分析 (1)R1与R2串联,已知电源电压和R1的阻值;当不拉拉环时,R2接入电路的阻值最大,根据串联电路电阻的特点求出总电阻;再利用欧姆定律求出此时电路中的电流;
(2)已知电源电压和电路中的电流,根据R=$\frac{U}{I}$求出电路中的总电阻,再根据串联电路电阻的特点求出R2接入电路中的电阻值;
(3)由图2所示图象求出拉力对应的弹簧伸长的长度,然后求出滑动变阻器接入电路的阻值,最后有欧姆定律求出电路电流.
(4)为保证电路的安全,则电路中最大电流不能超过0.6A,当电流为0.6A时,拉环上拉力最大,求出此时连入电路中电阻线的长度,并求出弹簧伸长的长度△l,从乙图中读出对应拉力F的大小;再利用物体受平衡力的作用,分析此时物体对地面的压力大小,即对地面的最小压力;最大压力为拉力为零时,其压力大小等于物体的重力.
解答 解:(1)当不拉拉环时,R2=30?,由欧姆定律知,电路中电流
I=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{6V}{10Ω+30Ω}$=0.15A,
故拉力计的零刻度应标在电流表表盘上示数为0.15A处.
(2)由I=$\frac{U}{R}$可知,电流I=0.3A时电路总电阻:
R总=R1+R2=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω,
R2接入电路的阻值R2=R总-R1=20Ω-10Ω=10Ω;
(3)由图2所示图象可知,F=450N时△l=3cm,
此时R2接入电路的阻值:R2′=$\frac{30Ω}{6cm}$×3cm=15Ω,
电路电流:I′=闭合开关,拉动拉环,当电流表示数为0.6A时,由欧姆定律得
总电阻R'=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}′}$=$\frac{6V}{10Ω+15Ω}$=0.24A;
(4)由题意要保证电路的安全,则电路中最大电流不能超过0.5A,当电流为0.5A时,拉环上拉力最大.
电路电流最大时:R总最小=R1+R2最小=$\frac{U}{{I}_{最大}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω,
R2最小=R总最小-R1=12Ω-10Ω=2Ω,
接入电路的电阻丝长度:△l=l-$\frac{{R}_{2最小}}{\frac{{R}_{2}}{{l}_{总}}}$=$\frac{2Ω}{\frac{30Ω}{6cm}}$=6cm-0.4cm=5.6cm,
据乙图知,此时拉环拉力为Fmax=$\frac{300N}{2cm}$×5.6cm=840N,
如图所示,
A受重力G、支持力FN和拉环拉力F拉,由平衡知识得
F拉+FN=G,当F拉=Fmax时,地面对A的支持力FN最小,其值为
FN=G-Fmax=mg-Fmax=100kg×10N/kg,840N=160N
当F拉=0时,地面对A的支持力FN最大,其值为FN'=G=mg=100kg×10N/kg=1000N
由作用力与反作用力大小相等可得,物体A对地面的压力F压=FN
故A对地面的压力F压的范围为160N~1000N;
答:(1)要把电流表的表盘改为拉力计的表盘,则拉力计表盘的零刻度应标在电流表表盘的0.15A处.
(2)闭合开关,当电流表示数为0.3A时,R2接入电路中的电阻为10Ω.
(3)当拉力F=450N时,电流表的读数为0.24A;
(4)在保证电路安全的条件下,物块A对地面的压力范围是:160N~1000N.
点评 本题既考欧姆定律计算公式的应用、电路的识别以及应用电学知识解决简单问题的能力,又考查物体的受力分析以及应用平衡力和相互作用力计算力的大小.
科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 可见光不是电磁波 | |
B. | 电磁波可以传递信息,激光不能传递信息 | |
C. | 电磁波只能在空气和真空中传播 | |
D. | 电磁波在真空中传播速度为3×108m/s |
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