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第十五章电功和电热 汇编之综合应用类计算
一、计算题(本大题共10小题,共80.0分)
1. 图甲是某型号电子秤,其原理结构如图乙所示.R1、R2为定值电阻,R是压敏电阻,其阻值随所受压力F变化的关系如图丙所示,改写电压表(量程为3V)的表盘数值后可直接读出所称物体的质量.设踏板的质量为5Kg,电源电压保持9V不变,g取10N/kg.
(1)S1闭合,S2接a,空载时,电压表的示数为1V,求R1的阻值;
(2)S1闭合,S2接a,求此时该电子秤的量程;
(3)S1闭合,S2接b,如果保持电压表量程不变,电子秤的量程为110kg,求满载时R2消耗的功率.
2. 在综合实践活动中,科技小组设计了一个能反映水平风力大小的装置,如图甲所示,电源电压恒为16V,R0为定值电阻,L为额定电压是2.5V的小灯泡,其I-U关系的部分数据如图乙所示,AB为长14cm、阻值60Ω粗细均匀的电阻丝(电阻丝的阻值与长度成正比),OP为质量、电阻均不计的金属细杆,下端连接一个重2N的圆球P.闭合开关S,无风时,OP下垂并与A端接触,此时电流表示数为0.2A;有风时,OP绕悬挂点O转动,风对球的作用力F方向始终水平向右,已知OA为10cm,OP始终与AB接触良好且无摩擦;求:
(1)电流表示数为0.2A时,灯泡的电阻为______Ω;
(2)无风时R0消耗的电功率。
(3)为保护电路,允许风对球施加的最大作用力。
3. 如图甲是一种电子秤的原理示意图.图中R是压力传感器(电阻会随所受压力大小发生变化的可变电阻),重量不同的物体放在托盘里,通过压杆对R施加的压力不同,R的阻值和电压表的读数就发生对应改变,电压表的读数就可表示出物体的重量大小.已知电阻R0=60Ω,R的阻值随所受压力变化的图象如图乙所示,R表面能承受的最大压强为2×106Pa,压杆与R的接触面积是2cm2,如托盘和压杆的质量可以忽略不计,电源电压9V恒定不变,取g=10N/kg求:
(1)压力传感器R能承受的最大压力是多大;
(2)当电压表的示数为3V时,托盘中所放物体的质量是多少;
(3)空载和满载(R受最大压力时)两种情形R0所消耗的电功率之比.
4. 图甲是某班科技小组设计的风力测定装置示意图,图乙是其电路图.电阻R′随风力变化关系如图丙所示.已知电源电压恒为9V,定值电阻R0=2Ω,电压表量程为0~3V.使用该装置测定