力电综合计算题系列问题

（1）作用在拉环上拉力的大小可以通过电压表示数的大小来反映，当作用在拉环上的 力增大时，电压表的示数将________（“增大”、“减小”、“不变”） （2）当拉环不受拉力时，滑片 P 处于 a 端，闭合开关后电压表的读数为_____V。 （3）已知该弹簧伸长的长度 ΔL 与所受拉力 F 间的关系如图乙所示。通过计算，说明 开关 S 闭合后，当电压表指针指在 2V 处，作用在拉环上水平向右的拉力为多少 N？ （4）若小平身边没有电压表只有电流表，试问他还能制作电子拉力计吗？若不能请说 明理由；若能，电流表应怎样连入电路？并简要说明道理。 答案： （1）增大 （2）1V （3）U1=U-U0=3V-2V=1V
P
（2）经研究分析得出被测物体的质量与电压表的示数满足如乙图所示的关系，这样把 电压对应的质量刻在电压表的刻度盘上， 就可以直接读出被测物体的质量。 若电压表的示数 为 1V，则被测物体的质量是＿＿＿＿＿＿kg。 答案： （1）不变 不变 变大 （2）0.5
力电综合题系列问题(4)
有一种电子秤的原理如图，它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆 ABO，压力传感器 R（电 阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻），显示重力大小的仪表（实质是电流表）。其 中 AO 长 20cm，BO 长 5cm，压力传感器 R 的阻值与所受压力的关系如下表所示。 踏板 O B． A 水中 0 B 桥 A C． 压力传感器 R 林中 影 D． 压力 F/N 0 50 100 150 200 250 300 „ 缸中 电阻 R/Ω 30 27 24 21 18 15 12 „ 鱼 踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计，电源电压为 6V． 2 （1）重 300N 的学生站在踏板上时，双脚与踏板的接触面积为 0.04m ，此时对踏板的压 强为多少？ （2）电子秤开机后，没有秤量物体时压力传感器 R 消耗的电功率为多少？ （3）当重 300N 的学生站在踏板 上时，通过压力传感器 R 的电流为_______A。（答案 保留两位小数） （4）电子秤的电池使用较长时间后，电源电压会降低，为了保证秤量准确，则踏板触 点 B 应向_______方向移动。 答案：（1） p （2）解法一：
力电综合题系列问题(2)
如图甲所示为某型号汽车的自动测定油箱内油量的电路原理图，其中电源两端的电压恒为 24V，R0=10Ω，A 为油量指示表（一只量程为 0～0.6A 的电流表） ，Rx 为压敏电阻，它的上 2 表面积为 10cm ，其阻值与所受压力的变化如图乙所示，当油箱加满油时，油量指示表的示 数如图丙所示。 （1）当 Rx 所受压力为零时，Rx 的阻值为多少？ （2）当油箱内汽油用完时，油量指示表的指针指向某一位置，求此位置所对应的电流 值是多少？（计算结果保留两位小数） （3）油箱装满油时，油对 Rx 的压力与压强各为多少？
I1 I 0
R1
U 0 2V 0.2A R0 10
U1 1V 5 I1 0.2A
分析：由题可知 1cm 长的电阻丝电阻为 2Ω（2Ω/cm）或者表示 1Ω 的电阻是长度为 0.5 厘米（0.5cm/Ω） ∴接入电路中电阻丝的长度为
10cm 5 0.5cm/ 5 2.5cm ，那么弹簧伸长的 20
力电综合题系列问题(1)
小平同学爱好锻炼身体， 在学校科技创新大赛中， 他利用所学物理知识设计了一个电子拉力 计（通过仪表读数显示拉力的大小） ，图甲是原理图。硬质弹簧右端和金属滑片 P 固定在一 起（弹簧的电阻不计，P 与 R1 间的摩擦不计） 。定值电阻 R0=10Ω，ab 是一根长为 10cm 的 均匀电阻丝，阻值 R1=20Ω，电源电压 U=3V，电压表的量程为 0～3V。
ʹ ＝U＝ 24V ＝40Ω； （3）由题意及图丙，油箱装满油时，Iʹ＝0.6A。R总 Iʹ 0.6A ʹ －R0＝40Ω－10Ω＝30Ω；由图乙可得，此时压力 F＝2.8N； Rx＝R总 F 2.8N 则，此时压强为 p＝ ＝ -3 2＝2.8×103Pa； S 10 m
力电综合题系列问题(3)
360 330 300 270 240 210 180 150 120
90 60 30 0
R/Ω
R0 A Rx
ห้องสมุดไป่ตู้
F/N 0.7 1.4 2.1 2.8 3.5 4.2
甲 乙 丙 答案： （1）由图乙可得，当 Rx 所受压力为零时，Rx 的阻值 300Ω； （2）当油箱内汽油用完时，Rx 所受压力为零时，Rx＝300Ω；R 总＝Rx＋R0＝300Ω＋10Ω ＝310Ω； I＝ U 24V ＝ ＝0.08A； R总 310Ω
长度 ΔL=10cm-2.5cm=7.5cm ∴由图像可知 ΔL=7.5cm 时 F=375N(373~377 同样给分) 所以作用在拉环上向右的拉力为 375N ④他能制作电子拉力计，电流表应串联。 拉力增大时， R1 接入电路中电阻丝的长度变短， R1 的电阻变小， 电流表的示数变大。 （一 定的拉力对应一定的电流值）
F 300 N 7.5 10 3 Pa S 0.04 m 2
I
U 6V 0 .2 A R 30
P=UI=0.2A×6V=1.2W
解法二：
U 2 6V P 1.2W R 30
2
（3）0.24
（4）左或 A
力电综合题系列问题(5)
m 是质量表（电阻忽略不计） 如图甲是某电子秤的原理图，○ ，秤盘与压杆质量均忽略不计， 电源电压 10V，R0＝150Ω。当电路中的电流大于 50mA 时，气电保护开关 S 自动断开。图 乙所示是压力传感器 R 的阻值随所受压力 F 变化的图像。 m 应该用＿＿＿＿表改装（填“电流” （1）图中质量表○ 、 “电压”或“电能” ） 。 （2）称量时，质量越大，压力传感器所受压力越＿＿＿，R 的阻值越＿＿＿。 （3）该电子秤能称量的最大质量为多少？（g＝10N/kg） （4）在该电子秤的称量范围内，电源的最大功率为多少？
如图甲所示， 是研究小组的同学们自制的简易电子秤原理图， 它利用电压表的示数来测物体 的质量，托盘、弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起，托盘和弹簧的质量不计，弹簧置于 绝缘底座上。不计摩擦，弹簧始终在弹性限度内，电源电压恒定。 当盘中没有放物体时，滑片 P 在滑动变阻器的最上端，电压表的示数为 0。当称量物体 的质量时，滑片 P 在物体对电子秤的压力作用下向下端滑动，此过程中： （1）变阻器连入电路的电阻＿＿＿＿＿＿，电流表的示数＿＿＿＿＿＿，电压表的示 数＿＿＿＿＿＿（填“变大” “变小”或“不变” ） ；