【題目】如圖1所示是某電子秤的原理圖,電流表的量程為0﹣100mA(能顯示物體的質(zhì)量大。Q盤與壓桿質(zhì)量均忽略不計(jì),電源電壓恒定,R0=80Ω,如圖2所示是壓力傳感器R的阻值隨所受壓力F的變化圖象.(g取10N/kg)
(1)稱量時(shí),質(zhì)量越大,R的阻值 , 電路中的電流 . (兩空均選填“越大”或“越小”)
(2)當(dāng)稱盤中不放物體時(shí),電流表的示數(shù)為40mA,則電源電壓是多少?
(3)該電子秤能稱量的最大質(zhì)量是多少?
(4)若把定值電阻R0換成定值電阻R1 , 且R1小于R0 , 其他條件不變,該電子秤的稱量范圍將(選填“變大”、“變小”或“不變”).

【答案】
(1)越。辉酱
(2)解:由圖2可知,稱盤中不放物體時(shí),壓力F=0N,傳感器的電阻R=220Ω,

因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,

所以,電源的電壓:U=I(R+R0)=40×10﹣3A×(220Ω+80Ω)=12V


(3)解:當(dāng)電路中的電流為100mA時(shí),該電子秤能稱量的質(zhì)量最大,

此時(shí)電路中的總電阻:

R= = =120Ω,

此時(shí)壓力傳感器的電阻:R′=R﹣R0=120Ω﹣80Ω=40Ω,

由圖2可知,R=40Ω時(shí),受到的壓力為450N,

由G=mg可得,該電子秤能稱量的最大質(zhì)量:

m= = =45kg


(4)變小
【解析】解:由電路圖可知,壓力傳感器電阻R與定值電阻R0串聯(lián),電流表測電路中的電流.(1)稱量時(shí),質(zhì)量越大,物體的重力越大, 因水平面上物體的壓力和自身的重力相等,所以,壓力傳感器所受的壓力越大,
由圖2可知,壓力越大時(shí),壓力傳感器的阻值越小,電路中的總電阻越小,
由I= 可知,電路中的電流越大;(4)電源電壓和電路中的最大電流是一定的,根據(jù)R= 可知,電路中的最小總電阻是一定的;
當(dāng)把定值電阻R0換成較小的定值電阻R1后,要保證最小總電阻不變,則壓敏電阻R的阻值變大;
壓敏電阻R的阻值變大,由圖象可知,壓敏電阻受到的壓力變小,即稱量物體的最大重力變小,稱量物體的最大質(zhì)量變;所以,該電子秤的稱量范圍將變。
答:(1)越小;越大;(2)電源電壓是12V;(3)該電子秤能稱量的最大質(zhì)量是45kg;(4)變。
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解歐姆定律及其應(yīng)用的相關(guān)知識(shí),掌握歐姆定律的應(yīng)用: ① 同一個(gè)電阻,阻值不變,與電流和電壓無關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí),通過的電流也增大.(R=U/I) ② 當(dāng)電壓不變時(shí),電阻越大,則通過的電流就越。↖=U/R) ③ 當(dāng)電流一定時(shí),電阻越大,則電阻兩端的電壓就越大.(U=IR).

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(1)為了確定像A′的位置,拿一支與A相同的、未點(diǎn)燃的蠟燭B在玻璃板后的坐標(biāo)紙面上來回移動(dòng),直到蠟燭B與像A′ , 分別記錄像與物在坐標(biāo)紙上對應(yīng)點(diǎn)的位置,同學(xué)們經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)后,記錄情況如圖乙所示,根據(jù)“坐標(biāo)紙”上的信息得出的結(jié)論是
(2)做第(1)步觀察時(shí),眼睛的位置應(yīng)與蠟燭在玻璃板同側(cè),向玻璃板觀察(選填“A”或“B”).
(3)若在蠟燭B和玻璃板之間豎直放置一張不透明的白紙,則在第(1)步的觀察中,觀察不到的是(選填“像A”或“蠟燭B”).

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