题目内容
【题目】图甲是某型号电子秤,其原理结构如图乙所示.R1、R2为定值电阻,R是压敏电阻,其阻值随所受压力F变化的关系如图丙所示,改写电压表(量程为3V)的表盘数值后可直接读出所称物体的质量.设踏板的质量为5Kg,电源电压保持9V不变.
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(1)S1闭合,S2接a,空载时,电压表的示数为1V,求R1的阻值;
(2)S1闭合,S2接a,求此时该电子秤的量程;
(3)S1闭合,S2接b,如果保持电压表量程不变,电子秤的量程为110kg,求满载时R2消耗的功率。
【答案】(1)30Ω (2)90kg (3)0.9W
【解析】解:(1)S1闭合,S2接a时,R1与压敏电阻R串联,电压表测R1两端的电压。
空载时,踏板的重力为G=mg=5kg×10N/kg=50N,
由图丙可知,此时压敏电阻的阻值为R=240Ω,
根据串联电路中总电压等于各分电压之和可得,压敏电阻两端的电压为
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所以串联电路中的电流
,
R1的阻值![]()
(2)由图丙可以看出,电子秤的质量最大时,电阻R最小,对应的电压表量程最大值,此时定值电阻两端的电压为3V,电路中的电流为
,
压敏电阻R两端分得的电压:UR′=U-U0′=9V-3V=6V,
压敏电阻的阻值:![]()
由丙图可知,此时压敏电阻受到的压力为950N,
该电子秤的量程:![]()
S1闭合,S2接b,当电子称的量程变为110kg时,G″=m′g=110kg×10N/kg=1100N,压敏电阻受到的压力为1100N+50N=1150N,由图丙可知压敏电阻R″=20Ω,
由于保持电压表量程不变,则此时通过压敏电阻R的电流为
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根据串联电路中总电压等于各分电压之和可知电阻R2两端的电压:U2=U-U最大=9V-3V=6V,所以P2=U2I′=6V×0.15A=0.9W
答:(1)R1的阻值为30Ω。(2)该电子秤的量程为90kg。(3)S1闭合,S2接b,如果保持电压表量程不变,电子秤的量程为110kg,满载时R2消耗的功率为0.9W。
【题目】实验探究:“测食用油密度”的实验方案,请完善他们的方案,并回答下面的问题:
(1)调节天平时,发现指针偏向分度盘的右侧,如图甲所示,此时应将横梁上的平衡螺母向调节(选“左边”或“右边”).
(2)小方的方案: ①用已调节平衡的天平测出空烧杯的质量m1;
②向烧杯内倒入适量食用油,再测出烧杯和食用油的总质量m2;
③然后把烧杯中的食用油全部倒入量筒内,读出量筒内食用油的体积V
小方测得的食用油的密度的表达式是 . (用以上测量的字母写出表达式)
(3)小王的方案: ①在烧杯内倒入适量的食用油,用已调节平衡好的天平测出烧杯和食用油的总质量m3;
②然后将烧杯内的适量食用油倒入量筒中,再测出烧杯和剩余食用油的总质量m4 , 读出量筒内食用油的体积V2 . 小王测得的食用油密度的表达式是 . (用以上涉及到的字母写出表达式)
(4)比较两位同学的实验方案:同学的实验误差小一些;如果选择另一种方案,测得的密度值 . (选“偏大”或“偏小”).
(5)如图乙所示,是按照小王的实验方案进行的某次实验情况,将实验的数据及测量结果填入表中.
烧杯和食用油的总质量(g) | 烧杯和剩余油的总质量(g) | 倒出食用油的质量 | 倒出食用油的体积(cm3) | 食用油的密度(g/cm3) |
34.1 |
(6)如图丙所示,一个粗心的同学,把物体放在了右盘,砝码放在了左盘,则物体的质量为g. ![]()