分析 (1)由图2可知当检测点上没有水果时压敏电阻的阻值,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流;
(2)可以从电路的组装和器材的选择等方面提出改进的方法;
(3)根据串联电路的电压特点求出压敏电阻R两端的电压,利用P=UI表示出压敏电阻R的功率,利用题干中所给的数学知识求出压敏电阻R的最大功率,再根据P=I2R求出此时压敏电阻的阻值,由图2得出水果的压力即为水果的重力,再根据G=mg求出此时水果的质量.
解答 解:(1)由图2可知,当检测点上没有水果,即压力为0时,R=100Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,根据欧姆定律可得,此时电路中的电流:
I总=$\frac{U}{R{+R}_{0}}=\frac{12V}{100Ω+20Ω}$=0.1A;
(2)将R0改为可调电阻,如滑动变阻器、电阻箱,也可将变阻器与电流表串联连入电路,方便调节时观测;
(3)设压敏电阻R的功率最大时电流为I,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,压敏电阻R两端的电压:UR=U-U0=U-IR0=12-20I,压敏电阻R的功率:
PR=URI=(12-20I)I=-20(I-0.3)2+1.8,当I=0.3(A)时,P最大=1.8W,此时压敏电阻R的阻值:R′=$\frac{{P}_{R}}{{I}^{2}}=\frac{1.8W}{(0.3A)^{2}}$=20Ω,
由图知R=20Ω时,F=5N,G=F=5N,水果质量:m=$\frac{G}{g}=\frac{5N}{10N/kg}$=0.5kg.
答:(1)当检测点上没有水果时,电路中的电流是0.1A;
(2)将R0改为可调电阻,如滑动变阻器、电阻箱,也可将变阻器与电流表串联连入电路,方便调节时观测;
(3)当压力改变时,压敏电阻R的最大功率是1.8W,此时在检测点上的水果质量是0.5kg.
点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是根据题意和图2获取有效的信息,体现了数学知识在物理中的应用,综合性较强,有一定难度.
科目:初中物理 来源: 题型:多选题
A. | 小灯泡额定功率为11W | B. | 在5V时小灯泡的功率为7.5W | ||
C. | 在1V电压下小灯泡功率0.3W | D. | 在5V时小灯泡功率为1.5W |
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科目:初中物理 来源: 题型:填空题
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科目:初中物理 来源: 题型:填空题
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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | F1>F2 η1<η2 P1<P2 | B. | F1>F2 η1=η2 P1=P2 | ||
C. | F1<F2 η1<η2 P1<P2 | D. | F1<F2 η1>η2 P1>P2 |
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 中学生身高160dm | |
B. | 人正常步行的速度是1.1m/s | |
C. | 物理课本的宽度大约是24.5mm | |
D. | 小红看一场电影可能花费的时间是10min |
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