题目内容

【题目】体感器的可以把力学物理量转化成电学信号,然后通过相互之间的函数关系,直接引用力的大小。测量压力大小的压力传感器,工作原理如图所示,其中M、N均为绝缘材料,M、N间有可收缩的导线(电阻大小不计),弹簧上端和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起,电源电压恒为12V,已知压力F的大小与R2的阻值大小成正比例关系。闭合开关S,压力F0=0时,滑片P在最上端;压力F1=1N时,电流表示数为1A,电压示数为3V,当滑片P滑至最下端时,电压表示数为7.5V.求:

(1)定值电阻R1的大小;压力F1R2阻值之比k;

(2)当滑片P滑至最下端时,压力F2的大小;

【答案】(1)9Ω;N/Ω;(2)5N;

【解析】

(1)由图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测两端电压,电流表测电路中电流,当F1=1N时,电流表示数为1A,电压数为3V

此时定值电阻R1的电压:U1=U-U2=12V-3V=9V

由欧姆定律可得,R1的阻值:

此时R2连入电路的电阻阻值:

(2)当滑片P滑至最下端时,变阻器连入阻值最大,电压表示数为7.5V,

此时电路中电流: ,

所以R2的最大值:R2最大=

因为压力F的大小与R2的阻值大小成正比,即F=kR2

所以压力F2=

练习册系列答案
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【题目】如图所示,用一只矿泉水瓶和一块海绵等器材探究“影响压力的作用效果的因素”。

1)在图AB操作中,观察___________可知:压力一定时,压力的作用效果与受力面积有关;下列实例没有应用该结论的是_____

A.菜刀要经常磨一磨 B.书包要用宽的背带

C.汽车限重 D.啄木鸟有个坚硬而细长的喙

2)比较图BC可得结论:___________________

3)小明在装满水的矿泉水瓶侧壁不同高度钻出AB两个小孔,发现瓶盖拧紧的甲图水并不流出,这是因为___________的作用,打开瓶盖后如图乙,水从两孔中流出的远近并不相同,B孔中的水喷的更急,这表明_______________

4)小明想继续探究“液体内部压强的大小与哪些因素有关”,

①用到如图(a)所示的压强计,当其金属盒在空气中时,U形管两边的液面应该相平,而小明却观察到如图(a)所示的情景,出现这种情况的原因是U形管左边支管液面上方的气压_____大气压(填“大于”或“小于”或“等于”),调节的方法是:_____。(选填下面的字母)

A.将此时右边支管中高出的液体倒出

B.取下软管重新安装

②小明在图(b)所示的检查时,用手指按压橡皮膜,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化,出现这种情况的原因是____________________

③将压强计的金属盒放入水中,通过观察U形管左右两夜面的高度差可以判断金属盒处水的压强大小。下列试验中用到了相同的方法的是_____

A.用弹簧测力计测量力的大小

B.探究影响滑动摩擦力大小的因素

C.用光线表示光的路径

D.平面镜成像实验

④将装置调节正常后,小明将金属盒先后浸入到两杯液体中如图(c)和(d)所示,发现图(d)中U形管两边的液柱高度差较大,于是认为图(d)杯子中盛的是盐水。你认为小明的结论是_____(选填“可靠”或“不可靠”)的。简要说明理由:_________

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