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    精英家教网某校物理兴趣小组在课外实践活动中，制作了一个测量质量的电子秤，其原理如图中的虚线框所示，它主要有四部分构成：踏板和压力杠杆ABO，定值电阻R0，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），显示质量大小的仪表V（实质是电压表）．其中AB：BO=4：1，且已知压力传感器R的电阻与所受压力F变化的关系如左下图象所示．（g取10N/kg）设踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计，接通电源后，电源电压恒为6V．
    （1）踏板空载时，电压表的示数如图所示，求定值电阻R0的大小．
    （2）当在踏板上放置50kg的物体时，电压表的示数是多大？
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    分析：（1）从图象可知，压力为0时，R的阻值为300Ω，电阻R与R0串联，电压表测量电阻R0两端的电压，利用串联电路的电压关系求电阻R两端的电压，根据欧姆定律求出电路中的总电流，再进一步求出定值电阻R0大小；
    （2）根据杠杆的平衡条件，求出压杆对压力传感器的压力，根据图象分析出此时R的阻值，再根据欧姆定律求出电路的总电流，进一步求出R0两端的电压，也就是电压表的示数．
    解答：解：（1）电子秤空载时，压力传感器受到的压力为0，由图象可知，此时压力传感器的电阻为300Ω，
    由电压表可知此时电阻R0两端的电压：U1=1V，
    压力传感器两端的电压：
    U2=U-U1=6V-1V=5V，
    此时电路中的电流：
    I1=
    U2
    R2
    =
    5V
    300Ω
    =
    1
    60
    A，
    R0=
    U1
    I1
    =
    1V
    1
    60
    A
    =60Ω；
    （2）当踏板上放置50kg的物体时，踏板受到的压力：
    F1=G=mg=50kg×10N/kg=500N，
    由杠杆平衡条件F2?OA=F1?OB得：
    压杆受到传感器的支持力：
    F2=F1?
    OB
    OA
    =500N×
    1
    5
    =100N，
    压力传感器受到的压力为100N，
    由图象可知此时压力传感器的电阻为240Ω，
    此时电路中的电流：
    I′=
    U
    R1+R0
    =
    6V
    240Ω+60Ω
    =0.02A
    电压表的示数：
    U′=I′R0=0.02A×60Ω=1.2V．
    答：（1）定值电阻R0的大小为60Ω；
    （2）当在踏板上放置50kg的物体时，电压表的示数是1.2V．
    点评：本题关键是欧姆定律及其变形公式的灵活运用，要知道串联电路电压的规律和杠杆的平衡条件，还要学会正确分析图象．
    练习册系列答案
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    科目：初中物理 来源： 题型：阅读理解

    用金属制成的线材（如钢筋、钢丝）受到拉力会伸长，某校课外兴趣小组的同学们决定对这一现象进行研究．对线材受力以后的伸长量的大小，他们提出了以下几种猜想：
    猜想1：可能与线材所受的拉力有关
    猜想2：可能与线材的长度有关
    猜想3：可能与线材的横截面积有关
    为验证上述猜想，它们应用物理课中学到的方法，选用同种材料制成的成品，在室温为20℃时进行上述实验，得到数据如下表：
    实验
    序号    		 长度L/m 拉力F/N
    伸长x/cm
    横截面积S/CM2    		 250 500 750 1000
    1 1 0.05 0.04 0.08 0.12 0.16
    2 2 0.05 0.08 0.16 0.24 0.32
    3 3 0.05 0.12 0.24 0.36 0.48
    4 1 0.10 0.02 0.04 0.06 0.08
    5 1 0.20 0.01 0.02 0.03 0.04
    请你分析上述实验数据后回答：
    （1）利用第②组数据可研究猜想
    1
    1
    ，其结论是
    在材料、长度、横截面积相等的情况下，线材的伸长与拉力成正比
    在材料、长度、横截面积相等的情况下，线材的伸长与拉力成正比
    ；
    （2）分析比较④和⑤的两组数据可研究猜想
    3
    3
    ，此时控制不变的物理量是
    材料、线材的长度、拉力大小
    材料、线材的长度、拉力大小
    ；
    （3）要研究另一个猜想可分析比较
    1、2或1、3、或2、3
    1、2或1、3、或2、3
    的两组数据．
    （4）以上方法在研究物理问题时经常被用到，被称为
    控制变量法
    控制变量法
    ，试根据学过的物理知识在列举一例，应用这种方法研究的问题：
    探究影响摩擦力因素实验
    探究影响摩擦力因素实验
    ．

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    科目：初中物理 来源：不详 题型：问答题

    用金属制成的线材（如钢筋、钢丝）受到拉力会伸长，某校课外兴趣小组的同学们决定对这一现象进行研究．对线材受力以后的伸长量的大小，他们提出了以下几种猜想：
    猜想1：可能与线材所受的拉力有关
    猜想2：可能与线材的长度有关
    猜想3：可能与线材的横截面积有关
    为验证上述猜想，它们应用物理课中学到的方法，选用同种材料制成的成品，在室温为20℃时进行上述实验，得到数据如下表：
    实验
    序号    		 长度L/m 拉力F/N
    伸长x/cm
    横截面积S/CM2    		 250 500 750 1000
    1 1 0.05 0.04 0.08 0.12 0.16
    2 2 0.05 0.08 0.16 0.24 0.32
    3 3 0.05 0.12 0.24 0.36 0.48
    4 1 0.10 0.02 0.04 0.06 0.08
    5 1 0.20 0.01 0.02 0.03 0.04
    请你分析上述实验数据后回答：
    （1）利用第②组数据可研究猜想______，其结论是______；
    （2）分析比较④和⑤的两组数据可研究猜想______，此时控制不变的物理量是______；
    （3）要研究另一个猜想可分析比较______的两组数据．
    （4）以上方法在研究物理问题时经常被用到，被称为______，试根据学过的物理知识在列举一例，应用这种方法研究的问题：______．

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    科目：初中物理 来源：2012-2013学年湖北省武汉市江汉区八年级（下）期中物理试卷（解析版） 题型：填空题

    用金属制成的线材（如钢筋、钢丝）受到拉力会伸长，某校课外兴趣小组的同学们决定对这一现象进行研究．对线材受力以后的伸长量的大小，他们提出了以下几种猜想：
    猜想1：可能与线材所受的拉力有关
    猜想2：可能与线材的长度有关
    猜想3：可能与线材的横截面积有关
    为验证上述猜想，它们应用物理课中学到的方法，选用同种材料制成的成品，在室温为20℃时进行上述实验，得到数据如下表：
    实验
    序号    		长度L/m拉力F/N
    伸长x/cm
    横截面积S/CM2    		2505007501000
    110.050.040.080.120.16
    220.050.080.160.240.32
    330.050.120.240.360.48
    410.100.020.040.060.08
    510.200.010.020.030.04
    请你分析上述实验数据后回答：
    （1）利用第②组数据可研究猜想    ，其结论是    ；
    （2）分析比较④和⑤的两组数据可研究猜想    ，此时控制不变的物理量是    ；
    （3）要研究另一个猜想可分析比较    的两组数据．
    （4）以上方法在研究物理问题时经常被用到，被称为    ，试根据学过的物理知识在列举一例，应用这种方法研究的问题：    ．

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