【题目】有一种测量人的体重和身高的电子秤,其测体重部分的原理图如图中的虚线框所示,它主要由三部分构成:踏板和压力杠杆ABO,压力传感器R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻),显示体重大小的仪表A(实质是电流表).其中AO:BO=5:1,压力传感器R表面能承受的最大压强为2×106Pa,且已知压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示.
设踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计,接通电源后,压力传感器两端的电压恒为4.68V,取g=10N/kg.请回答:
(1)该秤零起点(即踏板空载时)的刻度线应标在电流表刻度盘多少毫安处?
(2)如果某人站在该秤踏板上,电流表刻度盘的示数为20mA,这个人的体重是多少?
(3)若压杆与压力传感器之间的接触面积是2cm2 , 则该秤的最大称量值是多少?
【答案】
(1)
解:读表格可知,当压力为0时,压力传感器的电阻为300Ω,则电路中的电流I1= = =0.0156A=15.6mA;
答:该秤零起点的刻度线应标在电流表刻度盘的15.6mA处;
(2)
解:当电流为20mA时,压力传感器的电阻为R2= = =234Ω, 分析表中的数据可以看出,压力随电阻的变化是线性的,设此时的压力为F2列比例关系有 = ,解得,F2=110N.
设人的体重为G,根据杠杆的平衡条件得,F2AO=GBO
解得,G= =110N× =550N;
答:这个人的体重是550N;
(3)
解:传感器能承受的最大压力F′=pS=2×106Pa×2×10﹣4m2=400N, 设踏板上能称量的最大重力为G′,由杠杆的平衡条件得,F′AO=G′BO,则G′= =400N× =2000N.
答:该秤的最大称量值是2000N.
【解析】1.读表格可知,当压力为0时,压力传感器的电阻为300Ω,则电路中的电流I1= = =0.0156A=15.6mA;
2.当电流为20mA时,压力传感器的电阻为R2= = =234Ω, 分析表中的数据可以看出,压力随电阻的变化是线性的,设此时的压力为F2列比例关系有 = ,解得,F2=110N.
设人的体重为G,根据杠杆的平衡条件得,F2AO=GBO
解得,G= =110N× =550N;
3.传感器能承受的最大压力F′=pS=2×106Pa×2×10﹣4m2=400N, 设踏板上能称量的最大重力为G′,由杠杆的平衡条件得,F′AO=G′BO,则G′= =400N× =2000N.
【考点精析】解答此题的关键在于理解杠杆的平衡条件的相关知识,掌握杠杆平衡:杠杆在动力和阻力的作用下静止或匀速转动时,称为杠杆平衡.杠杆平衡是力和力臂乘积的平衡,而不是力的平衡.杠杆平衡的条件:动力 ×动力臂 = 阻力 ×阻力臂即:F1 L1 = F2 L2可变形为 :F1 / F2 = L1 / L2,以及对欧姆定律及其应用的理解,了解欧姆定律的应用: ① 同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大.(R=U/I) ② 当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小.(I=U/R) ③ 当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大.(U=IR).
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【题目】
(1)如图1所示,物体A静止在斜面上,请画出物体A所受力的示意图.
(2)如图2所示,请画出物体AB在平面镜中所成的像A′B′(保留作法).
(3)如图3所示已画出了两个磁极间的磁感线,请在图中标出磁极的名称.
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【题目】如图所示的电路,电源电压为12V,R2为24Ω.问:
(1)只闭合开关S时,通过R2的电流是多大?
(2)两开关都闭合时,电流表的示数为1.1A,则通过R1的电流是多大?
(3)R1的阻值是多大?
(4)只闭合开关S时,通电10分钟,消耗的电能是多少?
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【题目】在某一温度下,两个电路元件A和B中的电流与其两端电压的关系如图所示.则由图象可知,元件A的电阻为Ω,将A和B并联后接在电压为2.0V的电源两端,则通过A和B的总电流是A.
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【题目】我们知道,测量时总存在误差,通常将测量值与真实值之差叫做绝对误差.初中电学实验中所用电流表的准确度等级﹣般是2.5级的.2.5级电流表的含义是,用该电流表测量时的最大绝对误差不超过满刻度值的2.5%.下表给出了用2.5级电流表测量电流时,电流表指针的偏转角度与百分误差(即最大绝对误差与电流表读数之比的百分数)之间的关系.
(1)上表中的最后一空处相应的百分误差应是%.
(2)从上表中的数据可以看出,该电流表的指针偏转的角度越大,百分误差(选填“越大““越小“或“不变“).
(3)如果用准确度等级是2.5级的电流表进行测量时要求百分误差小于3.75%.则该电流表指针的偏转角度应大于满刻度的 .
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【题目】如图所示电路中,电源电压不变,闭合开关后,当滑片P在某一端点时,电流表示数为0.3A,小灯泡消耗的功率为0.9W;当滑片P移至中点时,电压表示数变化了2V,此时小灯泡恰好正常发光,且消耗的功率为2W.下列说法正确的时( )
A.小灯泡正常发光时的电阻为10Ω
B.滑动变阻器的最大阻值为20Ω
C.电源电压为8V
D.当滑片P在最右端时,滑动变阻器消耗的功率为3.2W
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【题目】最近,南京服务网络平台上线了“共享汽车”服务,如图所示时“共享汽车”中的某品牌纯电动汽车,它不仅环保,而且使用成本还不到传统汽车的 .
(1)某市民驾驶该车行驶在回家的路上,若以该车为参照物,路旁的树木是(选填“运动”或“静止”)的.
(2)该车以36km/h的速度匀速行驶6min,求通过的路程.
(3)一辆空车静止在水平地面上时,轮胎与地面的总接触面积为0.08m2 , 已知车对地面的压强是1.2×105Pa,求空车的质量.(g取10N/kg)
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【题目】某同学利用如图所示的实验装置探究平面镜成像的特点.
(1)在水平桌面上铺一张白纸,纸上竖立一块透明玻璃板.把蜡烛A点燃放在玻璃板的前面,该同学应在玻璃板(选填“前面”或“后面”)观察蜡烛A经玻璃板(选填“反射”或“折射”)所成的像.
(2)再拿一支外形相同但的蜡烛B放在玻璃板后面移动,直到看上去跟蜡烛A的像 .
(3)该同学体会到用玻璃板代替平面镜,成像虽没有平面镜清晰,但能观察到蜡烛(选填“A”或“B”),便于确定像的位置.
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