如图*所示是某压力测力计的电路原理示意图,图中电源电压为6V(保持不变);定值电阻R0的规格是“520Ω 0....
问题详情:
如图*所示是某压力测力计的电路原理示意图,图中电源电压为6V(保持不变);定值电阻R0的规格是“520Ω 0.01A”,起保护电路的作用;测力显示器是由电流表改装成的(电阻忽略不计),R是一种新型电子元件,其阻值R随压力F大小变化的关系如图乙所示.求:
(1)R0允许消耗的最大功率是多少?
(2)通过分析图乙,请直接写出电子元件的阻值R随压力F变化的关系式.
(3)该测力计所能测量的最大压力是多少?
(4)若要增大该测力计所能测量的最大压力,请写出一种改进方法.
【回答】
【考点】电路的动态分析;欧姆定律的应用.
【分析】(1)由定值电阻的规格可知允许通过的最大电流,根据P=I2R求出R0上允许消耗的最大功率;
(2)由图乙可知,电子元件的阻值R与压力F的关系为一次函数,设出表达式,从图象中读出两组数据代入得出表达式;
(3)根据滑动变阻器允许通过的最大电流可知电路中的最大电流,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出R的阻值,然后代入电子元件的阻值R随压力F变化的关系式求出该测力计所能测量的最大压力;
(4)由R随压力F变化的关系式,若要增大该测力计的量程,应从如何减小R的电阻值上分析解答.
【解答】解:(1)定值电阻R0的规格可知,电阻R0允许通过的最大电流I0=0.01A,
则R0允许消耗的最大功率:
P0=I02R0=(0.01A)2×520Ω=0.052W;
(2)由图乙可知,电子元件的阻值R与压力F的关系为一次函数,设为R=kF+b,
由图象可知,当F=0时R=200Ω,当F=50N时R=180Ω,则
200Ω=k×0N+b,180Ω=k×50N+b,
联立等式可得:b=200Ω,k=﹣0.4Ω/N,
电子元件的阻值R随压力F变化的关系式R=﹣0.4Ω/N×F+200Ω;
(3)电路中的最大电流I0=0.01A,由I=可得,电路中的总电阻:
R总===600Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,R的最小阻值:
R=R总﹣R0=600Ω﹣520Ω=80Ω,
此时R上的压力最大,则
80Ω=﹣0.4Ω/N×F+200Ω,
解得F=300N;
(4)要增大该测力计的量程,由F=知,应减小R值,
电路中的电压一定时,最大电流也一定,总电阻不变,可以增大R0的阻值从而减小R的阻值;
电流一定时,也可以减小总电阻,从而减小R值,可以减小电源的电压从而减小电路中的总电阻.
答:(1)R0允许消耗的最大功率是0.052W;
(2)电子元件的阻值R随压力F变化的关系式为R=﹣0.4Ω/N×F+200Ω;
(3)该测力计所能测量的最大压力是300N;
(4)若要增大该测力计的量程,可以增大R0的阻值,也可以减小电源的电压.
知识点:电功率单元测试
题型:计算题
-
以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌,下列说法正确的是( )A.未通电前上述镀锌装置可构成原电池...
问题详情:以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌,下列说法正确的是()A.未通电前上述镀锌装置可构成原电池,电镀过程是该原电池的充电过程B.因部分电能转化为热能,电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系C.电镀时保持电流恒定,升高温度不改变电解反应速率D.镀锌层破...
-
美是一种感觉,当人体下半身长与身高的比值越接近0.618时,越给人一种美感.某女士身高165cm,下半身长x与...
问题详情:美是一种感觉,当人体下半身长与身高的比值越接近0.618时,越给人一种美感.某女士身高165cm,下半身长x与身高l的比值是0.60,为尽可能达到好的效果,她应穿的高跟鞋的高度大约为( )(A)4cm (B)6cm (C)8cm (D)10cm【回答】...
-
(福建卷)8.简答题。(选做一题)(5分)(1)阅读下面的《三国演义》第十九回(下邳城曹*鏖兵)选段,完成后面...
问题详情:(福建卷)8.简答题。(选做一题)(5分)(1)阅读下面的《三国演义》第十九回(下邳城曹*鏖兵)选段,完成后面的题目。徐晃解陈宫至。(曹)*曰:“公台别来无恙!”宫曰:“汝心术不正,吾故弃汝!”陈宫被俘前辅佐的是谁?陈宫所说的“汝心术不正,吾故弃汝”,指的是什么事?请简述相关情节。(2...
-
可吸入颗粒物(指空气动力学直径小于10微米的颗粒物,表示为PM10。PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微...
问题详情:可吸入颗粒物(指空气动力学直径小于10微米的颗粒物,表示为PM10。PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物)是*市大气的一种主要污染物,它们虽然在大气中的含量很少,但是它对环境和人体的危害都很大。回答3-4题。3.读*市2003年1月16...
相关文章
- (2019·河北)如图*所示,电源电压保持不变,定值电阻R1=10Ω,R2=5Ω。滑动变阻器R的规格为“30Ω...
- 如图所示电路,电源电压恒为6V,定值电阻R1为10Ω,滑动变阻器R2的规格为“20Ω0.5A”,电压表量程为0...
- 如图*所示电路中,电源电压保持不变,R1是定值电阻,R2是规格为“20Ω1A”的滑动变阻器,电压表量程为0-1...
- 如图4所示的电路中,电源电压6V保持不变,定值电阻R1阻值为5Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω。当开关S闭...
- 如图所示电路中,电源电压U=4.5V,且保持不变,定值电阻R1=5Ω,滑动变阻器R2的规格为“15Ω,0.5A...
- 用图*所示的电路探究电流与电阻的关系,电源电压15V保持不变,滑动变阻器的规格是“50Ω2A”,阻值为10Ω、...
- 如图所示电路,电源电压为6V且保持不变,定值电阻R1为10Ω,滑动变阻器R2的规格为“20Ω0.5A”,电压表...
- 如图所示是某压力测力计的电路原理示意图.图中电源电压为7.5V并保持不变;定值电阻Ro的规格是“400Ω15m...
- 小红测电阻RX的阻值,设计的电路如图所示,电源电压保持不变,其中R0是0~200Ω的滑动变阻器,R是未知固定电...
- 如图6所示电路,电源电压恒为6V,定值电阻R1为10Ω,滑动变阻器R2的规格为“20Ω 0.5A”,电压表量程...