(2007•黄石)如图所示是小星利用所学物理知识设计的电子秤的示意图.托盘、弹簧上端和金属滑片P固定在一起,定值电阻R0

(2007•黄石)如图所示是小星利用所学物理知识设计的电子秤的示意图.托盘、弹簧上端和金属滑片P固定在一起,定值电阻R0=5Ω,ab是一根长为5cm的均匀电阻丝,电阻R=20Ω,电源电压U=3V,电流表量程为0~0.6A.(弹簧的电阻不计,P与R间摩擦不计,g取10N/kg)求:
(1)在托盘中无物体时,使金属滑片P处于R最上端,闭合开关后,电流表读数为多少?
(2)已知该弹簧压缩的长度△L与所受压力F的关系如下表所示.开关S闭合后,当电流表指针指在0.2A处时,托盘中物体的质量为多少?
△L/cm 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
F/N 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
凌凌堂 1年前 已收到1个回答 举报

你管啊 幼苗

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解题思路:分析滑片P在最上端(电阻全连入为20Ω )时的电路组成(R和R0串联),利用欧姆定律求解,若知道电流表的示数,根据欧姆定律可求R连入的阻值再根据下表找出拉力大小.

(1)在托盘中无物体时,P处于R最上端,R=20Ω,R0=5Ω,R=R+R0=20Ω+5Ω=25Ω,
电流表示数:I=[U
R总=
3V/25Ω]=0.12A.
(2)当I′=0.2A时,U0=I′R0=0.2A×5Ω=1V.U=U-U0=3V-1V=2V,R=[2V/0.2A]=10Ω,电阻线的长度
L=[10Ω/20Ω]×5cm=2.5cm.当L=2.5cm时,查表压力:F=25N,托盘物体的质量:m=[G/g]=[25N/10N/kg]=2.5kg.
答:(1)在托盘中无物体时,使金属滑片P处于R最上端,闭合开关后,电流表读数为0.12A
(2)开关S闭合后,当电流表指针指在0.2A处时,托盘中物体的质量为2.5kg

点评:
本题考点: 欧姆定律的应用;串联电路的电压规律;电阻的串联.

考点点评: 理解由于滑片的移动,当连入电阻最小时,电流表的示数最大;当连入电阻最大时,电流表的示数最小,会在不同状态下(P处于R最上端、当电流表指针指在0.2A)利用欧姆定律求解是关键

1年前

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