题目内容
6．
如图所示为某科学兴趣小组同学设计的汽车模型推力检测装置，它主要是由推力接受器F和压力杠杆OCD、压力传感器D和测量电路组成，其中OC：CD=1：5，显示汽车推力的仪表是由量程为3V的电压表改装而成，D点所受压力与滑动变阻器AP段电阻R的阻值变化关系如表所示．若杠杆等推力检测装置的质量均忽略不计，滑动变阻器最大电阻R0为300Ω，电源输出电压恒为3.0V．| 序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| D点压力F/N | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
| 电阻R/Ω | 300 | 250 | 150 | 100 | 50 | 0 |
（2）试求出当D点所受到的压力为18N时，滑动变阻器AP段电阻R的阻值；
（3）为了把电压表改装成检测C点推力大小的仪表，当汽车对C点的推力为30N时，请计算得出应标在电压表刻度盘的何处？
（4）当滑片P滑动到变阻器的中点时，求出此时滑动变阻器消耗的电功率是多少？
分析 （1）根据表中数据找出D点的压力FD与电阻连入值的关系式，然后对其表达式转化为最简关系式．然后求出当D点的压力FD=10N时R的值；
（2）根据关系式当D点所受到的压力为18N时，滑动变阻器AP段电阻R的阻值；
（3）先根据欧姆定律求出电路中的电流；当汽车对C点的推力为30N时，根据杠杆的平衡条件求出D点压力；由表中数据可得此时滑动变阻器AP段电阻R的阻值；即可根据欧姆定律求出电压表的示数；
（4）由图可知滑动变阻器的整个电阻都是连入电路的，则根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出滑动变阻器消耗的电功率．
解答 解：（1）由表中数据可得，电阻每减小50Ω，D点的压力增加5N，因此D点压力为10N时，R=200Ω；
（2）由上表可知，电阻每减小50Ω，D点的压力增加5N，则D点处的力FD与电阻连入值的关系式为：R入=300Ω-FD，
所以，当D点所受到的压力为18N时，R′=300Ω-10Ω/N×18N=120Ω；
（3）由图可知滑动变阻器的整个电阻都是连入电路的，则I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{300Ω}$=0.01A；
已知：OC：CD=1：5，则OC：OD=1：6；
当汽车对C点的推力为30N时，由F1L1=F2L2得：
FD′=$\frac{{F}_{C}OC}{OD}$=$\frac{30N×1}{6}$=5N；
查表中数据可知：R′=250Ω，
所以由I=$\frac{U}{R}$得：电压表的示数为U′=IR′=0.01A×250Ω=2.5V；
（4）由于滑动变阻器的整个电阻都是连入电路的，
则电路中的功率为：P=UI=3V×0.01A=0.03W．
故答案为：（1）200；
（2）当D点所受到的压力为18N时，滑动变阻器AP段电阻R的阻值为120Ω；
（3）当汽车对C点的推力为30N时，应标在电压表刻度盘的2.5V处；
（4）当滑片P滑动到变阻器的中点时，滑动变阻器消耗的电功率是0.03W．
点评 本题巧妙地将电学知识与杠杆结合在一起，考查了杠杆平衡及电路的相关知识，难度较大．
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如图所示，太阳能路灯的顶端是太阳能电池板，它白天向灯杆中的蓄电池充电，而夜晚则由蓄电池给路灯供电．下列关于太阳能路灯中能量转化的说法正确的是（ ）| A． | 白天阳光照射太阳能电池板时，太阳能转化为电能 | |
| B． | 白天阳光照射太阳能电池板时，太阳能转化为化学能 | |
| C． | 白天太阳能电池板向蓄电池充电时，化学能转化为电能 | |
| D． | 夜晚蓄电池给路灯供电时，电能转化为化学能 |
| A． | 中学生手掌的宽度约为10dm | |
| B． | 中学生心脏正常跳动一次的时间约为l0s | |
| C． | 中学生正常步行的速度约为1.2m/s | |
| D． | 中学生正常的体温约为39℃ |
在如图所示的电路中．将电压表V1、V2正确接入电路．闭合开关S，电路正常工作，各电表的示数均不为零．移动滑动变阻器R2的滑片P，电压表V1与电流表A的示数的比值不发生变化，电压表V2与电流表A示数的比值发生变化．