题目内容
1．
在学校举行的物理创新大赛上，某班的科技小组设计了一种测量压力的压力测量仪．如图所示，压力表是由电压表改装而成，R1为定值电阻，阻值为20Ω，R2为滑动变阻器，规格为“10Ω lA“．金属指针OP可在金属杆AB上滑动，且与它接触良好，金属指针和金属杆电阻忽略不计．M为弹簧，在弹性限度内它缩短的长度与其所受的压力大小成正比．当托盘所受压力为零时，P恰好位于R2的最上端；当托盘所受压力为100N时，P恰好位于R2的正中间，此时电压表的示数为3V．求：（1）电路中电流是多大？
（2）电源电压是多少伏？
（3）假设金属指针OP在金属杆AB上滑动时，弹簧的形变都在弹性限度内．求此压力测量仪的测力范围？
（4）压力50N的刻度位置标在电压表表盘多少伏的刻度线上？
分析 （1）当压力为100N，P位于R2的中点上，知道连入的电阻，利用欧姆定律求电路中的电流；
（2）根据公式U=IR可求电源电压；
（3）当P位于R2的最下端时，R2全连入，R1和R2串联，电压表测量R2两端的电压，根据串联电路的分压关系求R2两端的电压，进一步求出最大压力；
（4）装置中，当压力100N，P位于R2的中点上，知道连入的电阻，利用欧姆定律求电路中的电流和此时R2两端的电压；
解答 解：（1）装置中，当压力100N，P位于R2的中点上，电压表测量R2两端的电压，R2连入的电阻：
R2′=$\frac{1}{2}$×10Ω=5Ω，
此时电路中的电流：
I=$\frac{{U}_{2}}{{{R}_{2}}^{′}}$=$\frac{3V}{5Ω}$=0.6A，
（2）根据公式I=$\frac{U}{R}$可知，电源电压U=I（R1+${{R}_{2}}^{′}$）=0.6A×（20Ω+10Ω）=18V；
（3）装置中，当P位于R2的最下端时，R2全连入，
因为R1和R2串联，
所以U1：U2=R1：R2=20Ω：10Ω=2：1
所以U1=2U2，
U=U1+U2=3U2=18V；
所以U2=6V；当托盘所受压力为100N时，P恰好位于R2的正中间，此时电压表的示数为3V，所以最大压力为200N；
此压力测量仪的测力范围为0～200N；
（4）当托盘所受压力为100N时，P恰好位于R2的正中间，当压力50N时，R2接入电路的电阻${{R}_{2}}^{″}$=$\frac{10Ω}{4}$=2.5Ω；
电路电流I=$\frac{U}{{R}_{1}{{+R}_{2}}^{″}}$=$\frac{18V}{20Ω+2.5Ω}$=0.8A；此时R2两端的电压${{U}_{2}}^{″}$=I${{R}_{2}}^{″}$=0.8A×2.5Ω=2V．
答：（1）电路中电流是0.6A；
（2）电源电压是18V；
（3）此压力测量仪的测力范围0～200N；
（4）压力50N的刻度位置标在电压表表盘2伏的刻度线上．
点评 本题是一道综合性题目，考查了欧姆定律、串联电路的电压关系，这是一道相对新型的题目，一定要学会审题和看图，这是关键．
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为了探究“电流与电压的关系”，永锋同学设计了如图所示的电路，并选择了需要的器材进行实验．（1）这个实验使用了控制变量的方法，其中被控制的变量是电阻阻值，滑动变阻器R2的主要作用是改变电阻两端电压．
（2）下面是他获取的一组实验数据：
| 电压U/V | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
| 电流I/A | 0.39 | 0.79 | 1.20 | 1.58 | 2.00 |
（4）实验中，电阻R1的阻值是5Ω．
，实验室用的电压表有0-3V和0-15V两个量程，其分度值分别是0.1V、0.5V．
电阻触摸屏在笔记本电脑及手机等设备上已普遍使用，当手指在触摸屏表面施以一定的压力时，触摸屏通过分别识别触摸点的水平与竖直位置，从而确定触摸的位置．如图所示．
一天，小珂看她家电能表的表盘如图所示，此时电能表的读数是314.5kW•h；若她关闭家中其他用电器，只接通电磁炉工作10分钟，该电能表的表盘转100转，则电磁炉的实际功率是1000W．
我国探月工程计划之一是向月球发射月球车（如图所示）．
| A． | 电流表示数增大，电压表示数变大 | B． | 电流表示数增大，电压表示数减小 | ||
| C． | 电流表示数减小，电压表示数增大 | D． | 电流表示数不变，电压表示数不变 |