题目内容
8．
如图甲是利用压敏电阻的特性来测算压力大小的电路装置，其构造有托盘、压力传感器R，电流计G（量程600mA），托盘质量忽略不计．该压敏电阻随压力的变化关系式为：R=100-20F（F和R的单位分别是N和Ω），电源电压为6V，某次测量一物体，电流计示数为500mA，已知该物体与托盘的接触面积为4cm2，它对托盘的压强是1.1×104Pa．在电路中串联定值电阻可以起到保护电路的作用，如图乙．当电阻Rˊ接入后，该装置所测的压力范围将变大（填“变大“、“变小“或“不变“）．
分析 （1）知道此时电路中的电流，可利用欧姆定律的变形公式求出压力传感器R的电阻，再利用压敏电阻随压力的变化关系式R=100-20F计算出物体对托盘的压力．又知道物体与托盘的接触面积，可利用公式P=$\frac{F}{S}$计算出它对托盘的压强．
（2）由于电源电压不变，当电流计G（量程600mA）达到满刻度600mA时，电路中的总电阻不变，当电路中接入电阻Rˊ后，可利用串联电路电阻的特点，判断出传感器R上连入电路的电阻的变化，再从而可以判断出该装置所测的压力范围的变化．
解答 解：
（1）某次测量时电流计的示数I′=500mA=0.5A，
由欧姆定律可得，此时压力传感器R的阻值为：R=$\frac{U}{I′}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω；
又因为压敏电阻随压力的变化关系式为：R=100-20F，即12=100-20F′，
所以，该物体对托盘的压力：F′=4.4N，
已知S=4cm2=4×10-4m2，
则物体对托盘的压强为：p=$\frac{F′}{S}$=$\frac{4.4N}{4×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1.1×104Pa．
（2）由于电源电压不变，当电流计G达到满刻度600mA时，电路中的最小总电阻不变；当电路中接入电阻Rˊ后，压力传感器R和电阻Rˊ串联，根据串联电路的电阻特点可知，压力传感器R的最小电阻减小；则根据R=100-20F可得F=5-$\frac{R}{20}$，可知压敏电阻受到的压力变大；所以该装置所测的压力范围变大．
故答案为：1.1×104Pa；变大．
点评 本题考查学生对图象的分析能力，串联电路电流和电阻特点的掌握，以及对压强公式理解和应用，同时会灵活运用欧姆定律分析实际解答问题．
练习册系列答案
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一支铅笔，笔尖的面积是0.5mm2，笔尾的面积是0.4cm2．
19．
在探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”时，小明同学提出了以下几种猜想：（本题中长方体木块六个面的粗糙情况相同）
A．与接触面间的压力大小有关；
B．与接触面的粗糙程度有关；
C．与接触面积的大小有关．
（1）实验中弹簧测力计应沿水平方向拉动长方体木块，使木块在木板（或毛巾、棉布）表面上做匀速直线运动，根据二力平衡知识可知，这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数；
（2）为了验证以上猜想是否正确，小明同学利用如图所示装置及有关器材进行实验，实验数据如下表：
①通过1、2、3三次实验数据分析，可得出的结论是当接触面的粗糙程度一定时，物体对接触面间的压力越大，滑动摩擦力越大．
②分析1、6、7（填实验序号）三次实验数据可以得出滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系；
③通过3、4、5三次实验数据分析，可知滑动摩擦力大小与接触面积的大小无关；
（3）若在第1次实验中用3 N的力水平拉动木块，则木块受到的滑动摩擦力为1.6N；
（4）实验中，另一实验小组的小红同学在探究滑动摩擦力大小与接触面积的大小关系时，将木块沿水平方向截去一半后，测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半，原因是接触面间的压力也减小了一半．她将水平方向截去一半后的木块竖直放置，测得木块所受的滑动摩擦力也为原来一半．由（4）中的两个实验，你的结论是：当接触面的粗糙程度和物体对接触面间的压力都一定时，滑动摩擦力与接触面积的大小无关．
在探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”时，小明同学提出了以下几种猜想：（本题中长方体木块六个面的粗糙情况相同）A．与接触面间的压力大小有关；
B．与接触面的粗糙程度有关；
C．与接触面积的大小有关．
（1）实验中弹簧测力计应沿水平方向拉动长方体木块，使木块在木板（或毛巾、棉布）表面上做匀速直线运动，根据二力平衡知识可知，这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数；
（2）为了验证以上猜想是否正确，小明同学利用如图所示装置及有关器材进行实验，实验数据如下表：
| 实验条件 实验序号 | 木块的 放置情况 | 接触面 材料 | 压力 /N | 弹簧测力计 示数/N |
| 1 | 平放 | 木块与木板 | 8 | 1.6 |
| 2 | 平放 | 木块与木板 | 12 | 2.4 |
| 3 | 平放 | 木块与木板 | 16 | 3.2 |
| 4 | 侧放 | 木块与木板 | 16 | 3.2 |
| 5 | 竖放 | 木块与木板 | 16 | 3.2 |
| 6 | 平放 | 木块与棉布 | 8 | 2.4 |
| 7 | 平放 | 木块与毛巾 | 8 | 4.0 |
②分析1、6、7（填实验序号）三次实验数据可以得出滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系；
③通过3、4、5三次实验数据分析，可知滑动摩擦力大小与接触面积的大小无关；
（3）若在第1次实验中用3 N的力水平拉动木块，则木块受到的滑动摩擦力为1.6N；
（4）实验中，另一实验小组的小红同学在探究滑动摩擦力大小与接触面积的大小关系时，将木块沿水平方向截去一半后，测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半，原因是接触面间的压力也减小了一半．她将水平方向截去一半后的木块竖直放置，测得木块所受的滑动摩擦力也为原来一半．由（4）中的两个实验，你的结论是：当接触面的粗糙程度和物体对接触面间的压力都一定时，滑动摩擦力与接触面积的大小无关．
3．
中国是世界上少数掌握载人深潜技术的国家之一，能够悬停在深海处是蛟龙号的尖端技术之一，蛟龙号的相关特征参数如表所示．当“零负荷”的蛟龙号下潜到深海悬浮，此时观测窗距海面6000m（海水的密度取为ρ=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）．试求：
（1）观测窗所受的海水压力；
（2）“零负荷”的蛟龙号排开海水的体积．
中国是世界上少数掌握载人深潜技术的国家之一，能够悬停在深海处是蛟龙号的尖端技术之一，蛟龙号的相关特征参数如表所示．当“零负荷”的蛟龙号下潜到深海悬浮，此时观测窗距海面6000m（海水的密度取为ρ=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）．试求：（1）观测窗所受的海水压力；
（2）“零负荷”的蛟龙号排开海水的体积．
| 空重 | 22t | 最大负载 | 240kg |
| 最大设计深度 | 7000m | ||
| 观测窗面积 | 4×10-2m2 | ||
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