如图*所示,在2015年某工厂要研发一种新型材料,要求对该材料的承受的撞击力进行测试.在测试时将材料样品(不计...
问题详情:
如图*所示,在2015年某工厂要研发一种新型材料,要求对该材料的承受的撞击力进行测试.在测试时将材料样品(不计质量)平放在压力传感器上,闭合开关s,由静止自由释放重物,经撞击后样品材料仍完好无损.从重物开始下落到撞击样品的这个过程中,电流表的示数I随时间t变化的图象如图乙所示,压力传感器的电阻R随压力F变化的图象如图*所示.电源的电压=24V,定值电阻R0=10Ω.求:
(1)在重物下落的过程中,压力传感器的电阻是多少?
(2)在撞击过程中,样品受到的最大撞击力是多少?
【回答】
【考点】欧姆定律的应用.
【分析】(1)由图*所示图象求出重物下落过程电路电流,然后应用欧姆定律求出压力传感器的电阻.
(2)由图象求出最大电流,然后求出压力传感器电阻,再由图*求出撞击力.
【解答】解:(1)由图乙可知,在重物没有撞击传感器的过程中,
电路中的电流I=0.2A,
根据欧姆定律:I=可知,
定值电阻R0两端的电压:U0=IR0=0.2A×10Ω=2V,
压力传感器两端的电压为:UN=U﹣U0=24V﹣2V=22V,
根据欧姆定律:I=可知,
压力传感器的电阻:RN===110Ω;
(2)由图*可知,撞击力最大时,电阻最小,电流最大,
又由图乙可知,最大的电流为Im=1.2A,
根据欧姆定律:I=可知,
电源电压:U=Im(R0+R),
压力传感器的电阻:R=﹣R0=﹣10Ω=10Ω,
由图*可知,此时受到撞击力:F=600N;
答:(1)在重物下落的过程中,压力传感器的电阻是110Ω.
(2)在撞击过程中,样品受到的最大撞击力是600N.
知识点:欧姆定律
题型:计算题
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