某同學(xué)設(shè)計了一種“自動限重器”,如圖(甲)所示.該裝置由控制電路和工作電路組成,其主要元件有電磁繼電器、貨物裝載機(實質(zhì)是電動機)、壓敏電阻R1和滑動變阻器R2等.壓敏電阻R1的阻值隨壓力F變化的關(guān)系如圖(乙)所示.當貨架承受的壓力達到限定值,電磁繼電器會自動控制貨物裝載機停止向貨架上擺放物品.已知控制電路的電源電動勢E=6V,r=2Ω,電磁繼電器線圈的阻值忽略不計.請你解答下列問題:
(1)用筆畫線代替導(dǎo)線將圖(甲)的電路連接完整.
(2)當電磁繼電器線圈中的電流大小為15mA時,銜鐵被吸下.若貨架能承受的最大壓力為800N,則所選滑動變阻器R2的最大阻值至少為______Ω
(3)硅光電池是一種可將光能轉(zhuǎn)換為電能的器件.現(xiàn)將控制電路中的電源,換成硅光電源,用一定強度的光照射硅光電池,調(diào)節(jié)滑動變阻器,通過測量得到該電池的U-I曲線(如圖丙).不改變滑片的位置,當貨架能承受的壓力逐漸增加時,該硅光電池的內(nèi)阻將______,內(nèi)電路上消耗的功率將______.(以上兩格填寫“增加”“減小”“先增大后減小”“先減小后增大”或“不變”).
(4)若控制電路中的電源,換成硅光電源,不改變滑片的位置,即如(2)中數(shù)值,現(xiàn)測得硅光電源兩端電壓為5.4V,則貨架上承受的壓力為______N.

精英家教網(wǎng)

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(1)將貨物裝載機和上觸點串聯(lián)組成工作電路,將R1、滑動變阻器R2、電磁鐵串聯(lián)接入控制電路,
連接電路如圖所示:
(2)∵R1與R2串聯(lián),
∴I1=I2=Imax=15mA=0.015A,
所以根據(jù)閉合電路的歐姆定律R1+R2+r=
E
I

由圖乙可知:F=800N時,R1=80Ω,
所以R2=
E
I
-r-R1=
6
0.015
-2-80Ω=318Ω

即:滑動變阻器R2的最大阻值至少為318Ω.
(3)由丙圖可知,隨著外電路電阻變大,硅光電源的U-I圖線的斜率絕對值逐漸變大,即硅光電源的內(nèi)阻隨外電路電阻變大而變大.
當不改變滑片的位置,當貨架能承受的壓力逐漸增加時,R1的電阻變大,所以該硅光電池的內(nèi)阻將增大.
由丙圖可知,隨著外電路電阻變大,硅光電源的路端電壓逐漸減小,根據(jù)閉合電路歐姆定律,內(nèi)電壓變大.電路的總電流又增大,所以P內(nèi)=U內(nèi)I逐漸變大.
(4)硅光電源兩端電壓為5.4V,由丙圖可知此時電流為10mA,所以根據(jù)歐姆定律外電路的總電阻為R1+R2=
U
I
,所以R1=
U
I
-R2=
5.4
0.01
-318Ω=220Ω
,根據(jù)乙圖可知,此時對應(yīng)的壓力為90N.
故答案為:(1)電路圖如上圖所示     (2)318    (3)增大,增大    (4)90 N
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?懷化二模)某同學(xué)為探究“恒力做功與物體動能改變的關(guān)系”,設(shè)計了如下實驗,他的操作步驟是:
①擺好實驗裝置如圖所示.
②將質(zhì)量為200g的小車拉到打點計時器附近,并按住小車.
③在質(zhì)量為10g、30g、50g的三種鉤碼中,他挑選了一個質(zhì)量為50g的鉤碼掛在拉線的掛鉤P上.
④釋放小車,打開電磁打點計時器的電源,打出一條紙帶.
(1)在多次重復(fù)實驗得到的紙帶中取出自認為滿意的一條.經(jīng)測量、計算,得到如下數(shù)據(jù):
①第一個點到第N個點的距離為40.0cm.
②打下第N點時小車的速度大小為1.00m/s.該同學(xué)將鉤碼的重力當作小車所受的拉力,算出:拉力對小車做的功為
0.20
0.20
 J,小車動能的增量為
0.10
0.10
 J.
(2)此次實驗探究結(jié)果,他沒能看到“恒力對物體做的功,等于物體動能的增量”,且誤差很大.顯然,在實驗探究過程中忽視了各種產(chǎn)生誤差的因素.請你根據(jù)該同學(xué)的實驗裝置和操作過程幫助分析一下,造成較大誤差的主要原因是:
小車質(zhì)量沒有遠大于鉤碼質(zhì)量,沒有平衡摩擦力
小車質(zhì)量沒有遠大于鉤碼質(zhì)量,沒有平衡摩擦力

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科目:高中物理 來源: 題型:

某同學(xué)為了探究“恒力做功與物體動能變化的關(guān)系”,他設(shè)計了如圖所示的實驗.他的操作步驟如下:
A.按圖示裝置安裝好實驗器材;
B.在質(zhì)量為10克、20克、50克的三種鉤碼中,他挑選了一個質(zhì)量為50克的鉤碼掛在細線P的下端;
C.將質(zhì)量為200克的小車靠近打點計時器,并用手按;
D.先接通打點計時器的電源,再釋放小車,打出一條紙帶;
E.重復(fù)上述實驗操作,再打幾條紙帶.
(1)在多次實驗得到的紙帶中,他選出了一條自認為滿意的紙帶,經(jīng)測量和計算得到如下實驗數(shù)據(jù):
①紙帶上第一個點到第N個點的間距為40.00cm;
②打下第N個點時,小車的瞬時速度大小為1.20m/s
該同學(xué)將鉤碼所受的重力當作細線對小車的拉力,計算出從打下第一個點到打下第N個點的過程中,細線拉力對小車所做的功為
0.196
0.196
J,小車的動能增加量為
0.144
0.144
J.(當?shù)刂亓铀俣萭取9.8m/s2,計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)
(2)此次實驗探究結(jié)果誤差很大,顯然,在實驗探究過程中忽視了某些能夠產(chǎn)生誤差的因素.請你根據(jù)該同學(xué)的實驗裝置和操作步驟幫助他分析一下,造成較大誤差的主要原因是:①
未平衡摩擦力或平衡不夠
未平衡摩擦力或平衡不夠
;②
滿足m<<M條件
滿足m<<M條件

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科目:高中物理 來源: 題型:

某同學(xué)為了探究“恒力做功與物體動能變化的關(guān)系”,他設(shè)計了如下實驗:
(1)他的操作步驟是:
①安裝好實驗裝置如圖.
②將質(zhì)量為200g的小車拉到打點計時器附近,并按住小車.
③在質(zhì)量為10g、30g、50g的三種鉤碼中,他挑選了一個質(zhì)量為50g的鉤碼掛在拉線P上.
④先接通打點計時器的電源,后釋放小車,打出一條紙帶.
(2)在多次重復(fù)實驗得到的紙帶中取出自認為滿意的一條,經(jīng)測量、計算,得到如下數(shù)據(jù):(g=9.8m/s2
①第一個點到第N個點的距離為40.00cm.
②打下第N點時小車的速度大小為1.20m/s.該同學(xué)將鉤碼的重力當做小車所受的拉力,算出從打下第一點到打下第N點拉力對小車做的功為
0.196
0.196
J,小車動能的增量為
0.144
0.144
J(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
(3)此次實驗探究結(jié)果的誤差很大,顯然,在實驗探究過程中忽視了某些產(chǎn)生誤差的因素.請你根據(jù)該同學(xué)的實驗裝置和操作過程幫助他分析一下,造成較大誤差的主要原因是:①
小車質(zhì)量沒有遠大于鉤碼的質(zhì)量
小車質(zhì)量沒有遠大于鉤碼的質(zhì)量
,②
沒有平衡摩擦力
沒有平衡摩擦力

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(2009?紅橋區(qū)二模)(1)愛因斯坦提出了質(zhì)能方程,揭示了質(zhì)量與能量的關(guān)系,它的表達式是
E=mc2
E=mc2

(2)在測定金屬絲電阻率的實驗中,如圖甲所示,用螺旋測微器測得金屬絲的直徑d=
0.730
0.730
mm.如圖乙所示,用多用電表的“×l”歐姆擋,調(diào)零后測得金屬絲阻值R=
20.0
20.0
Ω,若實驗中測出金屬絲的長度為L,則該金屬絲電阻率的表達式
 ρ=
πRd2
4L
πRd2
4L
(用符號表示).
(3)某同學(xué)為探究“恒力做功與物體動能改變的關(guān)系”,設(shè)計了如下實驗,他的操作步驟是:
①擺好實驗裝置如圖.
②將質(zhì)量為200g的小車拉到打點計     時器附近,并按住小車.
③在質(zhì)量為10g、30g、50g的三種鉤碼中,他挑選了一個質(zhì)量為50g的鉤碼掛在拉線的掛鉤P上.
④釋放小車,打開電磁打點計時器的   電源,打出一條紙帶.
(1)在多次重復(fù)實驗得到的紙帶中取出自認為滿意的一條.經(jīng)測量、計算,得到如下數(shù)據(jù):
①第一個點到第N個點的距離為40.0cm:
②打下第N點時小車的速度大小為1.00m/s.
該同學(xué)將鉤碼的重力當作小車所受的拉力,算出:拉力對小車做的功為
0.2
0.2
J,小車動能的增量為
0.1
0.1
J(g=10m/s2).
(2)此次實驗探究結(jié)果,他沒能得到“恒力對物體做的功,等于物體動能的增量”,且誤差很大.顯然,在實驗探究過程中忽視了各種產(chǎn)生誤差的因素.請你根據(jù)該同學(xué)的實驗裝置和操作過程幫助分析一下,造成較大誤差的主要原因是:
小車質(zhì)量沒有遠大于鉤碼質(zhì)量
小車質(zhì)量沒有遠大于鉤碼質(zhì)量

操作錯誤:先放小車后開電源等
操作錯誤:先放小車后開電源等
(至少回答出兩點).

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科目:高中物理 來源:黃岡高考物理總復(fù)習決戰(zhàn)資料(絕密) 題型:058

電磁打點計時器是一種計時裝置,請根據(jù)電磁打點計時器的相關(guān)實驗回答下列問題(電磁打點計時器所用電源頻率為50 Hz):

(1)如圖所示,某同學(xué)設(shè)計了一個用電磁打點計時器驗證動量守恒定律的實驗裝置,在光滑水平面上,小車A的前端粘有橡皮泥,小車A受到瞬時沖量作用后做勻速運動,與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體,繼續(xù)做勻速運動.

實驗得到的打點紙帶如圖所示,小車A的質(zhì)量為0.4 kg,小車B的質(zhì)量為0.2 kg,則碰前兩小車的總動量為________kg·m/s,碰后兩小車的總動量為________]kg·m/s.(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

(2)在“驗證機械能守恒定律”的實驗中:

①某同學(xué)用圖A所示裝置進行實驗,得到如圖B所示的紙帶.測出點A、C間的距離為14.77 cm,點C、E間的距離為16.33 cm,已知當?shù)刂亓铀俣葹?.8 m/s2,重錘的質(zhì)量為m=1.0 kg,則垂錘在下落過程中受到的平均阻力大小Ff=________

②某同學(xué)上交的實驗報告顯示重錘的動能略大于重錘的勢能,則出現(xiàn)這一問題的原因可能是________(填序號).

A.重錘的質(zhì)量測量錯誤

B.該同學(xué)自編了實驗數(shù)據(jù)

C.交流電源的頻率不等于50 Hz

D.重錘下落時受到的阻力過大

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同步練習冊答案