[题目]小明和小红分别设计了一种压力测量仪.如图甲.乙所示.两装置中所用的器材与规格完全相同.压力表是由电压表改装而成的.R1为定值电阻.阻值为10Ω.R2为滑动变阻器.规格为“10Ω1A .金属指针可在金属杆AB上滑动.且与它接触良好.金属指针和金属杆电阻忽略不计.当托盘所受压力为零时.P恰好位于R2的最上端,当托盘所受压力为50N时.P恰好位于R2� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】小明和小红分别设计了一种压力测量仪，如图甲、乙所示。两装置中所用的器材与规格完全相同，压力表是由电压表改装而成的。R1为定值电阻，阻值为10Ω，R2为滑动变阻器，规格为“10Ω1A”。金属指针可在金属杆AB上滑动，且与它接触良好，金属指针和金属杆电阻忽略不计。当托盘所受压力为零时，P恰好位于R2的最上端；当托盘所受压力为50N时，P恰好位于R2的最下端，此时弹簧的形变仍在弹簧限度内。

(1)甲装置中，当P位于R2的最下端时，电压表的示数为3V，则电源电压是_____V；

(2)甲装置中，压力25N的刻度位置标在电压表表盘_____V的刻度线上；

(3)在甲、乙两种装置中，压力25N的刻度位置标在电压表的表盘示数U甲_____U乙（选填“＞”“=”或“＜”）。

(4)在甲、乙两种装置中，_____压力表的刻度是均匀的。

【答案】6 2 > 乙

【解析】

(1)[1]当P位于R2的最下端时，R2全部连入电路中，R1和R2串联，电压表测量R2两端的电压，通过R2的电流

I2==0.3A

串联电路中各处的电流相等，所以通过R1的电流为0.3A，电路中的电流

I=I1=I2=0.3A

电源电压

U=IR总=I(R1+R2)=0.3A×(10Ω+10Ω)=6V

(2)[2]当压力25N，P位于R2的中点上，R2连入的电阻

R2′=R2=×10Ω=5Ω

此时电路中的电流

I′==0.4A

电压表的示数

U2′=I′R2′=0.4A×5Ω=2V

(3)[3]在乙装置中，当改变托盘所受的压力时，滑片P向下移动，但R2接入电路的长度并未发生改变，即R2接入电路中的电阻不发生变化，电路中的电流不变，电路中的电流

I乙==0.3A

当压力25N，P位于R2的中点上，R2连入的电阻

R2′′=R2=×10Ω=5Ω

电压表的示数

U乙= I乙R2′′=0.3A×5Ω=1.5V

U甲= U2′=2V

U甲＞U乙

(4)[4]甲装置中，当改变托盘所受的压力时，R2接入电路中的电阻发生变化，电路中的电流I甲发生变化，由U2=I甲R2可知，U2与R2不成正比，甲压力表的刻度不均匀；乙装置中，当改变托盘所受的压力时，R2接入电路中的电阻不发生变化，电路中的电流I乙不变，由U2=I乙R2可知，U2与R2成正比，乙压力表的刻度是均匀的。