题目内容
【题目】育华的学子都充满了创造力,初三五班的谢玉同学设计如图1所示的道路限载报警器。是压敏电阻,其电阻大小随压力大小变化的关系如图2所示,当超载车辆通过压敏电阻时,报警器受到压力过大,电铃就会响,发出警报。通过用电压表(量程)改装的车重显示表,还能显示出通过车辆的重力。调节的大小,可以实现限载重力的调节。为,电磁铁线圈电阻不计,请完成下列问题:
(1)请根据题意将图1的电路补充完整;
(2)在某次测试中,当,电压表示数为时,恰好报警。此时报警器受到的压力是多少?
(3)在确保电路安全的前提下,这个报警器能够承受的最大压力是多少?(提示:电磁铁的启动电流是保持不变的)
【答案】(1)见解析;
(2)在某次测试中,当,电压表示数为时,恰好报警。此时报警器受到的压力是20000N。
(3)在确保电路安全的前提下,这个报警器能够承受的最大压力是69850N。
【解析】
(1)当超载车辆通过压敏电阻时,报警器受到压力过大,电铃就会响,发出警报。所以灯和电铃并联,如图所示
(2)在某次测试中,当,电压表示数为时,恰好报警。此时R的电压是
-=-=
电路的电流是
压敏电阻此时的阻值是
根据图2可知,此时压力为20000N。
(3)在确保电路安全的前提下,同时满足电压表最大,电流最大是2A,此时R的电压是
-=-=
压敏电阻此时的阻值是
根据图2的比例关系可知,电阻是500Ω,压力为20000N;电阻是700Ω,压力为0N;则可得到电阻和压力的关系式是
则代入数据,此时压力为69850N。
答:(1)如图所示;
(2)在某次测试中,当,电压表示数为时,恰好报警。此时报警器受到的压力是20000N。
(3)在确保电路安全的前提下,这个报警器能够承受的最大压力是69850N。
【题目】在“测量小灯泡电阻”的实验中,丽丽准备了如下器材:两节新干电池,额定电压为2.5V的小灯泡若干,两个滑动变阻器“10Ω,1A”、 “20Ω,2A”,开关,导线若干。
(1)请你根据图甲,将图乙中的电路进行修改。(要求:只改动一根导线,滑动变阻器滑片向左移动时灯泡变亮,且导线不交叉);
(____________)
(2)闭合开关S,移动滑片P,小张发现小灯泡始终不亮,电流指针几乎未偏转,电压表有示数,同故障原因可能是_____;
A.小灯泡短路 B.滑动变阻器短路 C.小灯泡断路 D.滑动变阻器断路
(3)排除故障后,移动滑片P,依次测得6组数据如表一所示,其中第6次实验时电流表表盘如图丙,此时电路中的电流为_____A;由表一中的数据可知,小张选用的滑动变阻器应是_____(选填“”或“”);
表一
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电压U/V | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 2.8 |
电流I/A | 0.16 | 0.20 | 0.22 | 0.25 | 0.28 | |
电阻R/Ω | 3.1 | 6.8 | 8.9 | 9.7 |
(4)小张将这6组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡的电阻,这种数据处理方式是_____(选填“合理”或“不合理”)的;
(5)小张继续用图乙所示装置来探究“电流与电阻的关系”。他分别把阻值准确的、、的定值电阻接入原小灯泡的位置,通过实验,记录电流表示数如表二所示。他发现通过导体的电流跟电阻不成反比,其原因可能是_____。
表二
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
电阻R/Ω | 5 | 10 | 20 |
电流I/A | 0.30 | 0.20 | 0.12 |