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【题目】货运交通事故往往是由车辆超载引起的,因此我国交通运输部对治理货运超载有着严格规定。监测站都安装有称重传感器,图甲是一种常用的力传感器,由弹簧钢和应变片组成,弹簧钢右端固定,在其上、下表面各贴一个相同的应变片,应变片由金属制成。若在弹簧钢的自由端施加一向下的作用力F,则弹簧钢会发生弯曲,上应变片被拉伸,下应变片被压缩。力越大,弹簧钢的弯曲程度越大,应变片的电阻变化就越大,输出的电压差ΔU|U1U2|也就越大。已知传感器不受压力时的电阻约为19Ω,为了准确地测量该传感器的阻值,设计了以下实验,实验原理图如图乙所示。

实验室提供以下器材:

A.定值电阻R0R05 Ω

B.滑动变阻器(最大阻值为2 Ω,额定功率为50 W

C.电流表A10.6 A,内阻r11 Ω

D.电流表A20.6 A,内阻r2约为5 Ω

E.直流电源E1(电动势3 V,内阻约为1 Ω

F.直流电源E2(电动势6 V,内阻约为2 Ω

G.开关S及导线若干。

1)外力F增大时,下列说法正确的是________

A.上、下应变片电阻都增大

B.上、下应变片电阻都减小

C.上应变片电阻减小,下应变片电阻增大

D.上应变片电阻增大,下应变片电阻减小

2)图乙中①、②为电流表,其中电流表①选________(选填“A1“A2),电源选________(选填E1E2);

3)为了准确地测量该阻值,在图丙中,将BC间导线断开,并将滑动变阻器与原设计电路的ABC端中的一些端点连接,调节滑动变阻器,测量多组数据,从而使实验结果更准确,请在图丙中正确连接电路______

4)结合上述实验步骤可以得出该传感器的电阻的表达式为________A1A2两电流表的电流分别用I1I2表示)。

【答案】D A1 E2

【解析】

(1)[1]外力F增大时,上应变片长度变长,电阻变大,下应变片长度变短,电阻变小

故选D

(2)[2]题图乙中的要当电压表使用,因此内阻应已知,故应选电流表A1

[3]因回路总阻值接近11Ω,满偏电流为0.6A,所以电源电动势应接近6.6V,故电源选E2(3)[4]滑动变阻器应采用分压式接法,将BC间导线断开,AB两端接全阻值,C端接在变阻器的滑动端,如图所示。

(4)[5]由题图乙知,通过该传感器的电流为I2I1,加在该传感器两端的电压为I1r1,故该传感器的电阻为

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A. Q1移入之前,C点的电势为

B. Q1C点移到B点的过程中,所受电场力做的功为0

C. Q2从无穷远处移到C点的过程中,所受电场力做的功为2W

D. Q2在移到C点后的电势能为-4W

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(1)图(a)中的A端与___________(填“红”或“黑”)色表笔相连接。

(2)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)中的c位置所示。若此时多用电表使用的是直流电压2.5 V挡,则多用电表读数为_____________V;若此时多用电表使用的是欧姆×100 Ω挡,则读数为_____________Ω。

(3)某次使用欧姆挡时,先将两表笔短接,若多用电表指针位置如图(b)中的d位置,则应应将R6接入电路的电阻调______(填“大”或“小”),才能使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置。

(4)当多用电表使用10 mA档时,虚线方框内的换挡开关应与________号接线柱连接。

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