电压为3V,此时电路中的电流一组压力传感器中考试题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间,因为压敏电阻和R0串联,由欧姆定律可得压敏电阻的阻值R2为:一组压力传感器中考试题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间,由图像可得60Ω的压敏电阻对应的压力为950N,且踏板的重力为50N,,所以此时能称量的最大质量为一组压力传感器中考试题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

(3)当电子秤的量程变为11Okg时,由重力公式可得:一组压力传感器中考试题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间,因为踏板的重力为50N,所以压敏电阻受到的总压力为1150N。

由图像可得,当压敏电阻所受压力为1150N时,其对应的电阻为R3等于20Ω。根据欧姆定律可得此时电路的总电阻一组压力传感器中考试题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间,串联的电阻R=R-R3-R0=90Ω-20Ω-30Ω=40Ω。要使电子秤的量程变为11Okg,应串联一个阻值为40Ω的电阻。

例5.(2013·株洲)如图甲所示,是研究小组的同学们自制的简易电子秤原理图,它利用电压表的示数来测物体的质量,托盘、弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起,托盘和弹簧的质量不计,弹簧置于绝缘底座上。不计摩擦,弹簧始终在弹性限度内,电源电压恒定。

当盘中没有放物体时,滑片P在滑动变阻器的最上端,电压表的示数为0。当称量物体的质量时,滑片P在物体对电子秤的压力作用下向下端滑动,此过程中:

一组压力传感器中考试题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

(1)变阻器连入电路的电阻      ,电流表的示数      ,电压表的示数      (填“变大”“变小”或“不变”);

(2)经研究分析得出被测物体的质量与电压表的示数满足如乙图所示的关系,这样把电压对应的质量刻在电压表的刻度盘上,就可以直接读出被测物体的质量。若电压表的示数为1V,则被测物体的质量是       kg。

解析:(1)“去表”简化电路,可以判断出滑动变阻器的全部阻值接入电路,滑片的移动并不能改变连入的阻值,故电路中电流也不会改变;电压表测的是滑动变阻器上面一段电阻的电压,滑片向下滑动,上面一段电阻的阻值增大,其分得电压将增大,电压表的示数增大。

(2)由图乙可判断出物体质量m与电压U成正比,此时电压是标出电压的一组压力传感器中考试题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间,故物体的质量是标出质量的一组压力传感器中考试题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间,即m=1.5kg×一组压力传感器中考试题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间=0.5kg。

答案:(1)不变   (2) 不变   (3)变大  (4) 0.5

例6.(2013·台州)有一种电子秤的原理如图,它主要由三部分构成。踏板和压力杠杆ABO,压力传感器R (电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻),显示重力大小的仪表(实质是电流表)。其中AO 长20 厘米,BO 长5 厘米,压力传感器R 的阻值与所受压力的关系如下表所示。踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计,电源电压为6伏。

压力F/牛

0

50

100

150

200

250

300

电阻R/欧

30

27

24

21

18

15

12

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(1)重300 牛的学生站在踏板上时,双脚与踏板的接触面积为0.04 m2 ,此时对踏板的压强为多少帕?

(2)电子秤开机后,没有秤量物体时压力传感器R 消耗的电功率为多少瓦?

(3)当重300牛的学生站在踏板学科网(www.zxxk.com)--教育资源门户,提供试卷、教案、课件、论文、素材及各类教学资源下载,还有大量而丰富的教学相关资讯!上时,通过压力传感器R 的电流为_______安。(答案保留两位小数)

(4)电子秤的电池使用较长时间后,电源电压会降低,为了保证秤量准确,则踏板触点B 应向_______方向移动。

解析:(1)学生对踏板的压力:F=G=300N,对踏板的压强:一组压力传感器中考试题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

(2)没有秤量物体时,压力传感器受到的压力为0,由表格数据可知压力传感器的电阻R=30Ω,压力传感器R消耗的电功率:一组压力传感器中考试题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

(3)当重300牛的学生站在踏板上时, 由杠杆平衡条件得:一组压力传感器中考试题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间一组压力传感器中考试题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间,由表格数据可知,当压力增大50N时压力传感器的电阻减小3N,∴75N时压力传感器的电阻等于27Ω减去3Ω的一半,即一组压力传感器中考试题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间,根据欧姆定律可得,此时通过压力传感器R的电流:一组压力传感器中考试题 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

4)电子秤的电池使用较长时间后,电源电压会降低,会造成电路中的电流变小,根据欧姆定律可知,压力传感器的电阻变大,要想减小压力传感器的电阻,应增大压力,根据杠杆平衡条件可知,应把踏板触点B向左或A方向移动。





【2014年中考点金】猜想与假设是科学探究的翅膀







猜想与假设是科学探究的翅膀
黑龙江省宾县宾西一中 齐占波

猜想与假设是科学探究的重要环节,是在提出问题之后进行的,猜想与假设为设计实验探究的方案奠定基础,是科学探究的翅膀。下面是小明和小白同学向齐老师请教猜想与假设的相关问题,希望对同学们有所启发。

小明:小白,老师布置的作业你都做上了吗?

小白:你猜呢?

小明:不要开玩笑了,我要问你的就是关于猜想的那道题。

小白:这道题我真没有做上,我也不知为什么要猜想,如何去猜想?我俩一起去问问老师吧。……

老师:科学探究中提出问题后就需要我们猜想与假设猜想与假设是科学探究中的重要环节,是科学探究的翅膀,猜想为设计实验探究的方案奠定基础,猜想在科学探究中起着承上启下的重要作用。

小明:那猜想一定就是正确的吗?

老师:不一定,即使猜想是错误的也会为提出更多的猜想而创造灵感。

小白:那就是说对提出的问题的猜想,可以不只一个,对吗?

老师:我们把猜想比喻为黑夜中的烛光,烛光越多,夜就越亮。提出的各种猜想越多,离发现科学结论的距离就越近。

小白:猜想是随便的想吗?

老师:猜想不是胡思乱想。猜想是建立在已有事实的基础上,通过对提出的问题进行分析、判断、推理,对问题的结果做出估测。

小明:哦,猜想是要有依据的,主要依据什么去猜想呢?老师您举例来说明一下吧!

老师:可以根据一定的生活经验和事实依据提出猜想,如在“探究影响蒸发快慢的因素”这一实验,进行猜想时,你们可以想一下通常情况为使湿衣服干得快一些,你们会怎么做?

小白:根据生活经验都知道想把衣服晾干,就要把衣服摊开、阳光充足和放在通风的地方。

老师:对,你再想想把衣服摊开和团在一起、放在通风且阳光充足和放在室内不通风且没有阳光的地方有何区别?

小白:哦,明白了,这是液体的表面积不同,液体的温度不同和液体表面空气流动的快慢不同,因此我们可以猜想:影响蒸发快慢与液体的表面积有关,与液体的温度有关,与液体表面空气流动的快慢有关。

老师:回答得很好!还可以根据已学的知识进行猜想。如在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”这一实验中,进行猜想时,想到电磁铁的磁性是电流产生的,就可以猜想电磁铁的磁性强弱可能与电流大小有关;想到螺线管的磁性与线圈匝数有关,就可以猜想电磁铁的磁性强弱可能与线圈匝数有关;想到电磁铁与螺线管的区别,就可以猜想电磁铁的磁性强弱可能与有无铁芯有关。

小明:我明白根据什么去猜想了。老师,对于每一个猜想都要设计实验去验证吧?

老师:不一定,对于与已有结论相悖的猜想,必是错误的猜想,不用做实验去验证。如在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”这一实验中,有一猜想提出滑动摩擦力与物体的运动速度有关,速度越大,滑动摩擦力越大。对此猜想我们可以想一下物体从斜面上加速下滑的情境,此时物体受到与运动方向相反的摩擦力,如果摩擦力变大,物体将做减速运动,由猜想推理得出的结论与实际相悖,从而否定这一猜想。

小白:听明白了,谢谢老师!我想我回去再做老师布置的那道关于猜想的题,一定能做上了。小明,你也能做上那道题了吧?

小明:你猜呢?

小白:呵呵,你也学会说这三个字了!












 

 

 

2010年6月22日 - 馨雅居温馨苑欢迎你

 

 

 


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