题目内容

20．某公园有一种测量瞬间打击力的游戏机，其原理示意图如图（a）所示，游人手戴拳击手套，击打可水平移动的A装置，A通过压杆与压力传感器接触，压力传感器的电阻值R会随所受压力大小发生变化，电压表的示数可反映出打击力的大小．已知电阻R0=120Ω，压力传感器表面能承受的最大压力为4000N，压杆与压力传感器的接触面积为4cm2，压力传感器的电阻值随所受压力变化的图象如图（b）所示，若在某次游戏过程中，游人用2000N的力击中装置A，此时电压表的示数为1.5V，设电源电压恒定不变．（　　）
A．该游戏机装置的电源电压是6V
B．当装置A不受打击力作用时，传感器电阻值为0Ω
C．当装置A不受打击力作用时，电压表的示数为2V
D．该压力传感器能承受的最大压强为2×107Pa

分析 （1）电阻R与R0串联，电压表测量R0两端的电压；根据欧姆定律可求电路电流，再利用公式U=IR求出电阻R两端的电压；进一步求出电源电压；
（2）由图象可知，不受打击力时，电阻的大小．
（3）根据欧姆定律先求出不受打击力作用时电路电流；再利用公式U=IR求出R0两端的电压，也就是电压表的示数．
（4）已知最大压力和接触面积，根据公式p=$\frac{F}{S}$可求最大压强；

解答 解：（1）电路中的电流I=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$=$\frac{1.5V}{120Ω}$=0.0125A；
从图象上可以看出当压力为2000N时，对应的电阻为R=360Ω；
电阻R两端的电压UR=IR=0.0125A×360Ω=4.5V；
电源电压U=U0+UR=1.5V+4.5V=6V；故A正确；
（2）由图象可知，不受打击力时，电阻为600Ω；故B错误；
（3）不受打击力时电阻R′=600Ω；
不受打击力作用时的电流I1=$\frac{U}{{R}^{′}{+R}_{0}}$$\frac{6V}{600Ω+120Ω}$=$\frac{1}{120}$A；
不受打击力作用时电压表的示数U0′=I1R0=$\frac{1}{120}$A×120Ω=1V，故C错误；
（4）能承受的最大压强p=$\frac{F}{S}$=$\frac{4000N}{4{{×10}^{-4}m}^{2}}$=1×107Pa；故D错误．
故选A．

点评 本题考查压强、电压、电流、电阻的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，要学会从题目所给信息中找到有用的数据，难点是对电路的正确分析．

练习册系列答案
相关题目
20．如图所示，将正在发声的电铃放在密闭玻璃罩内，当用抽气机把罩内的空气抽去时，将会发生（　　）
A．电铃的振动停止了B．只见电铃振动，但听不到声音
C．不见电铃振动，但能听到声音D．电铃的声音比原来更加响亮
11．2015年1月福州地铁1号线下穿闽江隧道从南向北开挖，工程其中将约有400m的下穿闽江段，如图所示．设计通车运营时地铁的最高时速为80km/h，则地铁通过下穿闽江段所用时间至少约为多少时？
8．小科同学在学校兴趣小组活动时，对串联电路电压规律进行了探究．
【猜想与假设】串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和
【设计与进行实验】
（1）按图所示的电路图连接电路；
（2）闭合开关，用电压表测出L1两端的电压；
（3）在测L2两端的电压时，瑞瑞同学为了节省实验时间，采用以下方法：电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上；
（4）测出AC间的电压．
【交流与评估】
（1）在拆接电路时，开关必须断开；
（2）小科同学用上面的方法能否测出L2两端的电压？为什么？不能；电压表正负接线柱接反了．
UAB/VUBC/VUAC/V
2.41.43.75
（3）方法改进后，所测出AB、BC、AC间的电压记录在表格中．小科同学分析实验数据得出的结论是：串联电路总电压不等于各用电器两端的电压之和．
（4）请你分析这个实验在设计方案上还存在的不足之处是：只设计了一次测量，结果具有偶然性，应改用不同规格的灯泡再测几次．
15．大气压的测量-托里拆利实验

（1）阅读如图为什么水银柱产生的压强等于大气压：玻璃管上方是真空，如果不用水银而换用水，利用你身边的器材能测大气压吗？不能，理由水的密度小，需要的玻璃管长，不便于操作；
（2）如图我们把支持760mm高的水银柱的压强叫做1标准大气压，即1标准大气压=760mm=1.013×105Pa，大气压随高度的增加而降低，在海拔2000m内，大约每升高10m大气压减小100Pa；
（3）测量大气压的仪器叫气压计，其中水银气压计比较准确，金属盒气压计携带方便．
5．机遇总是青睐有准备的头脑．如图所示，深信电磁间有联系并坚持探究，最终发现电磁感应现象的科学家是（　　）
A．
牛顿		B．
奥斯特		C．
安培		D．
法拉弟
12．输电线电阻为5Ω，输送的电功率为100kW，用1kV的电压输电时，输电线上的电流为100A，输电线上消耗的电功率为50kW．
9．下列估测，最接近实际的是（　　）
A．一只鸡蛋的质量约为500g
B．一元硬币的直径约为2.5cm
C．人体感觉最舒适的温度环境约为37℃
D．书桌上的台灯正常工作时的电流约为2A
10．意大利科学家托里拆利首先测定了大气压的值；丹麦物理学家奥斯特首先发现了电流周围存在磁场；一根条形磁铁的中间磁性最弱（选填“两端”或“中间”）．

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