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4.材料的電阻隨壓力的變化而變化的現(xiàn)象稱為“壓阻現(xiàn)象”,利用這種效應可以測量壓力大小,若圖1為某壓敏電阻在室溫下的電阻--壓力特性曲線,其中RF、R0分別表示有、無壓力時壓敏電阻的阻值,為了測量壓力F,需先測量壓敏電阻處于壓力中的電阻值RF,請按要求完成下列實驗.

(1)設計一個可以測量處于壓力中的該壓敏電阻阻值的電路,在圖2的虛線框內畫出實驗電路原理圖(壓敏電阻及所給壓力已給出,待測壓力大小約為0.4×102:0.8×102N,不考慮壓力對電路其它部分的影響).要求誤差較。峁┑钠鞑娜缦拢
A、壓敏電阻,無壓力時阻值R0=6000Ω
B、滑動變阻器R,全電阻約200Ω
C、電流表A,量程2.5mA,內阻約30Ω
D、電壓表V,量程3V,內阻約3kΩ
E、直流電源E,電動勢3V,內阻很小
F、開關S,導線若干
(2)正確連線后,將壓敏電阻置于待測壓力下,通過壓敏電阻的電流是1.33mA,電壓表的示數(shù)如圖3所示,則電壓表的讀數(shù)為2.00V.
(3)此時壓敏電阻的阻值為1.5×103Ω;結合圖1可知待測壓力的大小F=60N.(計算結果均保留兩位有效數(shù)字)

分析 (1)分壓給出的滑動變阻器以及待測電阻的阻值關系,即可明確滑動變阻器以及電流表的接法;
(2)根據電壓表量程以及最小分度可求得電壓表的讀數(shù);
(3)根據歐姆定律可求得電阻,再根據圖1數(shù)據可求得壓力大小.

解答 解:(1)由于滑動變阻器總電阻較小,遠小于待測電阻,因此滑動變阻器應采用分壓接法; 同時因待測電阻較大,故應采用電流表內接法; 如圖所示:

(2)電壓表量程為3V,最小分度為0.1V,則讀數(shù)為2.00V;
(3)根據歐姆定律可知:
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.00}{1.33×1{0}^{-3}}$=1.5×103Ω;
則有:$\frac{{R}_{0}}{{R}_{F}}$=$\frac{6000}{1.5×1{0}^{3}}$=4;
則由圖可知,壓力大小約為60N
故答案為:(1)如圖所示; (2)2.00; (3)1.5×103;60

點評 本題考查描繪伏安特性曲線的實驗,要注意明確選用分壓接法的幾種情況:(1)題目中要求多測幾組數(shù)據的; (2)滑動變阻器起不到保護作用的; (3)要求電壓從零開始調節(jié)的.

練習冊系列答案
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12.在物理學發(fā)展史上,許多科學家通過不懈的努力,取得了輝煌的研究成果,下列表述符合物理學史實的是( 。
A.牛頓總結出了萬有引力定律并測出萬有引力常量
B.哥白尼提出了日心說,并發(fā)現(xiàn)了行星是沿橢圓軌道繞太陽運行的
C.第谷通過大量運算分析總結出了行星運動的三條規(guī)律
D.卡文迪許通過實驗測出了萬有引力常量

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15.某同學為了取出如圖所示羽毛球筒中的羽毛球,一手拿著球筒的中部,另一手用力F擊打羽毛球筒的上端,則( 。
A.該同學無法取出羽毛球
B.羽毛球會從筒的下端出來
C.該同學擊打筒的上端是為了在克服球筒的慣性
D.該同學是在利用羽毛球的慣性

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12.以下實驗中可以用打點計時器和紙帶測速度進行數(shù)據處理的有( 。
A.探究平拋運動的規(guī)律B.驗證力的平行四邊形定則
C.探究勻變速直線運動D.驗證彈簧彈力與彈簧形變量的關系

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19.甲、乙兩質點從同一位置出發(fā),沿同一直線路面運動,它們的v-t圖象如圖所示.對這兩質點在0~3s內運動的描述,下列說法正確的是( 。
A.t=2 s時,甲、乙兩質點相遇
B.在甲、乙兩質點相遇前,t=1 s時,甲、乙兩質點相距最遠
C.甲質點的加速度比乙質點的加速度小
D.t=3 s時,乙質點在甲質點的前面

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9.在勻速行駛的船上,當船上的人相對于船豎直向上拋出一個物體時,船的速度將(水的阻力不變)(  )
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16.下面關于電勢和電勢能的說法正確的是( 。
A.同一電荷,在電勢高處比在電勢低處具有的電勢能多
B.在正電荷形成的電場中的某點,正電荷所具有的電勢能,多于負電荷在同一點所具有的電勢能
C.正電荷自電勢越高的地方,所具有的電勢能越多,負電荷處在電勢越低的地方電勢能越少
D.放在電場中某一定點的正電荷,其電量越多,具有的電勢能不一定越多

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13.如圖,小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上,在將彈簧壓縮到最短的過程中,下列關于能量的敘述中正確的是( 。
A.重力勢能和動能之和始終減小
B.重力勢能和彈性勢能之和先減小后增加
C.動能和彈性勢能之和先減小后增加
D.小球重力勢能和動能之和保持不變

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14.下列敘述中,符合物理學史實的是( 。
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B.楞次總結出了電磁感應定律
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