【題目】傳感器可以把力學物理量轉化成電學信號,然后通過相互之間的函數(shù)關系,直接引用力的大小。測量壓力大小的壓力傳感器,工作原理如圖所示,其中M、N均為絕緣材料,M、N間有可收縮的導線(電阻大小不計),彈簧上端和滑動變阻器R2的滑片P固定在一起,電源電壓恒為12V,已知壓力F的大小與R2的阻值大小成正比例關系。閉合開關S,壓力F0=0時,滑片P在最上端;壓力F1=1N時,電流表示數(shù)為1A,電壓示數(shù)為3V,當滑片P滑至最下端時,電壓表示數(shù)為7.5V.求:
(1)定值電阻R1的大小;壓力F1與R2阻值之比k;
(2)當滑片P滑至最下端時,壓力F2的大;
(3)壓力F的大小與電壓表示數(shù)之間的函數(shù)關系表達式。
【答案】(1)定值電阻R1為9Ω;壓力F1與R2阻值之比k為N/Ω;(2)當滑片P滑至最下端時,壓力F2為5N;(3)壓力F的大小與電壓表示數(shù)之間的函數(shù)關系表達式為F= 。
【解析】
(1)兩電阻串聯(lián),電壓表測兩端電壓,電流表測電路中電流,電流表示數(shù)為1A,電壓表示數(shù)為3V,由串聯(lián)電路特點和歐姆定律可計算的阻值和接入電路的電阻,因為壓力為1N,可得與阻值之比;(2)當滑片P滑至最下端時,電壓表示數(shù)為7.5V,由串聯(lián)電路特點和歐姆定律計算此時連入電路的最大阻值,由壓力F的大小與的阻值大小成正比例關系計算壓力的大小。(3)由串聯(lián)電路特點和歐姆定律,用電壓表示數(shù)表示出,從而得到F的大小與電壓表示數(shù)之間的函數(shù)關系表達式。
(1)由圖可知,R1、R2串聯(lián),電壓表測R2兩端電壓,電流表測電路中電流,
當F1=1N時,電流表示數(shù)為1A,電壓數(shù)為3V,由串聯(lián)電路特點可知,此時U1=U﹣U2=12V﹣3V=9V,并且:I1=I2=1A,由歐姆定律可得,R1的阻值:R1===9Ω;此時R2連入電路的阻值:R2===3Ω,所以壓力F1與R2阻值之比:k=N/,
(2)當滑片P滑至最下端時,變阻器連入阻值最大,電壓表示數(shù)為7.5V,此時電路中電流:I'=I2′=I1′=,所以R2的最大值:R2最大=,
因為壓力F的大小與R2的阻值大小成正比例關系,即:F=kR2,所以壓力F2=N/Ω×R2最大=N/Ω×15Ω=5N;
(3)由F=kR2有:R2=,串聯(lián)電路特點和歐姆定律表示電壓表示數(shù):UV=IR2=,代入化簡得(N)
故答案為:(1)定值電阻R1為9Ω;壓力F1與R2阻值之比k為N/Ω;(2)當滑片P滑至最下端時,壓力F2為5N;(3)壓力F的大小與電壓表示數(shù)之間的函數(shù)關系表達式為F=(N)。
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【題目】“遼寧艦”是我國第一艘航空母艦,該艦滿載時排水量為67000t,則該艦滿載時所受浮力為_____N(g取10N/kg).“遼寧艦”在航行時,兩側的護衛(wèi)艦不能靠它太近,是因為它們之間水的流速大_____,容易發(fā)生相撞事故。
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【題目】關于電學知識,下列法正確的( 。
A. 如圖,表盤上的“3000r/kWh”表示電能表轉盤轉過3000圈,消耗電能3600kW
B. 如圖,在家庭電路中,開關應接在火線和用電器之間
C. 如圖,在“伏安法測小燈泡電阻”的實驗中,為了減少誤差,應調節(jié)滑動變阻器在電路中的阻值,多次測量求平均值
D. 如圖,實驗表明:在電流相同、通電時間相同的情況下,電阻越小,這個電阻產(chǎn)生的熱量越多
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【題目】小林同學在學習了“伏安法測電功率”的知識后,設計了一個定值電阻的功率能從“0到最大功率”連續(xù)變化的電路。電路如圖甲所示:
(1)實驗前,開關應斷開,滑片P移到_____端(選填“a”或“b”);
(2)請你按照他的設計,用筆劃線代替導線將實物圖乙連接完整(電壓表選用0﹣3V檔,導線不能交叉)
(____)
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【題目】標準大氣壓下完全燃燒0.042m3的煤氣放出的熱量是_____J.若50%的熱量被水吸收,能使質量為2.5kg初溫為25℃的水升高_____℃.[q煤氣=4.0×107J/m3,c水=4.2×103J/(kg℃)]
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【題目】在新農(nóng)村建設和精準扶貧中,市政府為某貧困山區(qū)甲村打了一口深井,如圖所示。已知圓柱形金屬水桶質量為1kg,容積為8.6L,井深h1=5m,水深h2=2m,村民將水桶從井底以速度v=0.06m/s勻速豎直向上提升(不計繩重及繩子與滑輪之間的摩擦,桶的厚度不能忽略,g=10N/kg)。求:
(1)井底受到水的壓強
(2)桶未露出水面時,繩的拉力F拉=6N,桶受到的浮力
(3)已知水桶底面積為3dm2,桶高h3=3dm,以水桶口剛露出水面開始計時,到桶底剛離開水面的過程中,請寫出繩的拉力F隨時間t變化的函數(shù)式
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【題目】在“觀察水的沸騰”實驗中,當水溫升到89℃時,小華開始計時,每隔1min記錄一次水的溫度,然后,小華根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制了如圖所示的溫度隨時間變化的圖象,下列說法正確的是
A. 此時的氣壓高于標準氣壓
B. 水從89℃加熱到剛開始沸騰所需時間為4min
C. 通過如圖中的圖象可知,水沸騰時溫度保持不變
D. 水沸騰時氣泡上升的情況如圖中的乙所示
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【題目】發(fā)電機是利用_____的原理發(fā)電的,將機械能轉化為電能;太陽能熱水箱是將太陽能轉化為內能的裝置。小明家的太陽能熱水器的水箱中裝有初溫為15℃,質量為50kg的水,集熱管每小時接收的太陽能為1.89×107J,則每小時該熱水器里的水能升高的溫度是_____℃.[不及熱量損失,c水=4.2×103J/(kg℃)]。
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