(2012年“志英杯”物理竞赛)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。
压力F/N | 0 | 50 | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 | … |
电阻R/Ω | 300 | 270 | 240 | 210 | 180 | 150 | 120 | … |
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4.8V。请回答:
(1)踏板空载时,电流表读数是多少A?
(2)若压杆与压力传感器之间的接触面积是2×10-4m2,则该秤的最大称量值是多少?
(3)为了把电流表A的表盘改装成电子秤表盘,我们需要确定踏板上人的体重G与电流表的示数I的关系。请你写出这个关系式
解:(1)空载时,电流为I=U/R=4.8V/300Ω=0.016A (2分)
(2)压力传感器受到的最大压力为F=PS=2×106Pa×2×10-4m2=400N,则踏板上受到的最大称量为G×LBO=F×LAO,即:G/F=LOA/LOB,G/400N=5/1,解得G=2000N。 (2分)
(3)设电路中电流为I时,则此时其电阻为R=U/I=4.8/I,因为表格中压力与电阻是呈线性关系,所以F/(300-R)=50/(300-270)=5/3,故F/(300-4.8/I)=5/3,所以F=500-8/I…………① (2分)
而根据G×LBO=F×LAO可知G/F=LOA/LOB=5/1,即G=5F…………②
将②代入①得:G=2500-40/I。
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手机、数码相机等常用充电电池作为电源.某手机电池铭牌如图9所示,观察可知该电池的提供的工作电压是 V,它充足电后储存的电能是 J,在充电的过程中发现电池会发热,这是利用 方式改变物体的内能。.
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(2007株洲长鸿杯竞赛题)图5所示是一个电热器电路。电热丝、指示灯、开关构成串联电路,接在电源上,已知该电路中有一个元件断路,有一个元件短路,但不知道是哪两个元件有故障。今用一个校验电灯分别接在电路各处,得到下表所示的结果。由此可判断断路的元件是 ,短路的元件是 。
校验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
校验电灯 接入点 | a、f | a、b | c、d | e、f | a、d | c、f |
发光情况 | 正常发光 | 不发光 | 亮度较暗 | 不发光 | 亮度较暗 | 正常发光 |
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(2006年重庆初二物理竞赛题)小明和小亮利用下图所示的电路测量未知电阻的阻值。
(1)根据他们连接的实验电路可知,电表甲应是_________表。
(2)实验中他们检查电路无误后闭合开关,观察了两电表的示数(如上图),计算出被测电阻R=__________Ω。
(3)完成了上步计算后小明认为实验就完成了,小亮则认为,仅这样就得出电阻的阻值不够可靠。原因是______________。
(4)为了得到更可靠的结果,你认为接下去他们的具体操作应是____________________。
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(2004年第十四届全国初中应用物理知识竞赛复赛题)用电流表和电压表测电流和电压时,通常并不考虑仪表本身电阻对待测电路的影响,而将其视为“理想仪表”,即认为电流表的内阻为零,电压表的内电阻为无限大。实际上,电流表和电压表都有一定的电阻值,因而我们可以把电流表看成一个能显示通过自身电流大小、其阻值很小的电阻;可以把电压表看成一个能显示自身两端电压大小、其阻值很大的电阻。所以,把电流表(或电压表)接入待测电路时,就相当于在待测电路中串联一个电阻(或并联一个电阻)。这样,电流表两端就要有一定的电压,电压表中就要通过一定的电流,因此实际上很难同时精确地测出待测电阻两端的电压和通过待测电阻的电流。
(1)、现有一个是量程为0.6A,内电阻为0.13欧的电流表,能否用它测量某电路两端的电压?若不能,请说明理由,若能,请说明用它能测量的最大电压值。
(2)、现要精确测量一个阻值约为8欧的电阻Rx,实验室提供下列器材。
电流表A1:量程100mA,内电阻r1=4欧
电流表A2:量程500μΑ,内电阻r2=750欧
电压表V:量程10V,内电阻r3=10k欧,
变阻器R0:阻值约为10欧
定值电阻R1:阻值约10k欧
电池E:两端电压约1.5V,开关S,导线若干
①选出你测量时所需的适当器材,并画出电路图
②需要测量哪些物理量?根据所测物理量,写出被测电阻Rx的表达式。
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(2010上海初中物理竞赛题)将某灯泡接到电压不变的电源两端,灯泡的电功率为40瓦。如果将灯泡和某电阻R串联后再接到上述电源的两端,电阻的电功率为3.6瓦,不考虑灯泡的电阻随温度而发生变化,且灯泡的电阻小于R,则此时灯泡的电功率为 ( )
A.14.4瓦。 B.32.4瓦。 C.0.4瓦。 D.0.9瓦。
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(2008河南初中物理竞赛题)小昕准备参加玩具赛车比赛,他运用如图所示的电路来挑选一只能量转换效率较高的电动机。设电池的电压恒定不变,他先用手捏住电动机的转轴,使其不转动,闭合开关后读出电流表的读数为2A;然后放手,当电动机正常转动时,又读出电流表的读数为0.6A。则该玩具电动机正常转动时的效率为 。
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(第三届理想杯初二物理竞赛题)如图所示,L是电磁铁,在乙正上方用弹簧悬挂一条形磁铁,设电源电压不变,闭合电键S待电磁铁稳定后,当滑动变阻器R的滑片p由上向下缓缓地滑动过程中,弹簧的长度将 ( ).
A. 变长 B.变短
C.先变长后变短 D.先变短后变长
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(2013全国初中应用物理知识竞赛题)北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星定位与通信系统(BDS)。系统由空间端、地面端和用户端(导航仪)组成,全部建成后可在全球范围内为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务。2012年12月27日,北斗导航业务正式对亚太地区提供无源定位、导航、授时服务。关于“BDS”的工作过程,下列说法正确的是( )
A.导航仪只能接收地面端的中心控制系统的信息而不能接收导航卫星的信息
B.导航仪只能接收导航卫星的信息而不能向导航卫星发送信息
C.导航卫星发射的电磁波不能在真空中传播
D.导航仪与导航卫星之间是通过电磁波传递信息的
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