为锻炼身体,物理兴趣小组的同学们想设计一个电子拉力计,同学们用电压表和电流表设计出两种方案,如图所示。两种方案中,已知电源电压为U,定值电阻的阻值为R0,ab是一根长为L1的均匀电阻丝,阻值为R1,轻质弹簧右端和金属滑片P固定在一起,当不拉拉环时,金属滑片P刚好处于a端(弹簧的电阻不计,P与R1间的摩擦不计),金属滑片在ab之间移动时电压表或电流表的示数始终在量程范围内。轻质弹簧在弹性限度内,伸长的长度与所受拉力F间的关系如图所示(F1也为已知量)。
请你解答如下问题:
(1)两种方案中,电子拉力计正常使用时能够测量的最大拉力;
(2)推导出方案一中的电压表示数Ux与被测拉力F之间的关系式;
(3)请你对方案二进行评价。
请你解答如下问题:
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2021·天津河东·一模 查看更多[1]
更新时间:2021/04/30 22:52:54
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【推荐1】在学校实践活动课上,小玲设计了一个电子身高测量仪(如图所示)。电源电压U=6V,定值电阻R0=20Ω,电压表的示数与身高的关系如下表所示;
(1)定值电阻R0在电路中的作用是_________ ;
(2)电路中的最大电流是多少________ ;
(3)身高180cm的同学站立时,此时滑动变阻器接入电路的电阻值多大________ ?
身高h/cm | 160 | 165 | 170 | 175 | 180 |
电压表示数U/V | 0 | 2 | 3 | 3.6 | 4 |
(1)定值电阻R0在电路中的作用是
(2)电路中的最大电流是多少
(3)身高180cm的同学站立时,此时滑动变阻器接入电路的电阻值多大
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【推荐2】下图甲示一种自动测定油箱内油面高度的油量表(实际上是量程为0~0.6A的电流表改装而成),滑动变阻器R的最大值为60Ω,金属杠杆的右端是滑动变阻器的滑片。从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度。电源电压为24V,R0为定值电阻。
(1)当油箱油面下降时,油量表的示数将变___________ ;
(2)油箱装满汽油时,油量表示数为最大值(即电流表达到最大值,此时滑动变阻器的触头在某一端),R0的阻值为___________ ;
(3)改装设计:用电压表代替电流表做油量表,图中的乙图己画出部分电路,请在乙图中完成电路的设计。要求:当油箱中的油用完时,油量表(电压表)的示数为零;油量越多,电压表示数越大。( )
(1)当油箱油面下降时,油量表的示数将变
(2)油箱装满汽油时,油量表示数为最大值(即电流表达到最大值,此时滑动变阻器的触头在某一端),R0的阻值为
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【推荐3】回答下列问题:
(1)如图甲所示电路,为保护电路元件,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于______ (选填“A”或“B”)端,闭合开关S,要使电流表示数变大,滑片应向______ (选填“A”或“B”)端滑动。滑动变阻器铭牌上标有“20Ω 1A”字样,其中“1A”的含义是______ ;画出如图的电路图______ ;
(2)如图乙是一种自动测定汽车油箱内油面高度的装置。R0为定值电阻,R是滑动变阻器,它的金属滑片连在杠杆的一端。从油量表(电流表改装)指针所指的刻度就可知道油箱内油面高低。当油面下降时,滑动变阻器连入电路的阻值将______ (选填“变大”、“不变”或“变小”),电流表的示数将______ (选填“变大”、“不变”或“变小”);若换用电压表改装成油量表,要求油面升高时电压表示数变大,电压表应并联在图中______ 元件两端。(选填“R”或“R0”)
(1)如图甲所示电路,为保护电路元件,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于
(2)如图乙是一种自动测定汽车油箱内油面高度的装置。R0为定值电阻,R是滑动变阻器,它的金属滑片连在杠杆的一端。从油量表(电流表改装)指针所指的刻度就可知道油箱内油面高低。当油面下降时,滑动变阻器连入电路的阻值将
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【推荐1】如图是某品牌生产的具有延时加热、保温、消毒等功能的恒温调奶器。其内部是利用电磁继电器(电磁铁线圈电阻不计)进行自动控制,其简化电路图如图甲所示。控制电路中,电压U1=3V,定值电阻R0 =50Ω,热敏电阻R阻值随温度变化的图像如图乙所示;工作电路中,电压U2 =220V,R1 =836Ω,R2 =44Ω。已知恒温调奶器容量为2kg,水温达到80℃时衔铁会跳起。[水的比热容为4.2×103 J/(kg•℃)]
(1)求衔铁刚跳起时,通过电磁铁线圈的电流;( )
(2)求工作电路在保温状态下的电功率;( )
(3)当调奶器加满温度为20℃的水,加热元件工作600s后衔铁跳起,求此过程中水吸收的热量及恒温调奶器的加热效率;( )
(4)事实上,电磁铁线圈是有电阻的,在实际工作时,衔铁起跳时水的温度将___________ 80℃(填“高于”“等于”“低于”)。
(1)求衔铁刚跳起时,通过电磁铁线圈的电流;
(2)求工作电路在保温状态下的电功率;
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【推荐2】我国制造的新型材料PTC、NTC可制成热敏电阻,现已打破国外技术垄断,被广泛应用于新能源汽车、电热器等多种电子产品。如图甲所示为PTC、NTC热敏电阻阻值随温度变化关系的图像。如图乙所示的电路,电源电压恒为6V,电压表量程,滑动变阻器Rp的阻值范围为,Rx的位置可接入PTC或NTC热敏电阻。
(1)由图甲可知,在之间PTC热敏电阻的阻值随温度升高的变化情况是__________ ;
(2)NTC热敏电阻温度为240℃时阻值为56Ω,将其接入图乙中的Rx位置,闭合开关,移动滑片,使电压表示数为2.8V,求通过NTC热敏电阻的电流和通电10s它所消耗的电能;( ) ( )
(3)现有PTC和NTC热敏电阻各一个,请任选其一接入图乙中的Rx位置,在热敏电阻温度为152℃时移动滑片,使电压表示数为2.5V,然后保持滑片位置不变。为保证电路安全,求所选热敏电阻允许降到的最低温度。( ) (计算过程中若有近似,请用分数代入计算)
(1)由图甲可知,在之间PTC热敏电阻的阻值随温度升高的变化情况是
(2)NTC热敏电阻温度为240℃时阻值为56Ω,将其接入图乙中的Rx位置,闭合开关,移动滑片,使电压表示数为2.8V,求通过NTC热敏电阻的电流和通电10s它所消耗的电能;
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【推荐3】有一种测量体重的电子秤的原理如图所示,它主要由三部分构成:踏板和压力杠杆ABO,其中AO长24cm,BO长2cm,踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计。压力传感器R,压力传感器R的阻值与所受压力的关系如表所示。显示重力大小的仪表(实质是电流表),电源电压为3V。
(1)重500N的小敏站在踏板上时,双脚与踏板的接触面积为0.04m2,此时对踏板的压强为多少__________ ?
(2)电子秤开机后,没有秤量物体时压力传感器R消耗的电功率为多少__________ ?
(3)当小强同学站在踏板上时,通过压力传感器R的电流为0.12A,则小强同学的体重是多少__________ ?
(4)电子秤的电池使用较长时间后,电压会降低,会使测量的体重值__________ (选填“偏大”、“偏小或“不变”)。
压力F/N | 0 | 50 | 100 | 150 | .... |
电阻R/Ω | 30 | 25 | 20 | 15 | .... |
(2)电子秤开机后,没有秤量物体时压力传感器R消耗的电功率为多少
(3)当小强同学站在踏板上时,通过压力传感器R的电流为0.12A,则小强同学的体重是多少
(4)电子秤的电池使用较长时间后,电压会降低,会使测量的体重值
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