小科所在的科技小組分別設計了一種測量托盤所受壓力的壓力測量儀。如圖甲乙所示,兩裝置中所用的器材與規格完全相同,壓力表是電壓表改裝而成,R1為10Ω的定值電阻,R2為滑動變阻器,其最大值為20Ω,金屬指針OP可在金屬桿AB上滑動,且與它接觸良好,金屬指針和金屬桿電阻忽略不計。M為彈簧,在彈性限度內它縮短的長度與其所受的壓力大小成正比,當托盤所受壓力為零時,P恰好位于R2的最上端,當托盤所受的壓力為40N時,P恰好位于R2的最下端,此時彈簧的形變仍在彈性限度內。

(1)甲裝置中,當P位于R2的最下端時,電壓表的示數為6V,則電源電壓是多少?
(2)甲裝置中,壓力為20N時的刻度位置標在電壓表盤多少伏的刻度線上?
(3)在甲、乙兩種裝置中,哪一個壓力表的刻度是均勻的?
【考點】歐姆定律.
【答案】(1)電源電壓是9V;
(2)甲裝置中,壓力為20N時的刻度位置標在電壓表盤4.5V的刻度線上;
(3)在甲、乙兩種裝置中,乙壓力表的刻度是均勻的;原因:甲裝置中,當改變托盤所受的壓力時,R2接入電路中的電阻發生變化,電路中的電流I甲發生變化,由U2=I甲R2可知,U2與R2不成正比,則甲壓力表的刻度不均勻;乙裝置中,電壓表測量R2滑片P與上端之間部分電阻兩端的電壓,由于電壓表的內阻很大,相當于斷路,所以當改變托盤所受的壓力時,R2接入電路中的電阻不發生變化,電路中的電流I乙不變,由U2=I乙R2可知,U2與R2成正比,則乙壓力表的刻度是均勻的。
(2)甲裝置中,壓力為20N時的刻度位置標在電壓表盤4.5V的刻度線上;
(3)在甲、乙兩種裝置中,乙壓力表的刻度是均勻的;原因:甲裝置中,當改變托盤所受的壓力時,R2接入電路中的電阻發生變化,電路中的電流I甲發生變化,由U2=I甲R2可知,U2與R2不成正比,則甲壓力表的刻度不均勻;乙裝置中,電壓表測量R2滑片P與上端之間部分電阻兩端的電壓,由于電壓表的內阻很大,相當于斷路,所以當改變托盤所受的壓力時,R2接入電路中的電阻不發生變化,電路中的電流I乙不變,由U2=I乙R2可知,U2與R2成正比,則乙壓力表的刻度是均勻的。
【解答】
【點評】
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發布:2024/6/27 10:35:59組卷:53引用:1難度:0.5
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