小萍同学想利用图甲所示电路研究通过小灯泡(额定电压为3伏)的电流与它两端电压的关系。她根据图甲完成图乙的部分连接，待连接完整后，移动滑动变阻器滑片，记录了多组数据，作出了图像a，还作出了电流大小与电源电压大小的关系图像b(如图丙所示)。(已知滑动变阻器最大阻值为20欧)。

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1. 小萍同学想利用图甲所示电路研究通过小灯泡(额定电压为3伏)的电流与它两端电压的关系。她根据图甲完成图乙的部分连接，待连接完整后，移动滑动变阻器滑片，记录了多组数据，作出了图像a，还作出了电流大小与电源电压大小的关系图像b(如图丙所示)。(已知滑动变阻器最大阻值为20欧)。

(1) 根据图甲将图乙中的实物图连接完整。(要求：滑动变阻器滑片向右移动，小灯泡变亮)

(2) 根据图像a，描述通过小灯泡的电流与小灯泡两端电压的关系。

(3) 当电流表示数为0.12A时，电压表的示数为多少?

(4) 图丙阴影部分的面积表示。

【考点】

欧姆定律及其应用; 探究电流与电压、电阻的关系实验; 电功率计算公式的应用;

【答案】

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解答题普通

1. 小金同学设计了一个防踩踏模拟报警装置，工作原理如图甲所示。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) 当踏板空载时，闭合开关，电压表的示数为多少？

(2) 当报警器开始报警时，踏板设定的最大压力值为多少？

(3) 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，刚踏板触点B应向“左移动，请简要说明理由。

解答题困难

2. 2024年4月25日，神舟十八号载人飞船发射成功，航天员将在空间站首次开展“斑马鱼”的养殖实验。科学兴趣小组在地面实验室也开展“斑马鱼”的养殖研究，查阅资料获知，“斑马鱼”生活的水温需要维持在一定的范围。为此，兴趣小组设计一套自动控温装置(如图甲)，其中L₁为电磁铁，R₁为热敏电阻，R₀为电热丝。

(1) 在太空中选择斑马鱼为实验对象，是因为斑马鱼与人体基因相似度高达87%。基因是分子上具有遗传效应的片段，能控制生物体的特定性状。

(2) 当水温度过低时电磁铁吸引衔铁，电热丝工作；当水温度达到预设温度时，电路自动断开，电热丝停止加热，从而使水温度自动控制在一定范围。为实现上述功能，热敏电阻应选择图乙中的 (选填“a”或“b”)。

(3) 若电热丝R₀的阻值为24.2 欧，电热丝工作时功率与时间的关系如图丙，则该电热丝工作一天 (24小时)消耗多少电能?

解答题困难

3. 科技小组开展设计一款多功能电饭煲的项目活动，过程如下：

【明确问题】科技小组同学们讨论后认为，电饭煲应具有如下基本功能，并提出具体标准：①工作电压：220V；煮饭模式功率：880W；保温模式功率：88W；

②电饭煲达到设定温度后能自动切换到保温模式。

【方案设计】

(1) 根据标准，小组讨论后，初步设计了如图甲的方案，图中开关S₁、S₂ ，都闭合时，电饭煲处于煮饭模式，功率为880W，则发热电阻R1应选择的阻值为多少欧?

【方案优化】有同学认为甲方案不能实现自动切换功能，于是同学们利用电磁继电器与热敏电阻，设计了如图乙的方案。

(2) 工作电路中的发热电阻R：应设计在处(选填“a”或“b”)；

(3) 为确保安全，当电饭煲内温度达到设定温度105℃时，工作电路自动切换到保温模式，其中热敏电阻R的阻值与温度关系见图丙。控制电路的电源电压为24V，当电流达到0.03A时，电磁铁会吸下衔铁，工作电路自动切换到保温模式。那么，选用的定值电阻Ro阻值应为多少欧?(电磁铁线圈阻值不计)

解答题困难