专题71-探究变压器电压与匝数关系、传感器的利用(解析版).docx

2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训
专题71 探究变压器电压与匝数关系、传感器的利用
特训目标
特训内容
目标1
探究变压器原副线圈电压与匝数关系（1T—6T）
目标2
利用传感器制作简单的自动控制装置（7T—12T）
【特训典例】
一、 探究变压器原副线圈电压与匝数关系
1．在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，李辉同学采用了如图所示的可拆式变压器进行研究，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“ × 100”的匝数。

（1）本实验中，实验室有下列器材：
A．可拆变压器（铁芯、两个已知匝数的线圈）
B．条形磁铁
C．直流电源
D．多用电表
E．开关、导线若干
上述器材在本实验中不需要的有_______（填器材序号），本实验中还需要用到的器材有_______。
（2）对于实验过程，下列说法正确的有_______。
A．为便于探究，应该采用控制变量法
B．变压器的原线圈接低压交流电，测量副线圈电压时应当用多用电表的“直流电压挡”
C．使用多用电表测电压时，先用最大量程试测，再选用适当的挡位进行测量
D．因为实验所用电压较低，通电时可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路
（3）实验中，电源接变压器原线圈“0”“8”接线柱，副线圈接“0”“4”接线柱，当副线圈所接电表的示数为5.0V，若变压器是理想变压器，则原线圈的电压应为_______。
A．18.0V       B．10.0V       C．5.0V       D．2.5V
（4）组装变压器时，李辉同学没有将铁芯闭合，如图所示，原线圈接12.0V的学生电源，原、副线圈的匝数比为8：1，副线圈两端接交流电压表，则交流电压表的实际读数可能是_______。
A．0V       B．96.0V       C．1.5V       D．0.65V

（5）李辉同学正确组装变压器后，把12.0V的学生交流电源接到原线圈“2”“8”接线柱（相当于600匝），副线圈接线“0”“1”接线柱，如图所示。在确认电路连接无误的情况下，接在副线圈两端的交流电压表的实际读数可能是_______。
A．0V       B．5.8V       C．2.0V       D．1.5V
【答案】     BC##CB     低压交流电源     AC##CA     B     D     D
【详解】（1）[1][2]在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，使用的是交流电，所以不需要直流电，磁场是利用了电流的磁效应，所以也不需要条形磁铁，B、C正确；本实验中还需要用到的器材是低压交流电源。
（2）[3]A．为便于探究，应该采用控制变量法，所以A正确；
B．变压器的原线圈接低压交流电，测量副线圈电压时应当用多用电表的“交流电压挡”，所以B错误；
C．使用多用电表测电压时，先用最大量程试测，再选用适当的挡位进行测量，所以C正确；
D．虽然实验所用电压较低，但是通电时不可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路，这样可减小实验误差，避免发生危险，所以D错误。故选AC。
（3）[4]根据理想变压器原、副线圈的电压与匝数成正比规律可知，副线圈所接电表的示数为5.0V，原线圈的电压应为10V。故选B。
（4）[5]组装变压器时，李辉同学没有将铁芯闭合，则变压器漏磁比较厉害，连接副线圈的交流电压表的实际读数小于理想变压器的副线圈的读数，若为理想变压器，则U2 = U1 = × 12V = 1.5V
实际电压小于1.5V。故选D。
（5） [6]李辉同学正确组装变压器后，变压器还是存在漏磁现象，还有铜损、铁损等损耗，则连接副线圈的交流电压表的实际读数总是小于理想变压器的副线圈的读数，若为理想变压器，
则U2 = U1 = × 12V = 2.0V实际电压小于2.0V。故选D。
2．做“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验。
（1）以下给出的器材中，本实验需要用到的有__________。（填选项字母）
A．    B．    C．
D．    E.
（2）下列说法正确的是__________
A．变压器工作时副线圈电压频率与原线圈不相同
B．实验中要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，需要运用的科学方法是控制变量法
C．为了人身安全，实验中只能使用低压直流电源，电压不要超过12V
D．绕制降压变压器原、副线圈时，副线圈导线应比原线圈导线粗一些好
（3）实验中，可拆变压器如图所示，为了减小涡流在铁芯中产生的热量，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成，硅钢片应平行于平面__________。

A．    B．    C．    D．
（4）由于交变电流的电压是变化的，所以实验中测量的是电压的__________值（选填“平均”、“有效”或“最大”）；某次实验操作，副线圈所接多用电表的读数如图甲所示，其对应的选择开关如图乙所示，则此时电表读数为__________。

（5）若用匝数匝和匝的变压器做实验，对应的电压测量数据如下表所示。根据测量数据，则一定是__________线圈。（选填“原”或“副”）
实验次数
1
2
3
4

0.90
1.40
1.90
2.40

2.00
3.01
4.02
5.02

【答案】     BDE   BD   D     有效     4.8V     副
【详解】（1）[1]实验中需要交流电源、变压器和交流电压表（万用表），不需要干电池和直流电压表，故AC错误，BDE正确。故选BDE。
（2）[2]A．变压器工作时只是改变电压，不改变频率，副线圈电压频率与原线圈相同，故A错误；
B．实验过程中，在原、副线圈匝数和原线圈两端电压三个变量中保持两个不变，改变一个来探究匝数比与原副线圈电压之比的关系，用的是控制变量法，故B正确；
C．变压器改变的是交流电压，因此为了人身安全，原线圈两端只能使用低压交流电源，所用交流电压不能超过12V，而用直流电压变压器不能工作，故C错误；
D．观察两个线圈的导线，发现粗细不同，由变压器工作原理知可知，匝数少的电流大，则导线应该粗；绕制降压变压器原、副线圈时，由于副线圈的匝数少，副线圈导线应比原线圈导线粗一些好，故D正确。故选BD。
（3）[3] 由图，根据楞次定律和右手螺旋定则，产生的涡旋电流的方向与面平行，为了减小涡流在铁芯中产生的热量，相互绝缘的硅钢片应垂直面，即平行于面，故ABC错误，D正确。故选D。
（4）[4]由于交变电流的电压是变化的，实验中测量的是电压的有效值；
[5]所选择为交流电压10V档，依题意，此时电表读数为4.8V。
（5）[6]由于有漏磁、原副线圈内阻分压等因素，所以副线圈实际测量的电压值应该小于理论值，由理想变压器规律由表格数据值U1总是略小于，故U1应该是副线圈的电压值，一定是副线圈。
3．物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。例如：
（1）实验仪器。下表是用图1中的多用电表进行测量的四次记录，a、b分别为测量时的指针位置。其中有的记录了量程（或倍率）但没有记录读数，有的记录了读数但没有记录量程（或倍率），请你填写表格中的各个空格。
序号
所测物理量
量程或倍率
指针
读数
①
直流电压
5V
a
______
②
直流电流
______
a
11.3mA
③
电阻
______
a
5.0×103Ω
④
电阻
×100Ω
b
______

（2）数据分析。
某学生选用匝数可调的可拆变压器（视为理想变压器），如图2所示，做“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验时，保持原线圈匝数和电压不变，改变副线圈的匝数，可以研究副线圈匝数n2对输出电压U2的影响。

以U2为纵坐标，n2为横坐标。在图3中画出变压器的输出电压U2与其匝数n2关系图像的示意图______，并说明U2-n2图像斜率的物理意义。______
【答案】     1.14V##1.15V##1.16V     50mA     ×100Ω     400Ω          每匝线圈（原线圈或副线圈均可）产生的电压；或表示铁芯中磁通量的变化率
【详解】（1）[1]电压表的读数为1.15V；
[2]电流表的量程为50mA；
[3]欧姆表的倍率为×100Ω
[4]欧姆表的读数为
（2）[5]根据 解得变压器的输出电压U2与其匝数n2关系图像的示意图为

[6]图像的斜率为每匝线圈（原线圈或副线圈均可）产生的电压；或表示铁芯中磁通量的变化率
4．在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。

（1）观察变压器的铁芯，它的结构和材料是：_________；
A．整块硅钢铁芯       B．整块不锈钢铁芯       C．绝缘的铜片叠成       D．绝缘的硅钢片叠成
（2）观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数_________；（填“多”或“少”）
（3）以下给出的器材中，本实验需要用到的是_________；（填字母）
A．干电池          B．学生电源       
C．实验室用电压表           D．多用电表
（4）为了保证安全，低压交流电源的电压不要超过_________；（填字母）
A．2V                 B．12V                 C．50V
（5）在实际实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为3.0V，则原线的输入电压可能为_________；（填字母）
A．1.5V               B．6.0V                C．7.0V
（6）等效法、理想模型法是重要的物理学方法，合理采用物理学方法会让问题变得简单，这体现了物理学科“化繁为简”之美。
理想变压器是一种理想化模型。如图所示，心电图仪（将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其输出部分可以等效为左侧虚线框内的交流电源和定值电阻串联）与一理想变压器的原线圈连接，一可变电阻R与该变压器的副线圈连接，原副线圈的匝数分别为、（右侧虚线框内的电路也可以等效为一个电阻）。在交流电源的电压有效值不变的情况下，在调节可变电阻R的过程中，当_________时，R获得的功率最大。

【答案】     D     少     BD     B     C    
【详解】（1）[1]观察变压器的铁芯，它的结构是绝缘的硅钢片叠成。故选D。
（2）[2]观察两个线圈的导线，发现粗细不同，根据可知匝数少的电流大，则导线越粗，即导线粗的线圈匝数少。
（3）[3]实验中需要交流电源和多用电表，不需要干电池和直流电压表。故选BD。
（4）[4]为了人体安全，低压交流电源的电压不要超过12V。故选B。
（5）[5]若为理想变压器，则变压器线圈两端的电压与匝数的关系为根据题意，已知副线圈的电压为3V，则原线圈的电压为考虑到不为理想变压器，可能存在漏磁等现象，则原线圈所接的电源电压要大于6V，可能为7V。故选C。
（6）[6]把变压器和R等效为一个电阻R1，R0当作电源内阻，当内外电阻相等，即此时输出功率最大，根据得代入解得即
5．有一个教学用的可拆变压器，如图1所示，它有两个外观基本相同的线圈A、B（内部导线电阻率、横截面积相同），线圈外部还可以绕线。

（1）某同学用一多用电表的同一欧姆挡先后测量了A、B线圈的电阻值，指针分别对应图2中的a、b位置，由此可推断________（选填“A”或“B”）线圈的匝数较多。
（2）该实验中输入端所接电源最适合的是________。
A．220V交流电源
B．12V以内低压直流电源
C．36V安全电压
D．12V以内低压交流电源
（3）如果把它看作理想变压器，现要测量A线圈的匝数，提供的器材有：一根足够长的绝缘导线、一只多用电表和低压交流电源。请完成实验步骤的填空：
①用绝缘导线在线圈的外部或变压器的铁芯上绕制n匝线圈。
②将________（选填“A”或“B”）线圈与低压交流电源相连接。
③用多用电表的________挡分别测量A线圈的输入电压UA和绕制线圈的输出电压U。
④则A线圈的匝数为________。
【答案】     A     D     A     交流电压     n
【详解】（1）[1]根据电阻定律，电阻率和横截面积相同时，导线越长，电阻越大，A线圈电阻比B的大，故A线圈匝数较多。
（2）[2]为保证学生安全，应用12V以内低压交流电源，故选D。
（3）②[3]要测量A线圈的匝数，所以要把A线圈与低压交流电源相连接。
③[4]变压器输入输出都是交流电，所以要用交流电压挡测输入和输出电压。
④[5]根据变压器电压比等于匝数比，有解得
6．在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，李辉同学采用了如图所示的可拆式变压器进行研究，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“×100匝”的匝数。

（1）本实验中，实验室有下列器材∶
A．可拆变压器（铁芯、两个已知匝数的线圈）
B．低压交流电源      C．低压直流电源      
D．多用电表           E．开关、导线若干
本实验中需用到的电源是______。
（2）对于实验过程，下列说法正确的有______；
A．变压器的原线圈接低压交流电，测量副线圈电压时应当用多用电表的“直流电压挡”
B．使用多用电表测电压时，先用最小量程挡试测，再选用适当的挡位进行测量
C．因为实验所用电压较低，通电时可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路
D．为便于探究，应该采用控制变量法
（3）实验中，电源接变压器原线圈“0”、“8”接线柱，副线圈接“0”、“4”接线柱，当副线圈所接电表的示数为5.0V，若变压器是理想变压器，则原线圈的电压应为______。
A．18.0V　　B．10.0V　　C．5.0V　　D．2.5V
（4）用匝数na=400匝和nb=800匝的变压器，因为存在漏磁，实验测量数据如表∶
Ua/V
1.80
2.80
3.80
4.90
Ub/V
4.00
6.01
8.02
9.98

根据测量数据可判断连接交流电源的原线圈是______（填na或nb）。
【答案】     B     D     B     nb
【详解】（1）[1]本实验中需用到的电源是低压交流电源，故选B。
（2）[2]A．变压器的原线圈接低压交流电，测量副线圈电压时应当用多用电表的“交流电压挡”，A错误；
B．使用多用电表测电压时，先用最大量程挡试测，再选用适当的挡位进行测量，选项B错误；
C．虽然实验所用电压较低，为了安全和减小实验误差，通电时不可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路，故C错误；
D．为便于探究，应该采用控制变量法，选项D正确。故选D。
（3）[3]实验中，电源接变压器原线圈“0”、“8”接线柱，副线圈接“0”、“4”接线柱，当副线圈所接电表的示数为5.0V，若变压器是理想变压器，根据变压器线圈两端的电压与匝数的关系U1：U2=n1：n2
则原线圈的电压应为故选B。
（4）[4]由于变压器总是存在漏磁现象，还有铜损、铁损等损耗，则副线圈的交流电压表的实际读数还是小于理想变压器的副线圈的读数，由于Ua总是小于Ub的一半，所以可判断连接交流电源的原线圈是nb。
二、 利用传感器制作简单的自动控制装置
7．某同学根据所学知识制作了一台简易电子秤，原理图如图甲所示，图中电压表可视为理想电压表（量程为3V），滑动变阻器的最大阻值为R = 12Ω，该同学用刻度尺测得滑动变阻器有电阻丝缠绕的ab部分的长度为L = 20cm（电阻丝缠绕均匀）。

（1）该同学先利用如图乙所示电路测定电子秤里两节纽扣电池（如图丙所示）的电动势和内阻，根据多次测量得到的数据作出的U′—I图像如图丁所示，可知这两节纽扣电池串联后的电动势为E = ______V，内阻为r = ______Ω；
（2）该同学想得到电压表的示数U与被测物体质量m之间的关系，设计了如下实验：
①调节图甲中滑动变阻器的滑片P的位置，使电压表的示数恰好为零；
②在托盘里缓慢加入细砂，直到滑动变阻器的滑片P恰好滑到b端，然后调节电阻箱R0，直到电压表达到满偏，实验过程中弹簧一直处于弹性限度内，则此时电阻箱的读数为R0= ______Ω；
③已知所用的弹簧的劲度系数为k = 2.0 × 102N/m，重力加速度g = 10m/s2，则该电子秤所能称量的最大质量为m = ______kg（结果保留两位有效数字）；
（3）实验过程所称量物体的质量和电压表的示数U的关系为______（填“线性”或“非线性”）。
【答案】     4.0     0.5     3.5     4.0     线性
【详解】（1）[1][2]对图乙所示电路，根据闭合电路欧姆定律可得E = U′ + Ir即U′ = E - Ir
U′—I图像与纵轴交点的纵坐标等于两节纽扣电池串联后的电动势，图线斜率的绝对值等于电池的内阻，由题图丁可知电动势为E = 4.0V内阻为
（2）[3]电压表达到满偏时滑动变阻器接入电路的阻值为R = 12Ω，根据欧姆定律可得
解得R0 = 3.5Ω
[4]滑动变阻器的滑片P滑到b端，弹簧的形变量增加了20cm，由平衡条件有kΔx = mg则该电子秤所能称量的最大质量为m = 4.0kg
（3）[5]所称量物体的质量电压表的示数为联立可得
可知所称量物体的质量m和电压表的示数U的关系为线性关系。
8．如图所示，图甲为热敏电阻的图像，图乙为用此热敏电阻和继电器组成的一简易温控开关，继电器的电阻为。当继电器电流超过10mA时，衔铁吸合，加热器停止加热，实现温控。为继电器线圈供电的电池E的内阻不计。图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。

（1）提供以下实验器材：电源，电源，滑动变阻器，滑动变阻器，为使该装置实现对20~60 ℃之间任意温度的控制，电源应选________（填“”或“”）；滑动变阻器应选_______（填“”或“”）。
（2）为了实现恒温箱系统保持温度为40 ℃，实验时进行了以下操作：
①断开开关，滑动变阻器调节至__________（填“最大”或“最小”），需将电阻箱调到一固定的阻值________Ω；
②将单刀双掷开关向c端闭合；
③缓慢调节滑动变阻器的阻值观察到继电器的衔铁恰好被吸合；
④保持滑动变阻器的位置不变，将单刀双掷开关向另一端闭合，恒温箱系统正常工作；
（3）若恒温箱系统要保持温度为40 ℃，则需把滑动变阻器调节到_______Ω；若恒温箱系统要保持温度为35 ℃，则滑动变阻器正常工作时须向_______（填“左”或“右”）移动滑动触头。
【答案】     E1     R2     最大     60     180     左
【详解】（1）[1][2]为使该装置实现对20~60 ℃之间任意温度的控制，滑动变阻器的最大阻值必定大于热敏电阻的电阻变化，故滑动变阻器选用；又有继电器电阻电路中的电流
计算可知，若选用的电源，电路中的最小电流仍大于10 mA，无法实现温控功能，而的电源可以满足实验要求，故选用电源；
（2）[3][4]将滑动变阻器调节至最大，起保护作用，由题图甲可知40 ℃时热敏电阻对应阻值为，因此需将电阻箱阻值调到；
（3）[5][6]当恒温箱内的温度保持40 ℃，应调节滑动变阻器R的阻值，使电流达到10 mA，由闭合电路欧姆定律得即即滑动变阻器R的阻值应调节为；恒温箱系统要保持温度为35℃，热敏电阻阻值变大，滑动变阻器R的阻值须变小，即向左移动滑动触头。
9．为了节能环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统。光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件（照度可以反映光的强弱，光越强，照度越大，照度单位为lx）。
（1）某光敏电阻R在不同照度下的阻值如下表，根据表中已知数据，在如图甲的坐标系中描绘出了阻值随照度变化的曲线。由图像可求出照度为0.6lx时的电阻约为______kΩ。

照度/lx
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
电阻/kΩ
5.8
3.7

2.3
2.0
1.8

（2）如图乙，是街道路灯自动控制设计电路，利用直流电源为电磁铁供电，利用照明电源为路灯供电。为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应接在________（填“AB”或“BC”）之间。
（3）用多用电表“×10 Ω”档，按正确步骤测量图乙中电磁铁线圈电阻时，指针示数如图丙，则线圈的电阻为________Ω；已知当线圈中的电流大于或等于2mA时，继电器的衔铁将被吸合，图乙中直流电源的电动势E＝6V，内阻忽略不计，滑动变阻器有两种规格可供选择：
R1（0～200Ω，1A）、R2（0～2000Ω，0.1A）。要求天色渐暗照度降低至1.0lx时点亮路灯，滑动变阻器应选择________（填“R1”、“R2”）。为使天色更暗时才点亮路灯，应适当将滑动阻变阻器的滑片向________（填“左”或“右”）端移动。
【答案】     2.7kΩ（2.6kΩ~2.8kΩ ）     AB     140Ω     R2     左
【详解】（1）[1]从图像上可以看出当照度为0.6lx时的电阻约为（2.6kΩ~2.8kΩ ）；
（2）[2]当天亮时，光敏电阻的阻值变小，所以回路中电流增大，则衔铁被吸下来，此次触片和下方接触，此时灯泡应该熄灭，说明灯泡接在了AB上。
（3）[3][4][5]根据欧姆表的读数规则，所以电阻值为回路中的电流为2mA时回路中的需要中电阻所以选择滑动变组器比较合理。若要求天色渐暗照度降低至1.01x时点亮路灯，则天色更暗时光明电阻更大，要先保证回路中的电流2mA不变，则应减小滑动变阻器的阻值，即向左滑动滑动变阻器。
10．热敏电阻有很多的应用领域，如家电、开关电源、新能源汽车等。某实验小组的同学为了研究某保温式自动电饭锅中用于监测温度的热敏电阻的特性设计了以下实验。
（1）首先利用多用电表粗略测量与电饭锅中型号相同的热敏电阻常温状态下的阻值，多用电表的旋钮置于“×100”的挡位时示数如图甲所示，则该热敏电阻的阻值为______。
（2）该实验小组的同学为了进一步探究热敏电阻的特性，设计了图乙所示的电路，电路中的电压表均可看成理想电压表，定值电阻的阻值为2k。

①开关闭合前，滑动变阻器的滑动触头应置于最______（填“左”或“右”）端。
②某次实验时，电压表，的示数分别为3.0V、4.5V，则热敏电阻的阻值应为______k。
（3）通过多次实验，得出热敏电阻的阻值随温度变化的规律图象如图丙所示，当热敏电阻的阻值为时，热敏电阻所处环境的温度约为______℃。
（4）该种保温式自动电饭锅，采用感温磁控元件（可视为用热敏电阻控制的电磁铁开关，通过的电流大于某一值时开关断开）控制电路闭合与断开，从而控制加热电路，锅内米饭温度低于60℃后，加热电路开始工作，则下列电路图可能是该电饭锅中加热电路的是______。
A．B．C．
【答案】     ##3200     左     3     38     AB##BA
【详解】（1）[1]由多用电表的读数规则可知，该热敏电阻的阻值为
（2）[2]为了保护实验器材，开关闭合后应使两电压表的读数均为零，所以滑动变阻器的滑动触头应置于最左端。
[3]由电路图乙可知，热敏电阻的阻值应为代入数据解得
（3）[4]由图丙可知，热敏电阻的阻值为时，热敏电阻所处环境的温度约为38℃。
（4）[5]当电饭锅内温度降低时，热敏电阻的阻值增大，根据串并联电路的规律可知AB满足要求。故选AB。
11．某研究性学习小组利用压敏电阻制作电子秤。已知压敏电阻在压力作用下发生微小形变，它的电阻也随之发生变化，其阻值随压力变化的图像如图（a）所示，其中，图像斜率。小组同学按图（b）所示电路制作了一个简易电子秤（秤盘质量不计），电路中电源电动势，内，电流表量程为，内阻未知，取10m/s2。实验步骤如下：

步骤1：秤盘上不放重物时，闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表指针满偏；
步骤2：秤盘上放置已知重力的重物，保持滑动变阻器电阻接入电阻不变；读出此时毫安表示数；
步骤3：换用不同已知质量的重物，记录每一个质量值对应的电流值；
步骤4：将电流表刻度盘改装为质量刻度盘。
（1）当电流表半偏时，压敏电阻大小为_______；（结果保留2位有效数字）
（2）若电流表示数为20mA，则待测重物质量为_______kg；（结果保留2位有效数字）
（3）改装后的刻度盘，其零刻度线在电流表_______（填“零刻度”或“满刻度”）处；
（4） 若电源电动势不变，内阻变大，其他条件不变，用这台电子秤称重前，进行了步骤1操作，则测量结果________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【答案】          10     满刻度     不变
【详解】（1）[1]设电流表内阻为，当电流表满偏时电路中电流为，由闭合电路欧姆定律得电路中总电阻为由题意可求得当电流半偏时，电路中总电阻为
可求得
（2）[2]若电流表示数为由闭合电路欧姆定律可求得
求得此时压敏电阻阻值为因为根据题目中条件求得
（3）[3]由图（a）可知，压敏电阻的阻值随压力增大而增大，则电流表示数随压力增大而减小，故重力最小时，电流最大，即重力得零刻度线在电流表的满刻度处；
（4）[4]若电源电动势不变，内阻变大，其他条件不变，则电路调零即不放重物让电流表满偏时总电阻没有发生变化，则测量结果不变。
12．国家有关酒驾的裁量标准如下：
驾驶员血液酒精含量
≥20 mg/100 mL，<80 mg/100 mL
≥80 mg/100 mL
行为定性
饮酒驾驶
醉酒驾驶

酒精检测仪是交警执法时通过让司机呼气来检测司机是否酒驾的检测工具。现有一个酒精检测仪的主要元件“酒精气体传感器”，即气敏电阻，气敏电阻的阻值随酒精气体浓度的变化而变化，下表显示了某气敏电阻Rx的阻值随酒精气体浓度的变化情况。
酒精气体浓度/（mg/mL）
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
阻值/Ω
100
70
55
45
39
35
33
31
30

为了较准确测量酒精气体浓度为0.35 mg/mL时气敏电阻Rx的阻值，实验室提供如下器材。
A．电流表A1（0~100 mA，内阻约为15 Ω）
B．电流表A2（0~0.6 A，内阻约为5 Ω）
C．电压表V1（0~5 V，内阻约为5 kΩ）
D．电压表V2（0~15 V，内阻约为20 kΩ）
E．滑动变阻器R1（阻值范围为0~20Ω，允许通过的最大电流为2 A）
F．滑动变阻器R2（阻值范围为0~5Ω，允许通过的最大电流为0.2 A）
G．待测气敏电阻Rx
H．电源E（电动势为6 V，内阻r约为2 Ω）
I．开关和导线若干
J．恒温检测室
（1）在如图所示的虚线框中画出测量Rx阻值的实验电路图。( )
（2）为使测量尽量准确，实验时滑动变阻器应选___________，电压表应选___________，电流表应选___________。（填器材前面的序号）

（3）某同学用该气敏电阻Rx设计了一个测定酒精气体浓度的电路用来检测是否酒驾，如图所示，该电路使用一个电压表，正常工作时，若被测气体酒精浓度为0，电压表指针满偏。使用一段时间后，电源电动势会稍变小，内阻会稍变大，保持滑动变阻器滑片不动，则酒精气体浓度的测量值将________ （选填“偏大”或“偏小”）。
【答案】          E     C     A     偏大
【详解】（1）[1]因滑动变阻器阻值均比较小，所以采用分压接法，又由
采用电流表外接法，故实验电路应为
；
（2）[2]滑动变阻器F的额定电流太小，所以滑动变阻器选择E；
[3]根据表格，酒精气体浓度为0.35 mg/ml时气敏电阻的阻值约为40Ω，电源电动势为6V，电压表选择C；
（3）[4]气敏电阻的最大电流为电流表选择A；
[5]电压表满偏时，根据闭合电路欧姆定律得使用一段时间后，电源电动势稍微变小，内阻稍微变大，调解R1后，电压表仍然能满偏，因为电动势变小，回路的总电阻变小，电表的刻度必须随之变小才能准确测量，因为电表没有随着更改，所以酒精气体浓度的测量值将偏大。