【題目】如圖甲所示,電源電壓U=6V,S為單刀雙擲開關,小燈泡L的電阻RL=10Ω,R為某種壓敏電阻,其阻值R與壓力F成反比關系,(如圖乙所示),R的正上方裝有一電磁鐵P,其線圈電阻不計.

(1)在R上水平放置質(zhì)量為1kg的鐵制品,開關接a,通過小燈泡的電流時多大?小燈泡兩端的電壓為多少伏?

(2)在R上水平放置質(zhì)量為2kg的鐵制品,開關接b,電壓表穩(wěn)定后的示數(shù)為4V,則此時壓敏電阻的阻值為多少歐?電磁鐵P對鐵制品的吸引力為多少牛?

【答案】(1)0.375A; 3.75V;(2)5Ω; 8N.

【解析】

試題分析:(1)鐵制品的質(zhì)量為1kg,故鐵制品的重力G=mg=1kg×10N/kg=10N;由圖乙知,當F=10N時,電阻R=6Ω,電路中開關接a時,電路圖燈泡與電阻R串聯(lián),所以電路中電流I=U/R=6V/(10Ω+6Ω)=0.375A;由歐姆定律公式I=U/R得,燈泡兩端的電壓UL=IRL=0.375A×10Ω=3.75V;(2)當鐵制品的質(zhì)量為2kg時,鐵制品的重力G′=m′g=2kg×10N/kg=20N;此時電壓表示數(shù)為4V,所以此時電路中的電流I’=UV/RL=4V/10Ω=0.4A;電阻R兩端的電壓U′=6V﹣4V=2V;則R的阻值為R′=U′/I′=2V/0.4A=5Ω;由圖象知,F(xiàn)×R=60NΩ,則當R=5Ω時,F(xiàn)=60NΩ/5Ω=12N;當壓力等于12N時,鐵制品重力為20N,所以吸引力F′=20N﹣12N=8N.

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器材

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番薯密度的表達式

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方法二

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(2)需多少焦耳的熱量,才能使合金鍋內(nèi)2kg的水溫度升高50℃?

(3)如果燃氣爐以最大火力工作,一瓶燃氣最多能持續(xù)燃燒1.4h,這樣能夠把質(zhì)量為多少千克的水燒開?(最后結(jié)果保留1位小數(shù)).

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