小亮设计了一个水位监测*装置,其电路如图*所示,电源电压3V不变,*器(电阻不计)中通过的电流达到或超过1...
问题详情:
小亮设计了一个水位监测*装置,其电路如图*所示,电源电压3V不变,*器(电阻不计)中通过的电流达到或超过10mA时会*。监测头是一个放置于水底的压敏电阻,受力面积为2cm2,其阻值R随压力F的变化规律如图乙所示。监测头在压力超过28N时不能正常工作,该装置能监测的最大水深是 m.若要该装置在水深达到11m时开始*,则电阻箱接入电路的阻值应为 Ω.(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
【回答】
14;220。
【分析】(1)由题意可知,监测头在压力超过28N时不能正常工作,根据p=求出压敏电阻受到压强,然后根据p=ρgh求出能监测的最大水深;
(2)若要该装置在水深达到11m时开始*,根据p=ρgh求出水深11m时压敏电阻受到压强,根据p=求出压敏电阻受到的压力,由图乙可知此时压敏电阻的阻值;根据欧姆定律求出*时电路中的总电阻,然后根据串联电路的电阻特点即可求出电阻箱接入电路的阻值。
【解答】解:(1)由题意可知,监测头在压力超过28N时不能正常工作,则此时压敏电阻受到压强:
p最大===1.4×105Pa,
根据p=ρgh可得能监测的最大水深:
h最大===14m;
(2)该装置在水深达到11m时开始*,则此时压敏电阻受到压强为:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×11m=1.1×105Pa,
根据p=可得:
压敏电阻受到的压力F=pS=1.1×105Pa×2×10﹣4m2=22N,
由图乙可知此时压敏电阻的阻值R=80Ω,
已知*器*时电路的电流I=10mA=0.01A,
则由I=可得,*时电路的总电阻:
R总===300Ω,
根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可得:
电阻箱接入电路的阻值R箱=R总﹣R=300Ω﹣80Ω=220Ω。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、压强公式的应用,从表格中获取有用的信息和明白*电路工作的过程是关键。
知识点:欧姆定律单元测试
题型:填空题
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