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学了电阻的相关知识后,小明萌生了对自己的手机屏幕的抗摔能力进行测试的想法.于是在...

学了电阻的相关知识后,小明萌生了对自己的手机屏幕的抗摔能力进行测试的想法.于是在老师的帮助下设计了如图甲所示的传感电路进行测试,在实验测试时,将手机样品(不计质量)平放在压力传感器上,闭合开关S,自由释放静止重物撞击后手机样品屏幕仍完好无损.从重物开始下落到撞击样品的这个过程中,记录的电流表的示数I随时间t变化的图象如图乙所示,压力传感器的电阻R随压力F变化的图象如图丙所示.电源的电压=22V,定值电阻R0=10Ω.求:

(1)从重物下落的过程中,电路中的电流是多少?

(2)在重物下落的过程中,压力传感器的电阻是多少?

(3)按照实验测试,若手机样品在撞击过程中受到的撞击力为300N时,电路中的电流能否达到最大值?

 

(1)从重物下落的过程中,电路中的电流是0.2A. (2)在重物下落的过程中,压力传感器的电阻是100Ω. (3)按照实验测试,若手机样品在撞击过程中受到的撞击力为300N时,电路中的电流不能达到最大值 【解析】 试题分析:(1)由图丙所示图象求出重物下落过程电路电流; (2)应用欧姆定律求出压力传感器的电阻. (3)由图象求出最大电流,然后求出压力传感器电阻,再由图丙求出撞击力,最后比较即可. 【解析】 (1)由图乙可知,在重物没有撞击传感器的过程中,电路中的电流I=0.2A, (2)根据欧姆定律:I=可知, 定值电阻R0两端的电压:U0=IR0=0.2A×10Ω=2V, 压力传感器两端的电压为:UN=U﹣U0=22V﹣2V=20V, 由I=可知:压力传感器的电阻RN===100Ω; (2)由图丙可知,撞击力最大时,电阻最小,电流最大,又由图乙可知,最大的电流为Imax=1.2A, 由I=可知:电源电压:U=Imax(R0+R), 压力传感器的电阻:R=﹣R0=﹣10Ω≈8.3Ω, 由图丙可知,此时受到撞击力F>600N; 所以手机样品在撞击过程中受到的撞击力为300N时电路中的电流不能达到最大值. 答:(1)从重物下落的过程中,电路中的电流是0.2A. (2)在重物下落的过程中,压力传感器的电阻是100Ω. (3)按照实验测试,若手机样品在撞击过程中受到的撞击力为300N时,电路中的电流不能达到最大值.  
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