8. 如图 1 所示,$R_G$ 是光敏电阻,$R$ 是阻值为 10 kΩ 的定值电阻,电源电压 $U= 9\ V$。光敏电阻 $R_G$ 的阻值与光的照度(光照越强,照度越大,单位为 Lux)关系如图 2 所示,当照度增大时,$R_G$ 的阻值将______。小芳将量程为 3 V 的电压表接入图 1 电路,将其改装成照度表,为使光的照度增大时电压表的示数也增大,则该电压表应并联在______两端,能够测量的最大照度为______ Lux。改装完成后,若小芳将电源换为电压可调电源(调节范围为 12 V~15 V),且将 $R$ 换为可调电阻(调节范围为 5 kΩ~20 kΩ),则该装置所能测量的最大照度为______ Lux。


答案:
变小 定值电阻 R 1.2 1.4
9. 电学实验中使用的电流表和电压表都是由小量程电流表 G(表头)改装而成的,从电路的角度看,表头就是一个电阻,同样遵从欧姆定律。电流表 G 的电阻 $R_g$ 叫作电流表内阻,指针偏转到最大刻度时的电流 $I_g$ 叫作满偏电流,加在它两端的电压 $U_g$ 叫作满偏电压。则:
(1) 电流表 G 的满偏电压 $U_g$ 为______。
(2) 如图所示,有一个电流表 G,内阻为 30 Ω,满偏电流为 1 mA,并联一个电阻 $R$ 后,就将它改装成了一个量程为 0.6 A 的电流表 A。
① 改装后的电流表 A 的内阻为______ Ω。
② 将该电流表 G 改装成一个量程为 3 V 的电压表 V,应______(填“串联”或“并联”)一个阻值为______ Ω 的电阻。
(1) 电流表 G 的满偏电压 $U_g$ 为______。
(2) 如图所示,有一个电流表 G,内阻为 30 Ω,满偏电流为 1 mA,并联一个电阻 $R$ 后,就将它改装成了一个量程为 0.6 A 的电流表 A。
① 改装后的电流表 A 的内阻为______ Ω。
② 将该电流表 G 改装成一个量程为 3 V 的电压表 V,应______(填“串联”或“并联”)一个阻值为______ Ω 的电阻。
答案:
(1)$I_{g}R_{g}$
(2)①0.05 ②串联 2970
(1)$I_{g}R_{g}$
(2)①0.05 ②串联 2970
10. 图甲所示为一个超声波加湿器,图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为 12 V,定值电阻 $R_0= 20\ \Omega$,电压表的量程为 0~9 V,湿敏电阻 $R$ 的阻值随湿度 RH 变化的关系图像如图丙所示。在电路安全工作的前提下,求:
(1) 湿度为 30%时,$R$ 的阻值。
(2) 湿度为 30%时,$R_0$ 和 $R$ 两端的电压之比。
(3) 电流表示数为 0.3 A 时,电压表的示数。
(4) 该装置能监测的湿度最大值。
(2) 湿度为 30%时,$R_0$ 和 $R$ 两端的电压之比。
(3) 电流表示数为 0.3 A 时,电压表的示数。
(4) 该装置能监测的湿度最大值。
答案:
解:
(1)由图丙知湿度为 30%时 R 的阻值为 40 Ω。
(2)由串联电路的电压规律知湿度为 30%时,$R_{0}$和 R 两端的电压之比$\frac {U_{0}}{U_{R}}=\frac {R_{0}}{R}=\frac {20Ω}{40Ω}=\frac {1}{2}$。
(3)当电流表的示数为 0.3 A 时,根据欧姆定律可知此时定值电阻$R_{0}$两端的电压:$U'_{0}=I'R_{0}=0.3A×20Ω=6V$,根据串联电路电压规律可知湿敏电阻 R 两端的电压:$U'_{R}=U-U'_{0}=12V-6V=6V$,即电压表的示数为6 V。
(4)当电压表示数为9V时,根据串联电路电压规律可得$R_{0}$两端的电压:$U''_{0}=U-U''_{R}=12V-9V=3V$,此时通过$R_{0}$的电流:$I''=\frac {U''_{0}}{R_{0}}=\frac {3V}{20Ω}=0.15A$,此时 R 的电阻:$R''=\frac {U''_{R}}{I''}=\frac {9V}{0.15A}=60Ω$,由图丙可知该装置能监测的湿度最大值为50%。
(1)由图丙知湿度为 30%时 R 的阻值为 40 Ω。
(2)由串联电路的电压规律知湿度为 30%时,$R_{0}$和 R 两端的电压之比$\frac {U_{0}}{U_{R}}=\frac {R_{0}}{R}=\frac {20Ω}{40Ω}=\frac {1}{2}$。
(3)当电流表的示数为 0.3 A 时,根据欧姆定律可知此时定值电阻$R_{0}$两端的电压:$U'_{0}=I'R_{0}=0.3A×20Ω=6V$,根据串联电路电压规律可知湿敏电阻 R 两端的电压:$U'_{R}=U-U'_{0}=12V-6V=6V$,即电压表的示数为6 V。
(4)当电压表示数为9V时,根据串联电路电压规律可得$R_{0}$两端的电压:$U''_{0}=U-U''_{R}=12V-9V=3V$,此时通过$R_{0}$的电流:$I''=\frac {U''_{0}}{R_{0}}=\frac {3V}{20Ω}=0.15A$,此时 R 的电阻:$R''=\frac {U''_{R}}{I''}=\frac {9V}{0.15A}=60Ω$,由图丙可知该装置能监测的湿度最大值为50%。
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