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如图甲是某同学设计的一个测量物体质量的“托盘秤”.乙图是压力传感器R的电阻值在称...

如图甲是某同学设计的一个测量物体质量的“托盘秤”.乙图是压力传感器R的电阻值在称量范围内随所受压力变化的图象.杠杆ABO可绕0点转动,用一个量程为0~3V的电压表来显示质量大小.已知OA=3OB,电阻R=150Ω.电源电压为4.5V恒定不变,托盘和杠杆组件的质量忽略不计.求:
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(1)简要说明“托盘秤”的工作原理.
(2)当“托盘秤”上不放物体时,电压表的示数.
(3)当电压表的示数为1.5V时,托盘上被测物体的质量.
(1)由乙图可知压敏电阻随压力的增大而减小,由甲图可知当托盘放物体时会改变压敏电阻的大小,从而改变电路中的电流,改变电压表的示数; (2)先从乙图中读出不放物体时压敏电阻的阻值,再根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出电路中的电流,进一步根据欧姆定律求出电压表的示数; (3)由电压表示数可知R两端的电压,则由欧姆定律可求得电路中的电流;根据欧姆定律可求得R的阻值,再由乙图查得该压杆上受到的压力;再由杠杆平衡可求得人的质量. 【解析】 (1)当“托盘称”中放物体时,压杆产生压力是物重的3倍,压敏电阻减小,根据串联分压,电压表的读数增大. (2)根据乙图,不放物体时R=450Ω, ∵R与R串联, ∴R总=R+R=600Ω, 电路中的电流I===0.0075A, 电压表的示数为U=IR=0.0075A×150Ω=1.125V; (3)当电压表读数为1.5V时, 电路中的电流I′===0.01A, 压敏电阻的阻值为R′===300Ω, 由图象乙可知:F=150N, 根据杠杆平衡条件得:F•OA=G•OB ∴G=•F=3×150N=450N. ∴人的质量: m===45kg 答:(1)当“托盘称”中放物体时,压杆产生压力是物重的3倍,压敏电阻减小,根据串联分压,电压表的读数增大; (2)当“托盘秤”上不放物体时电压表的示数为1.125V. (3)当电压表的示数为1.5V时,托盘上被测物体的质量为45kg.
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考点分析:
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(1)拉力F所做的功和功率;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)请简要回答动滑轮重力大小对滑轮组的机械效率有何影响?
(g取10N/㎏,不计绳重及滑轮摩擦)

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在一次课外活动中,小悦同学对家用电磁炉进行了相关的观察和研究,并记录了电磁炉及她家电能表的有关数据,如下表:
观察对象有关记录研究活动
电磁炉的铭牌U=220V
P=1kw
(1)用电磁炉加热一壶水:
(水的质量m=2kg,初温t=30℃)
(2)关闭家里其他用电器,只将该电磁炉接入电路烧水,观察电能表,表盘在5min内转了150r,此时用温度计测得水的温度为50℃.
电能表的铭牌220V  10(40)A
50Hz  2000r/kw•h
已知水的比热容为c=4.2×103J/,吸热公式为Q=cm△t,请你根据小悦同学在活动中获得的有关资料,求解在这段时间内:
(1)水所吸收的热量;
(2)电磁炉的实际功率;
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如图甲所示,是小亮做“测量小灯泡的电阻”实验的实物图.电源电压保持不变,小灯泡上标有“2.5V  0.3A”字样.manfen5.com 满分网
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(3)排除故障后,电压表和电流表的示数如图乙所示,灯泡的电阻为______Ω.
(4)根据测得的小灯泡的电阻值与灯泡正常工作的阻值进行分析,你会发现灯丝的阻值变大了,这是因为:______
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(1)实验能够得到的结论是______
(2)若想继续探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,应再作图______(填“丙”或“丁”)所示实验.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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