题目内容
【题目】如图,图a为测量体重的电子秤原理图,它主要由三部分构成:踏板和压力杠杆ABO,压力传感器,电流表A(量程为0﹣0.1A.转换刻度后可以显示体童大小)。其中AO:BO=5:1,已知压力传感器的电阻R与所受压力F变化的关系如图b所示。设踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计,电源电压恒为3V,取g=10N/kg。计算
(1)如果某人站在该秤踏板上时,电流表的示数为12mA,这个人的体重是多少kg?
(2)该秤能显示的最大体重值是多少kg?
【答案】(1)50kg;(2)270kg
【解析】
(1)由图a知,压力传感器R与电流表串联在电源上,由欧姆定律可得此时R连入电路的阻值:
由图象可知,此时压力传感器受到的压力F=100N,
人对踏板压力为:,由杠杆平衡条件得:
解得人的质量为:。
(2)由图象知,R与所受压力F变化成线性关系,设,
当时,,
即:…①
当时,,
即:…②
解①②可得:,,
所以,
因为R阻值随F增大而减小,所以当电流表示数达到最大0.1A时,R阻值最小,压力传感器受到压力最大,人对踏板压力最大,
此时传感器的电阻:,
则:,
解得压力杆对传感器的压力:,
由杠杆平衡条件有:
秤的最大体重值:
。
【题目】如图所示电路,是某学校楼道自动控制照明系统,已知控制电路电源电压U=4.5 V,电磁继电器线圈电阻R1=5 Ω,滑动变阻器R2最大阻值25 Ω。R3是一光敏电阻,其阻值随“光照度E”的增大而减小,且成反比,其具体关系如下表所示(光照度E的单位是:勒克斯,符号Lx;光越强,光照度越大)。当线圈中电流减小至I0=90 mA时,电磁继电器衔铁被弹簧拉起,启动照明系统,利用该装置可以实现当光照度低至某一设定值E0时,照明系统内照明灯自动工作。
光照度E/Lx | 0.5 | 1 | 1.5 | 2 | 2.5 | 3 |
光敏电阻R3阻值/Ω | 60 | 30 | 20 | 15 | 12 | 10 |
(1)根据表格中数据写出光敏电阻的阻值R3与光照度E的函数关系式。(____)
(2)闭合开关,把滑片移到最右端(b端),求照明系统启动时的光照度E0是多少?(____)
(3)保持滑动变阻器滑片不变,如果光照强度E为2 Lx时并保持1 min不变,这段时间内R2消耗的电能是多少?(____)
(4)此自动控制照明系统工作时将______能转化为______能。
【题目】小明和小华同学在“探究串联电路电压的规律”实验中,都设计了如图甲所示的电路。
(1)连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,接下来他要对电压表进行的操作是________。
(2)小明根据图甲连接好电路,闭合开关后,发现电压表示数为零,若只有L1或L2中的一处发生故障,则故障可能是________(写出一种即可)。
(3)排除故障后,小明完成了实验,并把数据记录在下表中。
UAB/V | UBC/V | UAC/V |
1.4 | 1.4 | 2.8 |
分析实验数据得出两个实验结论:①串联电路两端的电压________各部分电路两端电压之和;②串联电路中,各部分电路两端电压相等。
(4)实验结束后小明和小华互相交流,小华指出结论②是错误的,造成结论错误的原因是________。另外,小明的实验在设计方案上还存在另一个不足之处是______________。
(5)小明和小华还进行了深入交流,为了节省时间,利用原来的电路图,在测L2两端的电压时,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并把接线改接到C接点上。这个方法________(选填“能”或“不能”)测出L2两端的电压,理由是____________。