神州七號載人飛船在太空真空狀態(tài)下飛行,要求飛船的艙門必須具有良好的密封性,以確保航天員的生命安全.為此,要在發(fā)射前檢驗飛船艙門的密封性能,科研人員采用了如下的檢驗方法:將待檢驗的飛船艙體M置于一個集氣空腔N中,如下圖甲所示.為了模擬飛船飛行時的真實環(huán)境,先對艙體M充入壓強(qiáng)為1.0×105pa的空氣,然后,把集氣空腔N抽成真空,集氣空腔N不漏氣.若飛船艙門漏氣,經(jīng)過一段時間便會有氣體從艙體M進(jìn)入集氣空腔N中,艙體M中的壓強(qiáng)將減小,集氣空腔N中的壓強(qiáng)將增大.為了測量艙體M和集氣空腔N中的壓強(qiáng),設(shè)計了如下圖甲中所示的電路.其中,RM、RN是兩個完全相同的力敏電阻(電阻值會隨所受壓強(qiáng)大小發(fā)生變化的可變電阻).已知艙體M的容積為V,集氣空腔N真空部分的容積為4V,飛船艙門的面積是0.6m2,不計艙體M器壁的體積,整個過程溫度不變.電路中R0的阻值為10?,電源電壓恒為9V.力敏電阻RM、RN的阻值隨氣體壓強(qiáng)變化的關(guān)系如下表:
力敏電阻受到的氣壓 (×105 Pa) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0
力敏電阻對應(yīng)的電阻值(Ω) 50 40 30 22 15 12 10 8 6 5 4
請回答下列問題:
(1)若飛船艙門漏氣,空氣從艙體M中緩慢逸出過程中,當(dāng)單刀雙擲開關(guān)S接a,電流表的示數(shù)
變小
變小
,電壓表的示數(shù)
變小
變小
(選填“變大”、“不變”、“變小”).
(2)若在檢驗過程中的某時刻,開關(guān)S接a,電壓表為4.5V;開關(guān)S接b時,電流表的示數(shù)為0.18A.則該時刻艙體M和集氣空腔N中的氣壓分別為多少?此時艙門受到的內(nèi)外壓力差是多少?

(3)實驗表明,一定質(zhì)量的氣體在溫度不變的情況下,壓強(qiáng)隨體積的變化如圖乙所示.若空氣從艙體M中逸出,經(jīng)過一定的時間后,M、N中的壓強(qiáng)相等,則此時電流表和電壓表的讀數(shù)分別是多少(開關(guān)S接在b處)?
分析:(1)由電路圖可知,當(dāng)單刀雙擲開關(guān)S接a時,RM與R0串聯(lián),電壓表測R0兩端的電壓,電流表測電路中的電流;由表格數(shù)據(jù)可知當(dāng)空氣從艙體M中緩慢逸出過程中,艙體的壓強(qiáng)變小,力敏電阻的阻值變大,根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點和歐姆定律可知電路中電流的變化和R0兩端的電壓變化.
(2)根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的特點分別求出開關(guān)S接a或接b時RM和RN的大小,由表格數(shù)據(jù)得出對應(yīng)的壓強(qiáng),再根據(jù)F=PS求出此時艙門受到的內(nèi)外壓力差;
(3)M、N中的壓強(qiáng)相等時,根據(jù)氣體的體積變?yōu)樵瓉淼?倍可知此時的壓強(qiáng),由表格數(shù)據(jù)可知此時力敏電阻的電阻,根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點和歐姆定律求出電流表的示數(shù),進(jìn)一步求出電壓表的示數(shù).
解答:解:(1)當(dāng)空氣從艙體M中緩慢逸出過程中,艙體的壓強(qiáng)變;
由表格數(shù)據(jù)可知,力敏電阻的阻值變大,電路的總電阻變大;
根據(jù)歐姆定律可知,電路中的電流變小,電阻R0兩端的電壓變小,即電流表和電壓表的示數(shù)都變。
(2)當(dāng)開關(guān)S接a時,U0=4.5V,
電路中的電流I=
U0
R0
=
4.5V
10Ω
=0.45A,
則RM=
UM
I
=
U-U0
I
=
9V-4.5V
0.45A
=10Ω,
查表可知RM=10Ω時對應(yīng)的氣壓值為0.6×105Pa;
開關(guān)S接b時,I′=0.18A,
電路的總電阻R=
U
I
=
9V
0.18A
=50Ω,
所以RN=R-R0=50Ω-10Ω=40Ω,
查表可知RN=40Ω時對應(yīng)的氣壓值為0.1×105Pa;    
此時艙門受到的內(nèi)外壓力差△F=△PS=(0.6×105Pa-0.1×105Pa)×0.6m2=3×104N.   
(3)由題意和圖象可知,當(dāng)M、N中的氣體壓強(qiáng)相等時,M、N中的氣壓值均為0.2×105Pa;
查表可知,此時RM、RN的電阻值均為30Ω,
所以電路中的電流I″=
U
RN+R0
=
9V
30Ω+10Ω
=0.225A,
即電流表的示數(shù)為0.225A;
R0兩端的電壓U0″=I″×10Ω=0.225A×10Ω=2.25V,
即電壓表的示數(shù)為2.25V.
答:(1)變小,變。
(2)艙體M中的氣壓為0.6×105Pa,集氣空腔N中的氣壓為0.1×105Pa,此時艙門受到的內(nèi)外壓力差為3×104N;
(3)M、N中的壓強(qiáng)相等時電流表和電壓表的讀數(shù)分別0.225A、2.25V.
點評:本題題量大,考查的知識點多,特別是新信息題較多,難度較大,需在掌握好基礎(chǔ)知識的基礎(chǔ)上認(rèn)真分析信息,將課本知識進(jìn)行有效遷移才能解答好本題.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解

(2009?濱湖區(qū)模擬)神州七號載人飛船在太空真空狀態(tài)下飛行,要求飛船的艙門必須具有良好的密封性,以確保航天員的生命安全.為此,要在發(fā)射前檢驗飛船艙門的密封性能,科研人員采用了如下的檢驗方法:將待檢驗的飛船艙體M置于一個集氣空腔N中,如圖甲所示.為了模擬飛船飛行時的真實環(huán)境,先對艙體M充入壓強(qiáng)為1.0×105Pa的空氣,然后,把集氣空腔N抽成真空,集氣空腔N不漏氣.若飛船艙門漏氣,經(jīng)過一段時間便會有氣體從艙體M進(jìn)入集氣空腔N中,艙體M中的壓強(qiáng)將減小,集氣空腔N中的壓強(qiáng)將增大.為了測量艙體M和集氣空腔N中的壓強(qiáng),設(shè)計了如下圖甲中所示的電路.其中,RM、RN是兩個完全相同的力敏電阻(電阻值會隨所受壓強(qiáng)大小發(fā)生變化的可變電阻).已知集氣空腔N的容積為5V,艙體M的容積為V,不計艙體M器壁的體積,整個過程溫度不變.電路中R0的阻值為10?,電源電壓恒為9V.力敏電阻RM、RN的阻值隨氣體壓強(qiáng)變化的關(guān)系如下表:
請回答下列問題:
力敏電阻受到的氣壓值 (×105 Pa) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7  
0.8
 
0.9
 
1.0
力敏電阻對應(yīng)的電阻值(Ω) 50 40 30 22 15 12 10 8 6 5 4
(1)若飛船艙門漏氣,則空氣從艙體M中緩慢逸出過程中,電流表和電壓表的讀數(shù)將如何變化?
(2)若在檢驗過程中,某時刻電壓表和電流表的示數(shù)分別為4.5V和0.225A,飛船艙門的面積是0.6m2,請計算此時艙門受到的內(nèi)外壓力差.
(3)實驗表明,一定質(zhì)量的氣體在溫度不變的情況下,壓強(qiáng)隨體積的變化如下圖乙所示.若空氣從艙體M中逸出,經(jīng)過一定的時間后,M、N中的壓強(qiáng)相等,則此時電流表和電壓表的讀數(shù)分別是多少?

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

神州七號載人飛船在太空真空狀態(tài)下飛行,要求飛船的艙門必須具有良好的密封性,以確保航天員的生命安全.為此,要在發(fā)射前檢驗飛船艙門的密封性能,科研人員采用了如下的檢驗方法:將待檢驗的飛船艙體M置于一個集氣空腔N中,如下圖甲所示.為了模擬飛船飛行時的真實環(huán)境,先對艙體M充入壓強(qiáng)為1.0×105pa的空氣,然后,把集氣空腔N抽成真空,集氣空腔N不漏氣.若飛船艙門漏氣,經(jīng)過一段時間便會有氣體從艙體M進(jìn)入集氣空腔N中,艙體M中的壓強(qiáng)將減小,集氣空腔N中的壓強(qiáng)將增大.為了測量艙體M和集氣空腔N中的壓強(qiáng),設(shè)計了如下圖甲中所示的電路.其中,RM、RN是兩個完全相同的力敏電阻(電阻值會隨所受壓強(qiáng)大小發(fā)生變化的可變電阻).已知艙體M的容積為V,集氣空腔N真空部分的容積為4V,飛船艙門的面積是0.6m2,不計艙體M器壁的體積,整個過程溫度不變.電路中R0的阻值為10?,電源電壓恒為9V.力敏電阻RM、RN的阻值隨氣體壓強(qiáng)變化的關(guān)系如下表:
力敏電阻受到的氣壓 (×105 Pa)00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0
力敏電阻對應(yīng)的電阻值(Ω)504030221512108654
請回答下列問題:
(1)若飛船艙門漏氣,空氣從艙體M中緩慢逸出過程中,當(dāng)單刀雙擲開關(guān)S接a,電流表的示數(shù)________,電壓表的示數(shù)________(選填“變大”、“不變”、“變小”).
(2)若在檢驗過程中的某時刻,開關(guān)S接a,電壓表為4.5V;開關(guān)S接b時,電流表的示數(shù)為0.18A.則該時刻艙體M和集氣空腔N中的氣壓分別為多少?此時艙門受到的內(nèi)外壓力差是多少?

(3)實驗表明,一定質(zhì)量的氣體在溫度不變的情況下,壓強(qiáng)隨體積的變化如圖乙所示.若空氣從艙體M中逸出,經(jīng)過一定的時間后,M、N中的壓強(qiáng)相等,則此時電流表和電壓表的讀數(shù)分別是多少(開關(guān)S接在b處)?

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科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解

神州七號載人飛船在太空真空狀態(tài)下飛行,要求飛船的艙門必須具有良好的密封性,以確保航天員的生命安全。為此,要在發(fā)射前檢驗飛船艙門的密封性能,科研人員采用了如下的檢驗方法:將待檢驗的飛船艙體M置于一個集氣空腔N中,如下圖甲所示。為了模擬飛船飛行時的真實環(huán)境,先對艙體M充入壓強(qiáng)為1.0×105pa的空氣,然后,把集氣空腔N抽成真空,集氣空腔N不漏氣。若飛船艙門漏氣,經(jīng)過一段時間便會有氣體從艙體M進(jìn)入集氣空腔N中,艙體M中的壓強(qiáng)將減小,集氣空腔N中的壓強(qiáng)將增大。為了測量艙體M和集氣空腔N中的壓強(qiáng),設(shè)計了如下圖中所示的電路。其中,RM、RN是兩個完全相同的力敏電阻(電阻值會隨所受壓強(qiáng)大小發(fā)生變化的可變電阻)。已知集氣空腔N的容積為5V,艙體M的容積為V,不計艙體M器壁的體積,整個過程溫度不變。電路中R0的阻值為10?,電源電壓恒為9V。力敏電阻RM、RN的阻值隨氣體壓強(qiáng)變化的關(guān)系如下表:

請回答下列問題:

(1)若飛船艙門漏氣,則空氣從艙體M中緩慢逸出過程中,電流表和電壓表的讀數(shù)將如何變化?

(2)若在檢驗過程中,某時刻電壓表和電流表的示數(shù)分別為4.5V和0.225A,飛船艙門的面積是0.6m2,請計算此時艙門受到的內(nèi)外壓力差。

(3)實驗表明,一定質(zhì)量的氣體在溫度不變的情況下,壓強(qiáng)隨體積的變化如下圖乙所示。若空氣從艙體M中逸出,經(jīng)過一定的時間后,M、N中的壓強(qiáng)相等,則此時電流表和電壓表的讀數(shù)分別是多少?


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科目:初中物理 來源:2010-2011學(xué)年江蘇省東臺市部分學(xué)校九年級(下)期中物理試卷(解析版) 題型:解答題

神州七號載人飛船在太空真空狀態(tài)下飛行,要求飛船的艙門必須具有良好的密封性,以確保航天員的生命安全.為此,要在發(fā)射前檢驗飛船艙門的密封性能,科研人員采用了如下的檢驗方法:將待檢驗的飛船艙體M置于一個集氣空腔N中,如下圖甲所示.為了模擬飛船飛行時的真實環(huán)境,先對艙體M充入壓強(qiáng)為1.0×105pa的空氣,然后,把集氣空腔N抽成真空,集氣空腔N不漏氣.若飛船艙門漏氣,經(jīng)過一段時間便會有氣體從艙體M進(jìn)入集氣空腔N中,艙體M中的壓強(qiáng)將減小,集氣空腔N中的壓強(qiáng)將增大.為了測量艙體M和集氣空腔N中的壓強(qiáng),設(shè)計了如下圖甲中所示的電路.其中,RM、RN是兩個完全相同的力敏電阻(電阻值會隨所受壓強(qiáng)大小發(fā)生變化的可變電阻).已知艙體M的容積為V,集氣空腔N真空部分的容積為4V,飛船艙門的面積是0.6m2,不計艙體M器壁的體積,整個過程溫度不變.電路中R的阻值為10?,電源電壓恒為9V.力敏電阻RM、RN的阻值隨氣體壓強(qiáng)變化的關(guān)系如下表:
力敏電阻受到的氣壓 (×105 Pa)0.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0
力敏電阻對應(yīng)的電阻值(Ω)504030221512108654
請回答下列問題:
(1)若飛船艙門漏氣,空氣從艙體M中緩慢逸出過程中,當(dāng)單刀雙擲開關(guān)S接a,電流表的示數(shù)______,電壓表的示數(shù)______(選填“變大”、“不變”、“變小”).
(2)若在檢驗過程中的某時刻,開關(guān)S接a,電壓表為4.5V;開關(guān)S接b時,電流表的示數(shù)為0.18A.則該時刻艙體M和集氣空腔N中的氣壓分別為多少?此時艙門受到的內(nèi)外壓力差是多少?

(3)實驗表明,一定質(zhì)量的氣體在溫度不變的情況下,壓強(qiáng)隨體積的變化如圖乙所示.若空氣從艙體M中逸出,經(jīng)過一定的時間后,M、N中的壓強(qiáng)相等,則此時電流表和電壓表的讀數(shù)分別是多少(開關(guān)S接在b處)?

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