图甲所示是某电子秤原理图。托盘与弹簧相连,滑片P固定在弹簧上并能随弹

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  • 难度: 使用次数:402 入库时间:2017-12-17

    图甲所示是某电子秤原理图。托盘与弹簧相连,滑片P固定在弹簧上并能随弹簧的伸缩上下滑动,R是一根长x0=10 cm的均匀电阻丝。空盘时,滑片P位于R的最上端,称量最大值时,滑片P位于R的最下端。R最大阻值Rm=40Ω,电源电压恒为3 V。请完成以下问题解答:

    (1)图甲中的质量表       表改装;R0在电路中的作用是          ;

    (2)空盘时,闭合开关S,电路电流为0.3 A,R0的阻值;

    (3)称量最大质量时,求电路消耗的总功率;

    (4)已知该弹簧压缩的长度ΔL与所受压力F的关系如图乙所示。开关S闭合后,在托盘中放入重为G的物体时(G<50 N),R接入电路的阻值(结果用含Gx0Rm的代数式表示)

    答案


    本题考查动态电路的相关知识。

    (1)由图甲分析可知,质量表串联在电路中,应为电流表;R0在电路中,可以避免当空盘时,电路中电阻过小,会造成电流过大,起到保护电路的作用;

    (2)当空盘时,R=0,根据电路中只有R0,利用欧姆定律公式即可计算出R0阻值的大小;

    (3)电路消耗的总功率P==;

    (4)根据图乙可计算出,每增加1 N,弹簧压缩的长度。然后计算出增大到50 N,弹簧压缩的总长度。最后,根据连入电路中R的阻值与接入的电阻丝长度成正比的关系,计算出电阻的阻值。

    答案:(1)电流 限流、保护电路、防止电路短路等亦可

    (2)空盘时,R连入电路中的阻值为零。R0的电阻为

    R0===10Ω

    (3)称量最大质量时,RR0串联,R=R0+Rm=50Ω,消耗的总功率为P===0.18 W

    (4)图像表明k==cm/N,当放入重为G的物体时,弹簧被压缩的长度ΔL1=,因为电阻丝是均匀的,连入电路中R的阻值与接入的电阻丝长度成正比,所以R=ΔL1=×=k(k=cm/N)


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