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16.在2015年某工廠要研發(fā)一種新型材料,要求對(duì)該材料承受的撞擊力進(jìn)行測(cè)試.在測(cè)試時(shí)將材料樣品(不計(jì)質(zhì)量)平放在壓力傳感器上,如圖甲所示,閉合開關(guān),由靜止自由釋放重物,從重物開始下落到撞擊樣品的這個(gè)過程中,電流表的示數(shù)隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示,壓力傳感器的電阻R隨壓力F變化的圖象如圖丙所示.電源的電壓為24V,定值電阻R0=10Ω.求:

(1)在重物下落的過程中,壓力傳感器兩端的電壓;
(2)若樣品實(shí)際能承受的最大撞擊力是800N,試分析此實(shí)驗(yàn)中重物撞擊樣品時(shí)是否會(huì)損壞樣品.

分析 (1)由圖乙所示圖象得到重物下落過程電路電流,由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律求出壓力傳感器的電壓;
(2)由圖丙知撞擊力越大,壓力傳感器電阻越小,由圖象乙知電路中最大電流,然后求出壓力傳感器電阻,再由圖丙求出撞擊力,比較可得結(jié)果.

解答 解:
(1)由圖甲可知,壓力傳感器與R0串聯(lián),電流表測(cè)電路中電流,
在重物下落沒有撞擊傳感器,壓力傳感器電阻不變,電路中電流不發(fā)生變化,由圖乙可知此時(shí)電路中電流為0.2A,
由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得傳感器兩端電壓為:
U=U-U0=U-IR0=24V-0.2A×10Ω=22V;
(2)由圖丙可知撞擊力越大,壓力傳感器電阻越小,電路中電流越大,由圖象乙知電路中最大電流I′=1.2A,
此時(shí)傳感器兩端電壓為:
U′=U-I′R0=24V-1.2A×10Ω=12V,
此時(shí)傳感器的電阻:
R=UI=12V1.2A=10Ω,
由圖象丙可知,此時(shí)樣品所受的壓力為600N,小于800N,所以樣品不會(huì)損壞.
答:(1)在重物下落的過程中,壓力傳感器兩端的電壓22V;
(2)此實(shí)驗(yàn)中重物撞擊樣品時(shí)不會(huì)損壞樣品.

點(diǎn)評(píng) 本題是一道信息給予題,由圖示、圖象求出電流、力與電阻的對(duì)應(yīng)關(guān)系是正確解題的前提與關(guān)鍵,應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律即可正確解題.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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B.開關(guān)、小燈泡、電流表、若干導(dǎo)線
C.開關(guān)、小燈泡、滑動(dòng)變阻器、若干導(dǎo)線
D.開關(guān)、發(fā)光二極管、滑動(dòng)變阻器、若干導(dǎo)線

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A.B.C.D.

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5.水無(wú)常形,千姿百態(tài),下列現(xiàn)象的形成屬于凝華的是( �。�
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