在2015年某工厂要研发一种新型材料,要求对该材料承受的撞击力进行测试.在测试时将材料样品(不计质量)平放在压...
来源:语文精选馆 2.12W
问题详情:
在2015年某工厂要研发一种新型材料,要求对该材料承受的撞击力进行测试.在测试时将材料样品(不计质量)平放在压力传感器上,如图*所示,闭合开关,由静止自由释放重物,从重物开始下落到撞击样品的这个过程中,电流表的示数随时间变化的图象如图乙所示,压力传感器的电阻R随压力F变化的图象如图*所示.电源的电压为24V,定值电阻R0=10Ω.求:
(1)在重物下落的过程中,压力传感器两端的电压;
(2)若样品实际能承受的最大撞击力是800N,试分析此实验中重物撞击样品时是否会损坏样品.
【回答】
解:
(1)由图*可知,压力传感器与R0串联,电流表测电路中电流,
在重物下落没有撞击传感器,压力传感器电阻不变,电路中电流不发生变化,由图乙可知此时电路中电流为0.2A,
由串联电路特点和欧姆定律可得传感器两端电压为:
U传=U﹣U0=U﹣IR0=24V﹣0.2A×10Ω=22V;
(2)由图*可知撞击力越大,压力传感器电阻越小,电路中电流越大,由图象乙知电路中最大电流I′=1.2A,
此时传感器两端电压为:
U传′=U﹣I′R0=24V﹣1.2A×10Ω=12V,
此时传感器的电阻:
R传===10Ω,
由图象*可知,此时样品所受的压力为600N,小于800N,所以样品不会损坏.
答:(1)在重物下落的过程中,压力传感器两端的电压22V;
(2)此实验中重物撞击样品时不会损坏样品.
知识点:欧姆定律单元测试
题型:计算题