题目内容
如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置,OA=40cm,OB=80cm,浮子质量m=100g,不计轻杆的质量.问:(1)若杠杆在水平位置时,轻杆B端所受阻力为4.9N,并且浮球有
1 | 5 |
(2)若油箱内油面改变时,发现电压表的示数变化范围是3V-4.5V,油量表的示数变化范围转化成电流变化为0.45A~0.6A,则定值电阻的阻值多大?当电压表示数为4.5V时,整个电路消耗的总功率是多大?
分析:(1)根据杠杆的平衡条件,计算出杠杆A端的力的大小FA,浮力的大小等于F浮=FA+G;用公式F浮=ρ油gV排算出浮球浸在油中的体积,并算出浮球的体积,再根据公式ρ=
算出浮球的密度;
(2)根据给出的电压表示数、电流表示数变化范围:电压表示数为3V时电流表示数为0.6A,电压表示数为4.5V时电流表示数为0.45A,列方程求出定值电阻R的阻值,并求出电源电压值,最后根据P=UI求出电路消耗的总功率.
m |
V |
(2)根据给出的电压表示数、电流表示数变化范围:电压表示数为3V时电流表示数为0.6A,电压表示数为4.5V时电流表示数为0.45A,列方程求出定值电阻R的阻值,并求出电源电压值,最后根据P=UI求出电路消耗的总功率.
解答:解:(1)根据杠杆的平衡条件FA×OA=FB×OB,所以杠杆A端作用力FA=
FB=
×4.9N=9.8N,
对于浮球受到的浮力F浮=FA+G=9.8N+0.1kg×9.8N/kg=10.78N;
浮球的体积V=5V排=5
,浮球的密度ρ=
=
ρ油=
×0.8×103kg/m3=14.5kg/m3;
答:浮子所受浮力为10.78N、浮子的密度为14.5kg/m3.
(2)根据题意:3V+0.6R=4.5V+0.45R,
解得:R=10Ω 电源电压U=9V
当电压表示数为4.5V时,整个电路消耗的功率P=UI=9V×0.45A=4.05W.
答:定值电阻的阻值为10Ω,当电压表示数为4.5V时,整个电路消耗功率为4.05W.
OB |
OA |
80cm |
40cm |
对于浮球受到的浮力F浮=FA+G=9.8N+0.1kg×9.8N/kg=10.78N;
浮球的体积V=5V排=5
F浮 |
gρ油 |
m |
V |
mg |
5F浮 |
0.1kg×9.8N/kg |
5×10.78N |
答:浮子所受浮力为10.78N、浮子的密度为14.5kg/m3.
(2)根据题意:3V+0.6R=4.5V+0.45R,
解得:R=10Ω 电源电压U=9V
当电压表示数为4.5V时,整个电路消耗的功率P=UI=9V×0.45A=4.05W.
答:定值电阻的阻值为10Ω,当电压表示数为4.5V时,整个电路消耗功率为4.05W.
点评:本题考查了杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂;密度公式ρ=
;闭合电路U=I(R1+R2);电路总功率P=UI.
m |
V |
练习册系列答案
相关题目
如图甲所示是一种自动测定油箱内油量多少的装置.R是滑动变阻器,它的金属滑片连在杠杆的一端.从油量表(将某电流表的刻度进行重新标注改装而成)指针所指的刻度,就可以知道油箱内油量的多少,司机王师傅发现他的汽车油量表坏了,打开一看是电阻R'坏了,想了解它的参数,只看到变阻器的铭牌上标有“50Ω 1A”的字样,为确定坏了的电阻R'的阻值,他只拆下车上的油量表(量程:0~50L),另外找来电源、滑动变阻器R1、定值电阻R2=5Ω和电压表、开关等器材,用导线连接了如图乙所示的电路进行了实验,调节变阻器R1的阻值,得到下表所记录的数据:
电压表示数/V | 0.50 | 0.60 | 0.75 | 1.00 | 1.50 | 3.00 |
油量表示数/L | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
(1)观察分析图甲可知,油量增加时,电路甲的R将________,油量表指针偏转________(选填“增大”或“减小”);
(2)当油量表的示数为0L时,通过油量表的电流是________A;当油量表的示数为50L时,通过油量表的电流是________A;
(3)如图甲所示,已知油箱无油时,金属滑片在b端:油箱装满油时,金属滑片在a端(油箱容积为50L).请你分析计算出图甲中损坏的电阻R'的阻值是多大?
(4)如果油量表有电阻(记作r)但未知,王师傅按照用上述方法测得的阻值去更换电阻R'后,油量表的示数与真实值相比,会________填“偏多”、“偏少”或“仍然正确”).
如图甲所示是一种自动测定油箱内油量多少的装置.R是滑动变阻器,它的金属滑片连在杠杆的一端.从油量表(将某电流表的刻度进行重新标注改装而成)指针所指的刻度,就可以知道油箱内油量的多少,司机王师傅发现他的汽车油量表坏了,打开一看是电阻R'坏了,想了解它的参数,只看到变阻器的铭牌上标有“50Ω 1A”的字样,为确定坏了的电阻R'的阻值,他只拆下车上的油量表(量程:0~50L),另外找来电源、滑动变阻器R1、定值电阻R2=5Ω和电压表、开关等器材,用导线连接了如图乙所示的电路进行了实验,调节变阻器R1的阻值,得到下表所记录的数据:
试求:
(1)观察分析图甲可知,油量增加时,电路甲的R将______,油量表指针偏转______(选填“增大”或“减小”);
(2)当油量表的示数为0L时,通过油量表的电流是______A;当油量表的示数为50L时,通过油量表的电流是______A;
(3)如图甲所示,已知油箱无油时,金属滑片在b端:油箱装满油时,金属滑片在a端(油箱容积为50L).请你分析计算出图甲中损坏的电阻R'的阻值是多大?
(4)如果油量表有电阻(记作r)但未知,王师傅按照用上述方法测得的阻值去更换电阻R'后,油量表的示数与真实值相比,会______填“偏多”、“偏少”或“仍然正确”).
电压表示数/V | 0.50 | 0.60 | 0.75 | 1.00 | 1.50 | 3.00 |
油量表示数/L | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
(1)观察分析图甲可知,油量增加时,电路甲的R将______,油量表指针偏转______(选填“增大”或“减小”);
(2)当油量表的示数为0L时,通过油量表的电流是______A;当油量表的示数为50L时,通过油量表的电流是______A;
(3)如图甲所示,已知油箱无油时,金属滑片在b端:油箱装满油时,金属滑片在a端(油箱容积为50L).请你分析计算出图甲中损坏的电阻R'的阻值是多大?
(4)如果油量表有电阻(记作r)但未知,王师傅按照用上述方法测得的阻值去更换电阻R'后,油量表的示数与真实值相比,会______填“偏多”、“偏少”或“仍然正确”).
如图甲所示是一种自动测定油箱内油量多少的装置.R是滑动变阻器,它的金属滑片连在杠杆的一端.从油量表(将某电流表的刻度进行重新标注改装而成)指针所指的刻度,就可以知道油箱内油量的多少,司机王师傅发现他的汽车油量表坏了,打开一看是电阻R'坏了,想了解它的参数,只看到变阻器的铭牌上标有“50Ω 1A”的字样,为确定坏了的电阻R'的阻值,他只拆下车上的油量表(量程:0~50L),另外找来电源、滑动变阻器R1、定值电阻R2=5Ω和电压表、开关等器材,用导线连接了如图乙所示的电路进行了实验,调节变阻器R1的阻值,得到下表所记录的数据:
试求:
(1)观察分析图甲可知,油量增加时,电路甲的R将______,油量表指针偏转______(选填“增大”或“减小”);
(2)当油量表的示数为0L时,通过油量表的电流是______A;当油量表的示数为50L时,通过油量表的电流是______A;
(3)如图甲所示,已知油箱无油时,金属滑片在b端:油箱装满油时,金属滑片在a端(油箱容积为50L).请你分析计算出图甲中损坏的电阻R'的阻值是多大?
(4)如果油量表有电阻(记作r)但未知,王师傅按照用上述方法测得的阻值去更换电阻R'后,油量表的示数与真实值相比,会______填“偏多”、“偏少”或“仍然正确”).
电压表示数/V | 0.50 | 0.60 | 0.75 | 1.00 | 1.50 | 3.00 |
油量表示数/L | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
(1)观察分析图甲可知,油量增加时,电路甲的R将______,油量表指针偏转______(选填“增大”或“减小”);
(2)当油量表的示数为0L时,通过油量表的电流是______A;当油量表的示数为50L时,通过油量表的电流是______A;
(3)如图甲所示,已知油箱无油时,金属滑片在b端:油箱装满油时,金属滑片在a端(油箱容积为50L).请你分析计算出图甲中损坏的电阻R'的阻值是多大?
(4)如果油量表有电阻(记作r)但未知,王师傅按照用上述方法测得的阻值去更换电阻R'后,油量表的示数与真实值相比,会______填“偏多”、“偏少”或“仍然正确”).