传感器可以把力学物理量转化成电学信号,然后通过相互之间的函数关系,直接引用力的大小。测量压力大小的压力传感器,工作原理如图所示,其中 、 均为绝缘材料, 、 间有可收缩的导线(电阻大小不计),弹簧上端和滑动变阻器 的滑片 固定在一起,电源电压恒为 ,已知压力 的大小与 的阻值大小成正比例关系。闭合开关 ,压力 时,滑片 在最上端;压力 时,电流表示数为 ,电压示数为 ,当滑片 滑至最下端时,电压表示数为 .求:
(1)定值电阻 的大小;压力 与 阻值之比 ;
(2)当滑片 滑至最下端时,压力 的大小;
(3)压力 的大小与电压表示数之间的函数关系表达式。
在实现登月“访吴刚、会嫦娥”千年夙愿的同时,我们一直在追寻着下海“闯龙宫、见龙王”的梦想.2011年7月,我国首台自主设计、自主集成的载人潜水器“蛟龙”号(如图所示,其主要技术参数如下表),在经过布放、下潜、上浮、回收等一系列操作后,顺利完成5000m级海试任务.2012年6月3日赴马里亚纳海沟向7000m级发起冲击,“上九天揽月、下五洋捉鳖”成为现实.
规格:长8.2m宽3.0m高3.4m 空重:22t(不含乘员体重及压载铁重) 最大载荷:220kg(不包括乘员体重) 最大速度:25节(巡航1节) 目前最大下潜深度:7000m 乘员:3人(每名乘员的体重不超过80kg) |
(1)运用你学过的知识说明,潜水器“下五洋”最大的困难是什么
(2)根据表中提供的信息,计算说明设计制造时,“蛟龙”号至少承受的压强是多大?
(3)“蛟龙”号采用“深潜器无动力下潜上浮技术”,其两侧配备4块相同的压载块,当其到达设定深度时,可抛卸其中2块压载块,使其处于悬浮状态,从而实现各种实验作业.粗略计算小铁块的体积为多大时,才能使“蛟龙”号最大负载时实现悬浮静止状态?(海水的密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg,铁的密度是7.9×103kg/m3,计算结果保留1位小数)
如图所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置,R是热敏电阻,其阻值随温度变化关系如下表所示.已知继电器的线圈电阻R0=10Ω,左边电源电压为6V恒定不变.当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时,继电器的衔铁被吸合,右边的空调电路正常工作.
温度t/℃ |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
电阻R/Ω |
600 |
550 |
500 |
450 |
420 |
390 |
360 |
330 |
300 |
(1)请说明该自动控制装置的工作原理
(2)计算说明该空调的启动温度是多少?
(3)为了节省电能,将空调启动温度设定为30℃,控制电路中需要再串联多大的电阻?
(4)改变控制电路的电阻可以给空调设定不同的启动温度,除此之外,请你再提出一种方便可行的调节方案.
如图是探究斜面的机械效率跟什么因素有关的实验装置.
(1)实验器材有木块、铁块、垫块、各处粗糙程度相同的长木板、弹簧测力计各一个,砝码若干,为了完成实验,还需要的测量工具是 .
(2)实验时某同学在木块或铁块上放置不同的砝码,改变物块的重力,用弹簧测力计拉着物块沿斜面做匀速直线运动.实验的部分数据如下表:
实验次数 |
接触面粗糙程度 |
物块重G/N |
物块上升的高度h/m |
沿斜面的拉力F/N |
物块移动的距离L/m |
机械效率 |
1 |
较粗糙(木块﹣木板) |
2.0 |
0.25 |
1.2 |
0.80 |
52% |
2 |
同上 |
2.0 |
0.35 |
1.4 |
0.80 |
63% |
3 |
同上 |
5.0 |
0.35 |
3.5 |
0.80 |
63% |
4 |
较光滑(铁块﹣木板) |
5.0 |
0.35 |
3.1 |
0.80 |
②在第四次实验中,斜面的机械效率为 .
生活中处处有物理,同学们在玩中都会无意识的涉及到许多物理知识.以下两个现象可能您尝试或观察过:
(1)喝牛奶时,把吸管插人牛奶盒中往里吹气,迅速放开,牛奶从吸管喷出.
(2)在室温下,把吹鼓的气球放在火炉附近,过一会儿,气球就爆破了.
由以上现象进行猜想:
当气体的体积一定时,气体压强可能与气体的_和_有关.
【设计并进行实验】
小明同学进行了如下实验来研究烧瓶内水面上方的气体压强:
(1)把细玻璃管插人装有半瓶水的密闭烧瓶中,如图所示;
(2)从细管上端往烧瓶里吹气,此时瓶内气体压强(选填“增大”、“减小”或“不变”);迅速放开,观察到细玻璃管内水柱上升到a处位置(如图所示).
(3)接着用手握住烧瓶的瓶颈部分,使瓶内气体的压强增大,请您在图23中画出细玻璃管内水柱所上升到b处的大致位置;
【实验拓展】
(1)控制其它条件相同时,换用内径不同的细玻璃管进行上述实验,则管内水柱上升的高度会(选填“相同”或“不同”),理由是.
(2)控制其它条件相同时,把图22的装置从山脚移到山顶,则细玻璃管内的液面将_______(选填“上升”、“下降”或“不变”),这是由于。
【探究名称】探究欧姆定律
【猜想与假设】导体中的电流可能与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比
【设计并进行实验】
(1)探究导体中的电流跟它两端电压的关系
①如图所示,请您用笔画线代替导线把滑动变阻器正确接人电路中,要求:滑片P向右移动时电流表示数逐渐增大.
②此实验中,滑动变阻器的作用是和。
③………………
(2)小英同学探究“导体中的电流与电阻的关系”时,进行创新实验,除了与原有实验所必须的器材相同外,没领电压表,而是多领了一只电流表,并设计出如图21所示的电路图,进行实验.
①连接电路,调节滑动变阻器,读出电流表与
的示数分别记为I1和I2;
②把定值电阻R2换成R3,调节滑动变阻器使电流表的示数为,使R3两端的不变。记录此时电流表
的示数为I3;
③把定值电阻R3换成R4, 重复上一步骤进行实验;
④分析数据得出电流与电阻的关系.