学校课外活动小组为检测某传感器而设计的电路如图所示.传感器上标有“3V0.9W”的字样(传感器可看作一个电阻),滑动变阻
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解题思路:本题目非常有意思,循序渐进,步步加深,考查学生能否灵活利用所学的知识解决问题.第一问非常简单,根据传感器上的铭牌标志,利用电功率公式便可求出电阻和电流,而第二问就必须求出各用电器所能通过的电流,从而比较得出干路最大电流,然后利用相关公式求出最大电压.第三问就得利用所知物理量,及要求未知量,结合数学中的二元一次方程组来解决,最后便可求出所加电压.

(1)传感器的电阻为:R传=

U2

P=

(3V)2

0.9W=10Ω,

传感器的额定电流为:I传=

P传

U传=

0.9W

3V= 0.3A;

(2)要求电路各部分安全,则要求电路的最大电流:I=I=0.3A,

此时电源电压最大值:Um=U+U0

U为传感器的额定电压,U0为R0调至最大值R0m=10Ω时,R0两端的电压,即,U0=IR0m=0.3A×10Ω=3V,

电源电压最大值:Um=U+U0=3V+3V=6V;

(3)设实际检测时,加在a、b间的电压为U,传感器的实际电阻为R'

根据第一次实验记录数据有:U=I1R'+U1=0.16A×R'+1.49V①

根据第二次实验记录数据有:U=I2R'+U2=0.22A×R'+0.91V②

由①、②两式解得:

R′传=9.67Ω

U=3V

传感器的电阻变化为:R-R'=10Ω-9.67Ω=0.33Ω<1Ω,

所以,此传感器仍可使用.

答:(1)该传感器的电阻和额定电流各是10Ω,0.3A;

(2)在a、b之间所加的电源电压最大值6V;

(3)传感器仍可使用,电压为3V.

点评:

本题考点: A:电功率的计算 B:串联电路的电压规律 C:欧姆定律的应用 D:电阻的串联

考点点评: 这道题目综合性比较强,非常考查学生各方面的能力,学生在做这类题目时要胆大细心认真,并且会结合数学中的相关知识去解决物理中的问题.题目非常不错!