如图是一款外出购物好帮手电子秤,它的工作原理如图*,其中E为电池组;电子枰示数表盘由电流表A改装而成;R是一根...
问题详情:
如图是一款外出购物好帮手电子秤,它的工作原理如图*,其中E为电池组;电子枰示数表盘由电流表A改装而成;R是一根长为6cm阻值为15Ω的均匀电阻丝,滑片在a端时,电流表示数为0.6A;在b端时,电流表示数为0.15A,C是一根*簧,其所受压力F与压缩量△L的关系如图乙所示.(挂钩的重力不计,不称重物时滑片P刚好在电阻丝的a端,所称物重最大时P在b端).下列说法正确的是( )
A.该电子秤中R0阻值为6Ω.
B.闭合开关,不称重物时电阻R0两端电压为6V
C.电子秤工作时电路中电阻R0消耗的电功率范围是0.1125W~1.8W
D.当电路中的电流为0.3A时,电子称称重示数为4kg
【回答】
C【考点】欧姆定律的应用.
【分析】(1)滑片在a端时,电路为R0的简单电路,根据欧姆定律表示出电源的电压;滑片在b端时,R与R0串联,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源电压不变得出等式即可求出R0的阻值,进一步求出电源的电压,即可得出不称重物时电阻R0两端电压;当滑片在a端时电阻R0消耗的电功率最大,在b端时电阻R0消耗的电功率最小,根据P=I2R求出电阻R0消耗的电功率,然后得出范围;
(2)当电路中的电流为O.3A处时,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,根据电阻的串联求出滑动变阻器连入电路的阻值,根据题意求出此时*簧的压缩量,根据图象读出此时*簧所受压力即为物体的重力,利用G=mg求出称量物体的质量.
【解答】解:
(1)滑片在a端时,电路为R0的简单电路,电路中的电流Ia=0.6A,
由I=可得,电源的电压:
U=IaR0=0.6A×R0,
滑片在b端时,R与R0串联,电路中的电流Ib=0.15A,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电源的电压:
U=Ib(R+R0)=0.15A×(15Ω+R0),
因电源的电压不变,
所以,0.6A×R0=0.15A×(15Ω+R0),
解得:R0=5Ω,A错误;
则电源电压U=IaR0=0.6A×5Ω=3V,
所以,不称量重物时R0两端的电压为3V,B错误;
当滑片在a端时,电阻R0消耗的电功率最大,则
P最大=Ia2R0=(0.6A)2×5Ω=1.8W,
在b端时,电阻R0消耗的电功率最小,则
P最小=Ib2R0=(0.15A)2×5Ω=0.1125W,
所以,电子称工作时电路中电阻R0消耗的电功率范围是0.1125W~1.8W,C正确;
(2)当电路中的电流为O.3A处时,电路中的总电阻:
R总===10Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,滑动变阻器连入电路的阻值:
R′=R总﹣R0=10Ω﹣5Ω=5Ω,
由题意可知,此时*簧的压缩量:
L=×5Ω=2cm,
由图象可知,此时*簧所受压力为20N,即G=F=20N,
由G=mg可得,物体的质量:
m===2kg,D错误.
故选C.
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、重力公式的应用,关键是会求*簧的压缩量和从图象中读出压力的大小.
知识点:各地中考
题型:选择题