小敏看到超載車損壞公路的新聞報道,設計了一個稱量車重的類比電路,將載重量轉化成電流表示數,如圖*。電路由電源、...
問題詳情:
小敏看到超載車損壞公路的新聞報道,設計了一個稱量車重的類比電路,將載重量轉化成電流表示數,如圖*。電路由電源、稱重計(電流表、量程0~0.6A)、定值電阻R0,滑動變阻器R1、*簧和開關組成。已知電源電壓8伏,滑動變阻器R1長40釐米、最大阻值20歐,且電阻的大小與其接入的長度成正比,*簧的長度與受到壓力之間的關係如圖乙,當沒有載物時,變阻器滑片指在上端,電流表示數是0.1A。
(1)定值電阻R0多大?
(2)最大載重時,該類比電路的電流表示數多大?
(3)小華覺得最大稱量時,該類比電路的電流表示數應該過滿量程的一半,則應選擇定值電阻:R2=20歐、R3=5歐和R4=1歐中哪個替換R0,替換後,最大稱量時,電流表示數多大?
【回答】
(1)定值電阻R0為60Ω;
(2)最大載重時,該類比電路的電流表示數為0.11A。
(3)應選擇定值電阻R3,替換R0,替換後,最大稱量時,電流表示數0.47A。
【解析】:(1)當沒有載物時,變阻器滑片指在上端,R1接入電路中的電阻最大,電流表示數為0.1A,
由I可得,電路總電阻:
R總80Ω,
因串聯電路中總電阻等於各分電阻之和,
所以,定值電阻的阻值:
R0=R總﹣R1=80Ω﹣20Ω=60Ω;
(2)由圖乙可知,*簧的最大壓縮量:
△L=L﹣L1=40cm﹣24cm=16cm,
因滑動變阻器電阻的大小與其接入的長度成正比,
所以,變阻器接入電路中的電阻:
R1′=R1R1=20Ω20Ω=12Ω,
則該類比電路的電流表示數:
I′0.11A;
(3)電流表量程為0.6A,電流要超過量程的一半,則:I小>0.3A,
即I小0.3A,
解得:R<14.67Ω,
電路最大電流I大≤0.6A,則
I大0.6A,
解得:R≥1.33Ω,
綜上可知,電阻應選擇R3;
替換後,最大稱量時,電流表示數:I0.47A;
知識點:九年級下
題型:計算題
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