【題目】某物理研究小組設(shè)計(jì)了一個(gè)壓力報(bào)警裝置，工作原理如圖甲所示。OBA為水平杠桿、OA長100cm，O為支點(diǎn)，OB：BA＝1；4；已知報(bào)警器R0的阻值恒為10Ω，壓力傳感器R固定放置，壓力傳感器受到的壓力F與R的阻值變化的關(guān)系如圖乙所示。當(dāng)托盤空載時(shí)，閉合開關(guān)S，電壓表的示數(shù)為1V；當(dāng)托盤所受的壓力增大，電壓表的示數(shù)達(dá)到2V時(shí)，報(bào)警器R0開始發(fā)出報(bào)警信號。托盤、壓桿和杠桿的質(zhì)量均忽略不計(jì)，電壓表的量程為0～3V。求：

（1）電源電壓；

（2）當(dāng)報(bào)警器開始報(bào)警時(shí)，壓力傳感器受到的壓力；

（3）當(dāng)托盤受到的壓力為120N時(shí)，報(bào)警器是否報(bào)警：

（4）當(dāng)電路輸出的電功率與電路在安全狀態(tài)下輸出的最大電功率的比值為5：6時(shí)，托盤受到的壓力。

【答案】（1）4V（2）20N（3）報(bào)警（4）150N

【解析】

（1）．由于當(dāng)托盤空載時(shí)，閉合開關(guān)S，電壓表的示數(shù)為1V，所以，電路中的電流是：

由圖乙知道，此時(shí)傳感器的電阻是R=30Ω，故電源電壓是：
U=I1（R0 +R）=0.1A×（10Ω+30Ω）=4V；

（2）．當(dāng)報(bào)警器開始報(bào)警時(shí)，電路中的電流是：
，
此時(shí)傳感器的電阻是：
，
由圖乙知道，此時(shí)傳感器受到的壓力為20N；

（3）．由杠杠的平衡條件F1 L1 =F2 L2 知道，
F托盤 ×OB=F×OA；

又因?yàn)?/span>OB：BA=1：4，所以，
OB：OA=1：5，
壓力傳感器受到的壓力是：

由于F=20N開始報(bào)警時(shí)，而此時(shí)F'＞F，所以，報(bào)警器報(bào)警；

（4）．為了保證電路安全，電路的最大電流和功率分別是：

由于電路輸出的電功率與電路在安全狀態(tài)下輸出的最大電功率的比值是： ，所以，

此時(shí)，電路的輸出功率是：

即 ，
由圖乙知道，當(dāng)壓力傳感器R'=6Ω時(shí)，壓力傳感器受到的壓力為F'=30N；由杠杠平衡條件知道，此時(shí)托盤受到的壓力是：
。
答：（1）．電源電壓為4V；

（2）．當(dāng)壓力達(dá)到20N時(shí)，壓力傳感器開始報(bào)警；

（3）．會報(bào)警；

（4）．此時(shí)托盤的壓力為150N

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：初中物理 來源： 題型：

【題目】物理小組探究導(dǎo)電液體的導(dǎo)電性與接入電路中液體橫截面積大小的關(guān)系。他們用長方體水槽、濃度一定的食鹽水、電源、滑動變阻器、電壓表及電流表等器材進(jìn)行了探究。實(shí)驗(yàn)電路連接如圖－1所示，將電極M、N分別固定在水槽左右兩側(cè)底部的中央。

（1）閉合開關(guān)前，為保護(hù)電路，應(yīng)將滑動變阻器的滑片P移到最_____（選填“左”或“右”）端。

（2）實(shí)驗(yàn)中，通過調(diào)節(jié)______來保持電極M、N間的電壓恒為3V。控制其他條件不變，通過向水槽中添加食鹽水，從而達(dá)到改變食鹽水的_______的目的，用電流表測出相應(yīng)的電流值。食鹽水導(dǎo)電性的強(qiáng)弱可以由_______來判斷。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

實(shí)驗(yàn)序號

橫截面積S/cm2

電流I/A

1

50

0.02

2

100

0.04

3

150

0.07

4

200

0.08

5

250

0.11

6

300

0.13

7

350

0.14

8

400

0.14

9

450

0.14

（3）依據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在圖－2中描點(diǎn)，做出電流I隨橫截面積S變化的I－S圖像。

（______）

（4）分析表格中的數(shù)據(jù)或圖像，可得到初步結(jié)論：其他條件不變，橫截面積增大時(shí)，食鹽水的導(dǎo)電性_______。

（5）為驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)論是否具有普遍性，應(yīng)采取的做法是：______./p>

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科目：初中物理 來源： 題型：

【題目】一款全自動豆?jié){機(jī)的主要結(jié)構(gòu)如圖甲，圖乙是它的銘牌，其電路原理如圖丙。該豆?jié){機(jī)做一次豆?jié){需要8min，其正常工作過程中電熱管和電動機(jī)的工作時(shí)間與工作狀態(tài)如下表所示。

（1）豆?jié){機(jī)正常工作時(shí)，電熱絲電阻是多少？

（2）豆?jié){機(jī)正常工作做一次豆?jié){，電流做功多少焦？

（3）為測定家里電路的實(shí)際電壓，小明將家里的其它用電器都斷開，只讓這款豆?jié){機(jī)工作，他觀察到在豆?jié){機(jī)的電熱絲工作的3min內(nèi)，家里標(biāo)有“2000r/kWh”字樣的電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了50轉(zhuǎn)，則他家里電路的實(shí)際電壓是多少？（不考慮溫度對電阻的影響）

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科目：初中物理 來源： 題型：

【題目】為了探究物質(zhì)熔化的規(guī)律，小靖同學(xué)所在的學(xué)習(xí)小組選取了冰與海波兩種物質(zhì)，并利用圖甲中的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行探究。

（1）在探究“冰的熔化規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，宜選用_____（選填“碎冰塊”“體積較大的冰塊”）。

（2）根據(jù)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，小靖他們做出了熔化圖像，如圖乙、丙；他們發(fā)現(xiàn)冰和海波在熔化過程中，雖然不斷吸收熱量，但溫度_____（選填“升高”、“降低”“不變”），且在熔化時(shí)一直保持_____狀態(tài)，由此他們判斷冰和海波都是_____（選“晶體”、“非晶體”）。

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可如，海波的熔化圖像是_____（選填“乙”或者“丙”）。

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科目：初中物理 來源： 題型：

【題目】為了探究“光折射時(shí)的特點(diǎn)”，如圖所示：

（1）讓光束沿AO射入杯中時(shí)，光束進(jìn)入水中后折射光線會向_____________方向偏折；當(dāng)入射角增大時(shí)，折射角___________

（2）當(dāng)一束光射入杯中時(shí)，會在杯底形成光斑。保持入射光束的方向不變，逐漸往杯中加水，觀察到杯底的光斑向_____________（選填“左”或“右”）移動。

（3）把一枚硬幣放入杯底，看到硬幣的位置比它實(shí)際的位置要偏____________（選填“高”或“低”）。

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科目：初中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于下列圖形描述不正確的是（ ）

A. 電流的磁效應(yīng)：通電導(dǎo)線周圍存在與電流方向有關(guān)的磁場

B. 電磁繼電器：B、C兩個(gè)接線柱通常連接控制電路

C. 揚(yáng)聲器：把電信號轉(zhuǎn)換成聲信號

D. 電磁感應(yīng)：導(dǎo)線上下運(yùn)動時(shí)電路中不會產(chǎn)生電流

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科目：初中物理 來源： 題型：

【題目】圖甲是測量小燈泡（U額=2.5V）電功率的電路。電源電壓恒為4V。

（1）請將圖甲中的電路連接完整。（要求滑片P向右滑動時(shí)電燈變亮，導(dǎo)線不允許交叉）

（__________）

（2）實(shí)驗(yàn)中，閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)移到最__________端（選填“左”、“右”）。

（3）小華同學(xué)連接好電路后，按正確的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表的示數(shù)如圖乙所示，該示數(shù)為____A。小燈泡的額定功率為____W。

（4）小華同學(xué)所在小組記錄了許多組電壓U、電流I對應(yīng)數(shù)據(jù)，然后畫出小燈泡燈絲的U-I曲線，圖中符合實(shí)際的是________。

（5）下表是另一組的小源同學(xué)用他設(shè)計(jì)的電路做實(shí)驗(yàn)時(shí)記錄的電壓表與電流表的讀數(shù)，則小源同學(xué)測得的小燈泡的額定功率為_____W

實(shí)驗(yàn)次數(shù)

1

2

3

電壓U/V

2.5

2.0

1.5

電流I/A

0.19

0.22

0.25

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科目：初中物理 來源： 題型：

【題目】小明和小華端午節(jié)假期游玩時(shí)撿到了一些鵝卵石，他們想知道這些鵝卵石的密度，便各自選取了一塊鵝 卵石，分別進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

（1）小明利用天平和量筒等實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)：

①他把天平放在水平桌面上，發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤中線的右側(cè)，此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向______（選填“左” 或“右”）旋動，使天平橫梁平衡；

②小明將鵝卵石放在天平左盤中，橫梁恢復(fù)平衡時(shí)右盤中砝碼質(zhì)量和游碼在標(biāo)尺上的位置如圖甲所示，則鵝卵石的質(zhì)量為_____g

③用細(xì)線拴好鵝卵石，把它放入盛有 20 mL 水的量筒中，水面到達(dá)的位置如圖乙所示，則鵝卵石的體積為_____cm3，鵝卵石的密度為_____kg/m3

（2）小華利用形狀規(guī)則且透明的水槽、細(xì)線、刻度尺、一個(gè)邊長為 10 cm 不吸水的正方體物塊和足量的水等器 材同樣測出了鵝卵石的密度，其測量方法如下：

（ρ水 =1.0×103kg/m3，g=10 N/kg）

A．如圖丙所示，小華將物塊放入水平桌面上的水槽中，靜止時(shí)用刻度尺測出物塊露出水面的高度為 6 cm；

B．如圖丁所示，將鵝卵石放在物塊上，靜止時(shí)用刻度尺測出物塊露出水面的高度為 2.4 cm；

C．如圖戊所示，用細(xì)線將鵝卵石系在物塊下方，然后放入水中，靜止時(shí)用刻度尺測出物塊露出水面的高度為 3.6 cm。

① 丙圖中物塊下表面受到的水的壓強(qiáng) p＝_____Pa；

② 鵝卵石的質(zhì)量 m＝_____g；

③ 鵝卵石的體積 V =_____cm3；

④ 鵝卵石的密度ρ＝_____kg/m3。

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科目：初中物理 來源： 題型：

【題目】假期小明陪同家人坐火車去北京旅游。當(dāng)火車距離站點(diǎn)1200m時(shí)，他發(fā)現(xiàn)放在水平桌面的一粒糖豆突然向列車運(yùn)行的方向滾動，由此可判斷火車正在_____運(yùn)行（選填“加速”、“減速”或“勻速”），火車的動能_____（選填“增大”、“不變“或”減小”），糖豆向前滾動是由于_____。若經(jīng)過2min火車停靠在站點(diǎn)，則火車在這段路程內(nèi)的平均速度是_____m/s。

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同步練習(xí)冊答案