【題目】如圖甲,質(zhì)量為0.5kg、底面積為100cm2、高為25cm的長(zhǎng)方體浮桶A置于儲(chǔ)水容器內(nèi),桶上端通過輕質(zhì)彈簧與緊貼力敏電阻的輕質(zhì)絕緣片B相連,B上方是控制電路,位置固定,容器內(nèi)無(wú)水時(shí)彈簧長(zhǎng)度恰好等于原長(zhǎng),容器底的側(cè)壁有排水雙控閥門。圖乙中電源電U=12V,R0=10Ω,當(dāng)電流表示數(shù)為0.6A時(shí),閥門才感應(yīng)排水。力敏電阻R與它所受壓力F的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表所示,彈簧每壓縮1cm,產(chǎn)生的彈力為1N,且彈簧均在彈性限度內(nèi)。

壓力F/N

0

2

4

……

12

15

電阻R

140

110

70

……

16

10

:1)浮桶的重力;

2)當(dāng)力敏電阻所受壓力為4N時(shí),電流表的示數(shù);

3)當(dāng)雙控閥門剛開始排水時(shí),容器內(nèi)水的深度。

【答案】(1)5N (2)0.1A (3)0.6m

【解析】

(1) 浮桶的重力:

G=mg=0.5kg×10N/kg=5N

(2) 由表格數(shù)據(jù)知,力敏電阻所受壓力為4N時(shí),力敏電阻的阻值為70Ω,電路的總電阻:

R=R0+R=10Ω+70Ω=80Ω

電流表的示數(shù):

(3) 當(dāng)電流表示數(shù)為0.6A,且桶底升至閥門所處高度時(shí),閥門才感應(yīng)排水,此時(shí)電路中的總電阻:

此時(shí)力敏電阻的阻值:

R=R-R0=20Ω-10Ω=10Ω

由表格數(shù)據(jù)知,此時(shí)力敏電阻所受壓力為15N,根據(jù)物體間力的作用是相互的,所以彈簧給浮桶向下的壓力也是15N,浮桶受到豎直向上的浮力、豎直向下的重力和壓力,這三個(gè)力平衡,則此時(shí)浮桶受到的浮力:

F=G+F=5N+15N=20N

浮桶排開水的體積:

則浮桶浸入水中的深度為:

當(dāng)電流表示數(shù)為0.6A,且桶底升至閥門所處高度時(shí),閥門才感應(yīng)排水,所以此時(shí)容器內(nèi)水的深度:

h=h1+h2=0.2m+0.4m=0.6m

答:(1) 浮桶的重力:5N

(2)當(dāng)力敏電阻所受壓力為4N時(shí),電流表的示數(shù):0.1A

(3) 當(dāng)雙控閥門剛開始排水時(shí),容器內(nèi)水的深度:0.6m

練習(xí)冊(cè)系列答案
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________

2)正確連接后,閉合開關(guān),聰聰發(fā)現(xiàn)電流表無(wú)示數(shù),電壓表示數(shù)較大,可能是定值電阻發(fā)生了_____(填“短路”或“開路”)。

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