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如图所示,在物理课外科技活动中,小明受电子秤的启发设计了一种测量托盘所受压力的压力测量仪,他用电压表的示数来表示托盘所受压力的大小。电源电压为E=6V,定值电阻R0=10Ω,滑动变阻器R的规格为“10Ω、lA”。金属指针OP固定在安放托盘的轻*簧M上,并能随轻*簧一起在金属杆AB上滑动且与AB接触良好,金属指针和金属杆电阻忽略不计。轻*簧M在**限度内它被压缩的长度与其所受的压力大小成正比,当托盘所受压力为F1=0时P恰好位于R的最上端;当托盘所受压力为F2=100N时P恰好位于R的最下端(此时*簧的形变仍在**限度内)。求:
(1)电压表示数U与托盘所受压力F的关系式;
(2)当压力为F3=50N时定值电阻R0消耗的功率P。
【回答】
解:(1)设滑动变阻器的总长度为L,托盘所受压力为F时*簧被压缩的长度为x,则由题意和欧姆定律有:
…………①
…………②
联解①②得: …………③
(2)设此时电路中电流为I3,滑动变阻器上部分电阻为R3,则:
…………④
…………⑤
…………⑥
…………⑦
联解④⑤⑥⑦得: …………⑧
评分参考意见:本题满分8分,其中①②③④⑤⑥⑦⑧式各1分;若有其它解法,只要正确可以同样给分。
知识点:各地中考
题型:计算题
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