【題目】電子地磅在實際生活中用途越來越廣,某常用的電子地磅的一種工作電路簡化如圖所示,顯示質(zhì)量大小的儀表V(實質(zhì)是電壓表)。
為了探究電子地磅的奧秘,小李在實驗室找到了電源電壓為6V的電源,一個定值電阻R0,一個壓敏電阻,其說明書上寫著電阻R的阻值與所受壓力F變化的關(guān)系部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示。
壓力F/N | 0 | 1 | 3 | 5 | 7 | 10 |
電阻R/Ω | 50 | 40 | 25 | 15 | 10 | 5 |
他按照如圖(1)連接了地磅工作原理的電路。閉合開關(guān)后,他將厚度不計,重1N,底面積為50cm2,裝有8cm深水的直柱形容器置于壓敏電阻上,如圖(2)甲所示,讀出電壓表此時示數(shù)為3V。他又用一根輕質(zhì)細(xì)線系了一個小球,將球浸沒在水中靜止且不接觸燒杯的底和側(cè)壁,如圖(2)乙,讀出電壓表示數(shù)為3.6V;他輕輕將球放下,如圖(2)丙,讀出電壓表示數(shù)為4.5V。求:
(1)小球未放入時,水對容器底部的壓力;
(2)電阻R0的阻值;
(3)小球的密度為多少?
【答案】(1) 4N;(2) 15Ω;(3) 2.5103kg/m3
【解析】
(1)小球未放入時,水對容器底部的壓強(qiáng)
p=gh=1.0103kg/m310N/kg0.08m=800Pa
水對容器底部的壓力
F=pS=800Pa5010-4m2=4N
水對容器底部的壓力為4N。
(2) 因直柱形容器中水對容器底的壓力等于水的重力,所以容器內(nèi)水的重力
G水=F=4N
則小球未放入壓敏電阻受到的壓力
F=G水+G容=4N+1N=5N
由表格數(shù)據(jù)可知,壓敏電阻的阻值R=15Ω,此時電壓表的示數(shù)U0=3V,因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,壓敏電阻兩端的電壓
UR=U-U0=6V-3V=3V
因串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以,電路中的電流
I==
即
=
解得R0=15Ω。
(3) 小球浸沒在水中靜止且不接觸燒杯的底和側(cè)壁時,電壓表示數(shù)U0′=3.6V,此時壓敏電阻兩端的電壓
UR′=U- U0′=6V-3.6V=2.4V
此時電路中的電流
I′==
即
=
解得R′=15Ω,由表中數(shù)據(jù)可知,壓敏電阻受到的壓力F′=7N,因水對小球的浮力和小球?qū)λ膲毫κ且粚ο嗷プ饔昧,所以,壓敏電阻受到的壓?/span>
F=G水+G容+F浮=4N+1N+F浮=7N
解得F浮=2N,因物體浸沒時排開水的體積和自身的體積相等,所以,由F浮=gV排可得,小球的體積
V=V排=
他輕輕將球放下時,電壓表示數(shù)U0"=4.5V,此時壓敏電阻兩端的電壓
UR"=UU0"=6V-4.5V=1.5V
此時電路中的電流
I"==即=
解得R"=5Ω,由表中數(shù)據(jù)可知,壓敏電阻受到的壓力F"=10N,因此時壓敏電阻受到的壓力等于容器和水、小球的重力之和,所以
F"= G水+ G容+G=4N+1N+G=10N
解得G=5N,則小球的密度
===ρ水=1.0103kg/m3=2.5103kg/m3
小球的密度為2.5103kg/m3。
答:(1)小球未放入時,水對容器底部的壓力為4N;
(2)電阻R0的阻值為15Ω;
(3)小球的密度為2.5103kg/m3。
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【題目】小明和學(xué)習(xí)小組同學(xué)測量一只小燈泡的額定功率,手邊只有一個電壓約為的電源、一只電壓表、一個滑動變阻器,一個電阻箱,一些開關(guān)和導(dǎo)線,請在方框內(nèi)設(shè)計測量小燈泡額定功率的實驗電路圖(電路不可重組),并寫出實驗步驟及小燈泡額定功率的表達(dá)式。(已知待測小燈泡的額定電壓,額定功率穩(wěn)定在左右)
(1)實驗電路圖
(_____)
(2)實驗步驟:_____
(3)小燈泡額定功率的表達(dá)式:_____
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【題目】如圖(a)所示,質(zhì)量、高度均相等的甲、乙兩圓柱體放置在水平地面上,F(xiàn)各自沿水平方向割去相同的厚度,并將割去部分疊放至對方剩余部分上表面的中央,如圖(b)所示。若此時切去部分對剩余部分上表面的壓力、壓強(qiáng)分別為F'甲、F'乙、p'甲、p'乙,則( )
A.F'甲F'乙,p'甲p'乙
B.F'甲F'乙,p'甲p'乙
C.F'甲F'乙,p'甲p'乙
D.F'甲F'乙,p'甲p'乙、
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【題目】特高壓輸電是構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵。新疆準(zhǔn)東——皖南特高壓輸電工程是目前世界上電壓等級最高、輸送容量最大、輸送距離最遠(yuǎn)、技術(shù)水平最先進(jìn)的輸電工程:
(1)準(zhǔn)東——皖南特高壓輸電線路上,一座座鐵塔矗立在沿線的大地上,在陽光的照射下,鐵塔在地面上的影子清晰可見。影子是由于光的_____形成的,從日出到日落,鐵塔在地面上的影子在緩慢的_____(填“順”或“逆”)時針轉(zhuǎn)動。輸電線路跨越河流時,從平靜的水面上看到的“鐵塔”是由于光的_____(填“反射”或“折射”)形成的,河水中的魚看到的“鐵塔”高度比鐵塔的實際高度_____(填“高”或“低”);
(2)準(zhǔn)東——皖南特高壓輸電電壓為1.1×106V。當(dāng)輸送的電功率為1.1×1010W時,輸電電流為_____A。1h輸送的電能為_____度,若此時輸電導(dǎo)線上消耗的電功率為5.5×108W,則輸電導(dǎo)線的總電阻為_____Ω,當(dāng)輸送的電功率不同時,若輸送的電功率用P輸表示,輸電導(dǎo)線上消耗的電功率用P耗表示,則P耗與P輸的_____(填“一”或“二”)次方成正比。
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【題目】喜愛物理的小夏發(fā)明了一個簡易臺秤,其內(nèi)部電路圖如圖甲所示,其中R0為壓敏電阻,它的阻值隨所受壓力的增大而減小,如表格所示,電流表的表盤被改裝為臺秤的示數(shù)。當(dāng)電流表的示數(shù)達(dá)到最大值時,臺秤達(dá)到稱量的最大值。若電源電壓為6V,電流表的量程為0~0.6A,定值電阻R的阻值為6Ω。求:
壓力/N | 3 | 6 | 10 | 15 | 20 |
R0阻值/Ω | 24 | 20 | 14 | 6 | 4 |
(1)當(dāng)電流表示數(shù)為0.2A時,臺秤的示數(shù)為多少N?
(2)如圖乙所示,在該臺秤上放置一個重為25N的均勻柱體A,并用一根輕質(zhì)不可伸長的細(xì)線繞過定滑輪(不計摩擦)將A與B相連,B是重為15N、高為12cm,且底面積SB=100cm2的均勻柱體,將B置于足夠高的薄壁柱形容器中(該薄壁柱形容器底面積S容=200cm2)。B與薄壁容器底部無擠壓,則此時電流表相應(yīng)的讀數(shù)為多少?
(3)若足夠高的薄壁柱形容器重為6N,則在第(2)問的基礎(chǔ)上,向薄壁容器中緩慢加入一定量的水,為了保證電路的安全,該薄壁柱形容器對支持面的最大壓強(qiáng)是多少Pa?
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【題目】圖甲是一電子拉力計原理圖.硬質(zhì)彈簧右端和金屬滑片P固定在一起(P與R間的摩擦不計).電壓表量程為0~3V,a、b是一根長為L=6cm的均勻電阻絲,阻值R=30Ω(相當(dāng)于一個滑動變阻器),電源電壓U=6V,不施加拉力時滑片P位于a端.
(1)R0在電路中的作用是保護(hù)電路,要保證電壓表能正常工作,計算R0的最小值;
(2)已知該彈簧伸長的長度L與所受拉力F間的關(guān)系如圖乙所示,若R0=45Ω,當(dāng)電壓表的示數(shù)為1.6V時,計算作用在拉環(huán)上水平向右的拉力和此拉力器的量程.
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科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】關(guān)于圖中所示的通電螺線管,下列說法正確的是( 。
A.通電螺線管的右端是S極
B.只對調(diào)電源正負(fù)極,通電螺線管的磁場方向不發(fā)生改變
C.通電螺線管的外部磁感線是從N極發(fā)出回到S極的
D.當(dāng)滑動變阻器的滑片向右移動時,通電螺線管的磁性增強(qiáng)
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科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】一人用桶從井里取水,己知桶的容積是6L,空桶的質(zhì)量是1.5kg,忽略繩子的重力。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)求:
(1)裝滿水后水的質(zhì)量;
(2)用繩子把桶放到井里,進(jìn)入一些水后,桶仍然漂浮在水中,此時它排開水的體積是3×10-3m3,桶受到的浮力;
(3)將一滿桶水從桶底剛好離開水面開始勻速提高5m,繩子的拉力做的功;
(4)提水的效率。
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科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一底面積為S1、高為h1的長方體木塊,直立在一盛水容器底部,容器底面積為S2,往容器中注入h2深的水,這時木塊對容器底部的壓強(qiáng)為p0.已知水的密度ρ0求:
(1)此時木塊所受浮力;
(2)木塊自身重力;
(3)繼續(xù)往容器中注多少質(zhì)量的水,木塊對容器底部的壓力剛好為零?
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