分析 由电路图可知,压力传感器电阻R与定值电阻R0串联,电流表测电路中的电流.
(1)称量时,质量越大,压力传感器受到的压力越大,根据图象可知压力传感器电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中的电流变化;
(2)根据图2可知称盘中不放物体时传感器的电阻,根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压;
(3)当电路中的电流为100mA时该电子秤能称量的质量最大,根据欧姆定律求出质量表示数最大时电路中的总电阻,根据电阻的串联求出压力传感器电阻的大小,从图象读出秤盘受到的压力,根据水平面上物体的压力和自身的重力相等和G=mg求出称量的最大质量;
(4)电源电压和电路中的最大电流是一定的,电路中的总电阻是一定的,根据电阻的串联可知把定值电阻R0换成较小的定值电阻R1后压敏电阻的变化,由图象可知压敏电阻所受压力的变化,进一步可知电子秤的称量范围变化.
解答 解:由电路图可知,压力传感器电阻R与定值电阻R0串联,电流表测电路中的电流.
(1)称量时,质量越大,物体的重力越大,
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,压力传感器所受的压力越大,
由图2可知,压力越大时,压力传感器的阻值越小,电路中的总电阻越小,
由I=$\frac{U}{R}$可知,电路中的电流越大;
(2)由图2可知,称盘中不放物体时,压力F=0N,传感器的电阻R=220Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电源的电压:U=I(R+R0)=40×10-3A×(220Ω+80Ω)=12V;
(3)当电路中的电流为100mA时,该电子秤能称量的质量最大,
此时电路中的总电阻:
R总=$\frac{U}{I′}$=$\frac{12V}{100×1{0}^{-3}A}$=120Ω,
此时压力传感器的电阻:R′=R总-R0=120Ω-80Ω=40Ω,
由图2可知,R=40Ω时,受到的压力为450N,
由G=mg可得,该电子秤能称量的最大质量:
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{450N}{10N/kg}$=45kg;
(4)电源电压和电路中的最大电流是一定的,根据R=$\frac{U}{I}$可知,电路中的最小总电阻是一定的;
当把定值电阻R0换成较小的定值电阻R1后,要保证最小总电阻不变,则压敏电阻R的阻值变大;
压敏电阻R的阻值变大,由图象可知,压敏电阻受到的压力变小,即称量物体的最大重力变小,称量物体的最大质量变小;所以,该电子秤的称量范围将变小.
答:(1)越小;越大;
(2)电源电压是12V;
(3)该电子秤能称量的最大质量是45kg;
(4)变小.
点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、重力公式的应用以及电路的动态分析,关键是从图象中获取有用的信息.
科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题
质量m/g | 3 | 6 | 8 | 12 | 20 |
时间t/s | 1.7 | 1.7 | 1.7 | 1.7 | 1.7 |
倾角α/° | 15 | 30 | 45 | 60 | 75 |
时间t/s | 1.9 | 1.6 | 1.2 | 1.6 | 1.9 |
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科目:初中物理 来源: 题型:解答题
灯泡两端电压/V | 0.5 | 1.5 | 2.5 |
灯泡中的电流/A | 0.1 | 0.2 | 0.3 |
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科目:初中物理 来源: 题型:计算题
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科目:初中物理 来源: 题型:解答题
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科目:初中物理 来源: 题型:解答题
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 找出导体和绝缘体的异同点,运用了类比法 | |
B. | 根据增大摩擦的方法想到减小摩擦的方法,运用了逆向思考法 | |
C. | 两个5Ω的电阻串联与一个10Ω的电阻效果相同,运用了等效法 | |
D. | 通过观察细玻璃管内液面变化反映瓶子微小形变,运用了放大法 |
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