Question

如圖所示為某科學興趣小組同學設計的汽車模型推力檢測裝置，它主要是由推力接受器F和壓力杠桿OCD、壓力傳感器D和測量電路組成，其中OC:OD=1:5,顯示汽車推力的儀表是由量程為3V的電壓表改裝而成，D點所受壓力與滑動變阻器AP段電阻R的阻值變化關系如下表所示。若杠桿等推力檢測裝置的質量均忽略不計，滑動變阻器最大電阻R0為300Ω，電源輸出電壓恒為3.0V.

序號	1	2	3	4	5	6	7
D點壓力F/N	0	5	10	15	20	25	30
電阻R/Ω	300	250	200	150	100	50	0

(1)當滑動變阻器AP電阻R的阻值為120Ω時，D點所受壓力是 牛頓?

(2)為了把電壓表改裝成檢測C點推力大小的儀表，請計算在電壓表讀數為2V的地方要標注壓力幾牛。

(3) 滑片P從A向B滑動的過程中電路消耗的電功率

A.一直變大 B.一直變小 C.一直不變 D.先變大后變小 E.先變小后變大

 

Answer 1

（1） 18N （2） 50N （3） A

【解析】

試題分析：(1)表中數據可知，D點所受壓力每增大5N，滑動變阻器AP電阻R的阻值減小50Ω，通過計算可知，D點所受壓力每增大1N，滑動變阻器AP電阻R的阻值減小10Ω，所以當滑動變阻器AP電阻R的阻值為120Ω時，即減小300Ω-120Ω=180Ω時，D點所受壓力每增大到18N；（2）由串聯(lián)分壓U1/U2＝R1/R2可知，電壓表讀數為2V時，滑動變阻器AP電阻R的阻值為200Ω，此時D點所受壓力10N，由杠桿平衡條件：F1 L1＝F2 L2 可得，C點推力大小為FC=FD×OD/OC=10N×5=50N ；(3) 由圖可知，滑片P從A向B滑動的過程中，電路中的阻值不變，電路中的電流也不變，由 P＝UI可知，電路消耗的電功率也不變。

考點：電路的分析；數據的分析；杠桿平衡條件；電功率