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    13．如图甲所示为某型号光敏变阻器的结构图，AB为一条长10cm、阻值为50Ω且阻值均匀的薄膜电阻，EF为一条导电电极（相当于导线，不计其电阻），在AB、EF之间敷设一层光导电层（无激光照射时为绝缘体），当激光束照射到薄膜电阻和导电电极之间某点时，被照射处的光导电层导电，将该点处的薄膜电阻和导电电极接通．A、B、C为接线柱．由于温室效应导致全球气候变暖，两极冰雪加速融化．小明想利用该光敏变阻器设计一个监测冰山高度的装置，设计电路如图乙所示：在冰山顶上放置一激光源，由其射出的激光束水平照射到光敏变阻器上．已知电源电压为4.5V，电压表的量程为0～3V．

    （1）闭合开关，电压表示数在增大时，冰山高度如何变化？为了保护电压表，定值电阻R0的值至少多大？
    （2）若R0=35Ω，当冰山下降2cm时，电路消耗的功率多大？
    （3）若将电压表改成冰山下降高度显示仪，该高度显示装置有何不足之处？请说出1点．

    分析 （1）根据串联电路的分压特点可知，电压表示数变大时光敏变阻器接入电路中电阻的变化，然后判断冰山高度的变化；当光敏电阻电压为3V时，定值电阻的阻值最小，根据串联电路的电流特点求出电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出R0两端的电压，再根据欧姆定律求出定值电阻的最小值；
    （2）先求出冰山下降2cm时光敏电阻接入电路的电阻值，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，利用P=UI求出电路消耗的功率；
    （3）光敏电阻AB总长为10cm，如果按小明的设计，则它的测量范围太小，所能测的冰山消融的高度太小，实际应用价值不大．

    解答 解：（1）闭合开关，电压表示数在增大时，由串联电路中电阻越大分得的电压越大可知，光敏电阻阻值R变大，此时冰山高度应降低；
    当激光照射在光敏电阻最下端，光敏电阻接入电路阻值R=50Ω时，电压表示数最大，
    为不损毁电压表则最大电压为3V，
    因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
    所以，此时电路电流：
    I=$\frac{{U}_{V}}{R}$=$\frac{3V}{50Ω}$=0.06A，
    因串联电路总电压等于各分电压之和，
    所以，定值电阻的电压：
    UR0=U-UV=4.5V-3.0V=1.5V，
    则定值电阻阻值：
    R0=$\frac{{U}_{R0}}{I}$=$\frac{1.5V}{0.06A}$=25Ω；
    （2）当冰山下降2cm时，光敏电阻接入电路的阻值：
    R'=$\frac{50Ω}{10cm}$×2cm=10Ω，
    因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
    所以，电路电流：
    I'=$\frac{U}{R′+{R}_{0}}$=$\frac{4.5V}{10Ω+35Ω}$=0.1A，
    电路消耗的功率：
    P=UI′=4.5V×0.1A=0.45W；
    （3）由题意知光敏电阻的长度为10cm，如果按小明的设计测冰山下降的高度，它能显示的冰山变化的高度太小，只有10cm．
    答：（1）闭合开关，电压表示数在增大时，冰山高度下降；定值电阻R0的阻值至少为25Ω；
    （2）当冰山下降2cm时，电路消耗的功率为0.45W；
    （3）能显示冰山变化的高度太小，只有10cm．

    点评 本题是一道应用性的创新题，难度较大，把课堂所学的电路分析、欧姆定律、电功率的公式用来解决现实问题，学以致用，符合新课标要求，是一道好题．

    练习册系列答案
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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    3．如果用水作测温物质，当被测物体的温度由0℃上升到4℃时，温度计的示数（　　）
    A．上升B．下降C．先上升后下降D．先下降后上升

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    4．如图为“9.3”大阅兵天安门上空加油机正在给战斗机加油的情景，若它们正以800km/h的速度从天安门上空飞过，下列说法正确的是（　　）
    A．以天安门为参照物加油机是静止的
    B．以加油机为参照物战斗机是运动的
    C．以战斗机为参照物加油机的速度为0
    D．以加油机为参照物天安门的速度为160km/h

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    1．有两个灯泡串联在电路中，电源电压是24V，灯泡L1两端的电压为15V，灯泡L2的电阻为20欧姆．
    求：（1）灯泡L2两端的电压．
    （2）电路中的电流．

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    8．图所示的电路，直流小电动机与定值电阻R2串联接在电压U=15V的电源上，已知R2=10Ω，小电动机两端电压U1=10V，则下列计算正确的是（　　）
    A．通过小电机中线圈的电流为1AB．电阻R2消耗的电功率为10 W
    C．小电动机发热的功率为5 WD．小电动机消耗的电功率为 5 W

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    18．小亮家有一辆轿车，爸爸在给他讲车的性能时，总是说“2.0的排量”，却很少说“功率”，为此小亮特地从网上查到了排量的定义：活塞从上止点移动到下止点所通过的“工作容积”称为气缸排量．如果发动机有若干个气缸，所有气缸“工作容积”之和称为发动机排量．小亮从说明书上查到家中的轿车采用的是LFX直列四缸发动机，排量为2.0L；从网上查找到了了这种轿车的输出功率与转速的关系如图所示．
    （1）根据图分析，在发动机转速为1000～5000r/min范围内，它的输出功率与转速大致有怎样的定性关系？
    （2）试通过公式推导出在其他参数相同时，轿车发动机的输出功率与其排量的关系．
    （3）小亮又向爸爸询问了一些实测数据：轿车行驶的路况好，平均车速为100km/h时，发动机转速为2000r/min，平均油耗为9L/100km．参考图中的数据，分析这辆汽车在这种状态下行驶时，发动机的效率约为多少？每个做功冲程气缸内气体的平均压强是约为多少？（已知汽油的热值为4.6×107J/kg，密度为0.71×103kg/cm3）

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    科目：初中物理 来源： 题型：多选题

    5．某同学对凸透镜的光学特性进行研究，完成了下列实验：
    （1）将凸透镜正对着太阳光，在距透镜中心12cm处得到一个最小最亮的光斑．
    （2）他再将该凸透镜和点燃的蜡烛分别固定在光具座上，移动光屏后得到一个清晰的像，如图，对于上述实验，下列说法正确的是（　　）
    A．该凸透镜的焦距f为6cm
    B．实验（2）中，得到的像为倒立，放大的实像
    C．若将蜡烛和光屏的位置互换，光屏上仍可得到一个清晰的像
    D．若在蜡烛和透镜中间再放一个近视镜片，需将光屏适当远离透镜，才能再次得到清晰的烛焰的像

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    2．在如图甲所示的电路中，电源电压恒为16V，其中电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2上标有“50Ω  1A”字样，闭合电键S，滑片P在某位置时电流表示数如图乙（a）所示．

    （1）求R1两端的电压U1；
    （2）求此时滑动变阻器R2接入电路的阻值；
    （3）现用阻值为26Ω的R0替换R1接入电路，同时将表盘如图乙（b）所示的电压表接入电路．当电压表选择0～3V量程，并接入CD两点间时（选择“AB”、“CD”、“AB或CD”），闭合电键S，移动滑片P的过程中，两电表的指针均能达到某量程的满刻度，且电路正常工作．求滑片P移动过程中电流表示数最小值I最小．

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    3．如图所示，当开关S闭合后，下列说法正确的是（　　）
    A．灯L1与灯L2是串联，且灯L1被短路B．电压表可测出灯L1两端的电压
    C．电流表A1测的是灯L1的电流D．电流表A2测的是灯L1，L2的电流

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