【題目】有一種測(cè)量壓力的電子秤,其原理如下圖所示。E是內(nèi)阻不計(jì)、電動(dòng)勢(shì)為6V的電源。R0是一個(gè)阻值為400Ω的限流電阻。G是由理想電流表改裝成的指針式測(cè)力顯示器。R是壓敏電阻,其阻值可隨壓力大小變化而改變,其關(guān)系如下表所示。C是一個(gè)用來保護(hù)顯示器的電容器。秤臺(tái)的重力忽略不計(jì)。

壓力F/N

0

50

100

150

200

250

300

......

電阻R

300

280

260

240

220

200

180

......

(1)在坐標(biāo)系中畫出電阻R隨壓力F變化的圖線,并歸納出電值R隨壓力F變化的函數(shù)關(guān)系式;

(2)寫出壓力隨電流變化的關(guān)系式,說明該測(cè)力顯示器的刻度是否均勻;

(3)若電容器的耐壓值為5V,該電子秤的量程是多少牛頓。

【答案】(1)R=300-0.4F(2) ,電流刻度均勻,F的刻度不均勻,但滿足電流越大,力越大。(3)F=550N

【解析】

(1)根據(jù)電阻隨壓力變化的數(shù)據(jù)來畫圖,把壓力和電阻作為一組有序數(shù)對(duì)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)然后連接即可.再根據(jù)R的阻值隨壓力F的大小變化的圖象可知電阻與壓力成一次函數(shù)關(guān)系,利用待定系數(shù)法可確定函數(shù)關(guān)系式

(2)根據(jù)歐姆定律推導(dǎo)串聯(lián)電路電流的關(guān)系式,結(jié)合RF的關(guān)系式推導(dǎo)壓力與電流的關(guān)系式可知測(cè)力顯示器的刻度是否均勻;

(3)根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知壓敏電阻兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)可計(jì)算壓敏電阻的值,進(jìn)一步計(jì)算測(cè)力計(jì)的最大測(cè)量值。

(1) 把壓力大小作為橫坐標(biāo),把電阻大小作為縱坐標(biāo),在坐標(biāo)系中描點(diǎn)連線即可得壓敏電阻R的阻值隨壓力F的大小變化的圖象,如圖:

根據(jù)R的阻值隨壓力F的大小變化的圖象可知壓敏電阻R的阻值與壓力F成一次函數(shù)關(guān)系,設(shè)它們的關(guān)系式為R=KF+b

F=50N,R=280Ω和F=100N,R=260Ω代入得:

280=50K+b…①,

260=100K+b…②.

解得K=-0.4,b=300,

所以它們的關(guān)系式為R=300-0.4F;

(2) 根據(jù)歐姆定律得

R=-0.4F+300,U=6V,R0=400Ω代入上式

化簡(jiǎn)得:F=1750-

所以壓力和電流不成一次函數(shù)關(guān)系,故該測(cè)力顯示器的刻度是不均勻的;

(3) 從上式可知,壓力增大時(shí),壓敏電阻值減小,

當(dāng)電阻兩端的電壓為5V時(shí),壓敏電阻兩端的電壓為:

U1=U-U0=6V-5V=1V

根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)可得

R=80Ω

R=80Ω代入R=300-0.4F

80=-0.4F+300

解得F=550N。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,圓弧虛線表示正點(diǎn)電荷電場(chǎng)的等勢(shì)面,相鄰兩等勢(shì)面間的電勢(shì)差相等。光滑絕緣直桿沿電場(chǎng)方向水平放置并固定不動(dòng),桿上套有一帶正電的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),滑塊通過絕緣輕彈簧與固定點(diǎn)O相連,并以某一初速度從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn),OMON。若滑塊在M、N時(shí)彈簧的彈力大小相等,彈簧始終在彈性限度內(nèi),則

A. 滑塊從MN的過程中,速度可能一直增大

B. 滑塊從位置12的過程中,電場(chǎng)力做的功比從位置34的小

C. M、N之間的范圍內(nèi),可能存在滑塊速度相同的兩個(gè)位置

D. M、N之間可能存在只由電場(chǎng)力確定滑塊加速度大小的三個(gè)位置

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,靜止在水平地面上一質(zhì)量 m10 kg的物塊在推力F=50N作用下沿水平地面運(yùn)動(dòng),推力方向與水平面的夾角α=53°,物體與水平地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2(計(jì)算時(shí)取sin53°=0.8cos53°=0.6g=10m/s2)。求:

1)推力F作用在物塊上時(shí)物體的加速度大小

2)若推力F作用10S后撤去,求撤去F之后物塊在2秒內(nèi)滑行的距離?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,兩電荷量分別為Q(Q>0)和-Q的點(diǎn)電荷對(duì)稱地放置在x軸上原點(diǎn)O的兩側(cè),a點(diǎn)位于x軸上O點(diǎn)與點(diǎn)電荷Q之間,b位于y軸O點(diǎn)上方。取無窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零,下列說法正確的是

A.b點(diǎn)的電勢(shì)為零,電場(chǎng)強(qiáng)度也為零

B.正的試探電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于零,所受電場(chǎng)力方向向右

C.將正的試探電荷從O點(diǎn)移到a點(diǎn),必須克服電場(chǎng)力做功

D.將同一正的試探電荷先后從O、b點(diǎn)移到a點(diǎn),后者電勢(shì)能的變化較大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用標(biāo)有“6 V,3 W”的燈泡L1、“6 V,6 W”的燈泡L2與理想電壓表和理想電流表連接成如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路,其中電源電動(dòng)勢(shì)E=9 V.右圖是通過兩個(gè)燈泡的電流隨兩端電壓變化的曲線.當(dāng)其中一個(gè)燈泡正常發(fā)光時(shí)(  ).

A. 電流表的示數(shù)為1 A

B. 電壓表的示數(shù)約為6 V

C. 電路輸出功率為4 W

D. 電源內(nèi)阻為2 Ω

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】甲、乙兩物體先后從同一地點(diǎn)出發(fā),沿一條直線運(yùn)動(dòng),它們的v-t圖象如圖所示,由圖可知( )

A. 甲比乙運(yùn)動(dòng)快,且早出發(fā),所以乙追不上甲

B. t=20s時(shí),乙追上了甲

C. t=20s之前,甲比乙運(yùn)動(dòng)快;在t=20s之后,乙比甲運(yùn)動(dòng)快

D. 由于乙在t=10s時(shí)才開始運(yùn)動(dòng),所以t=20s時(shí),甲在乙前面,它們之間的距離為乙追上甲前的最大距離

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)要測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。

(1)實(shí)驗(yàn)室除提供開關(guān)S和導(dǎo)線外,還有以下器材可供選擇:

A.電壓表V(量程3V,內(nèi)阻RV=10kΩ)

B.電流表G(量程3mA,內(nèi)阻Rg=100Ω)

C.電流表A(量程3A,內(nèi)阻約為0.5Ω)

D.滑動(dòng)變阻器R1(阻值范圍0~10Ω,額定電流2A)

E.滑動(dòng)變阻器R2(阻值范圍0~1000Ω,額定電流1A)

F.定值電阻R3=0.5Ω

該同學(xué)依據(jù)器材畫出了如圖所示的原理圖,他沒有選用電流表A的原因是____________________________________________________________________

(2)該同學(xué)將電流表G與定值電阻R3并聯(lián),實(shí)際上是進(jìn)行了電表的改裝,則他改裝后的電流表對(duì)應(yīng)的量程是_______A。

(3)為了能準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量,同時(shí)為了操作方便,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器____________(填寫器材的符號(hào))

(4)該同學(xué)利用上述實(shí)驗(yàn)原理測(cè)得數(shù)據(jù),以電流表G的讀數(shù)為橫坐標(biāo),以電壓表V的讀數(shù)為縱坐標(biāo)繪出了如圖所示的圖線,根據(jù)圖線可求出電源的電動(dòng)勢(shì)E=_______V (結(jié)果保留三位有效數(shù)字),電源的內(nèi)阻r=_______Ω (結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在光滑水平地面上有AB兩個(gè)小物塊,其中物塊A的左側(cè)連接一輕質(zhì)彈簧。物塊A處于靜止?fàn)顟B(tài),物塊B以一定的初速度向物塊A運(yùn)動(dòng),并通過彈簧與物塊A發(fā)生彈性正碰。對(duì)于該作用過程,兩物塊的速率變化可用速率—時(shí)間圖象進(jìn)行描述,在圖所示的圖象中,圖線1表示物塊A的速率變化情況,圖線2表示物塊B的速率變化情況。則在這四個(gè)圖象中可能正確的是 ( )

A.

B.

C.

D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,兩平行金屬板水平放置,板長為L,間距為d,板間電壓為U,一個(gè)不計(jì)重力的電荷量為q的帶電粒子以初速度v0沿兩板的中線射入,恰好沿下板的邊緣飛出,粒子通過平行金屬板的時(shí)間為t,則( )

A. 時(shí)間內(nèi),電場(chǎng)力對(duì)粒子做的功為

B. 時(shí)間內(nèi),電場(chǎng)力對(duì)粒子做的功為

C. 在粒子下落的前和后過程中,電場(chǎng)力做功之比為1:2

D. 在粒子下落的前和后過程中,電場(chǎng)力做功之比為1:1

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