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17.醫(yī)院里利用高溫高壓蒸汽消毒鍋對(duì)器械進(jìn)行消毒,不同的器械所要求的溫度、壓強(qiáng)不同.如圖為自動(dòng)測(cè)量鍋內(nèi)溫度、氣壓的電路原理圖(虛線框內(nèi)為鍋內(nèi)部分電路).電源電壓恒為4.5V.
(1)壓強(qiáng)傳感器R1(阻值隨所受的壓強(qiáng)大小發(fā)生變化的可變電阻) 置入鍋內(nèi),其受壓面積為2cm2,如果R1表面能承受的最大壓力為70N,則鍋內(nèi)允許的最高氣壓是多少?
(2)A1為顯示鍋內(nèi)氣壓大小的儀表(實(shí)質(zhì)是電流表),當(dāng)鍋內(nèi)氣壓不高于1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時(shí),A1顯示氣壓值都為0,此時(shí)R1阻值為200Ω,求:氣壓表零刻度線應(yīng)標(biāo)在電流表Al刻度盤多少毫安處?
(3)熱敏傳感器R2(阻值隨溫度發(fā)生變化的可變電阻)置于鍋內(nèi),A2為顯示溫度的儀表(實(shí)質(zhì)是電流表);R2的電阻與溫度的關(guān)系如下表所示:
溫度t/℃80859095100105110115
電阻R21201101009080706050
當(dāng)電流表A2示數(shù)為60mA時(shí),鍋內(nèi)的溫度為多少?

分析 (1)已知表面能承受的最大壓力為7和受壓面積,根據(jù)P=$\frac{F}{S}$求壓強(qiáng)大小;
(2)分析電路的連接,由已知條件得出壓強(qiáng)傳感器的電阻,由歐姆定律求電路中電流;
(3)由表中數(shù)據(jù)得出熱敏傳感器R2隨溫度的變化關(guān)系,由歐姆定律求出當(dāng)電流表A2示數(shù)為60mA時(shí),電阻的大小,得到對(duì)應(yīng)的電阻變化,由熱敏傳感器R2隨溫度的變化關(guān)系求出鍋內(nèi)的溫度.

解答 解:
(1)如果R1表面能承受的最大壓力為70N,其受壓面積為2cm2,則鍋內(nèi)允許的最高氣壓是:
P=$\frac{F}{S}$=$\frac{70N}{2×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=3.5×105 Pa;
(2)由圖知,兩電阻并聯(lián),電流表A1、A2分別測(cè)R1、R2的電流大小,
依題意,當(dāng)鍋內(nèi)氣壓不高于1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時(shí),壓強(qiáng)傳感器的電阻都為R1=200Ω
由歐姆定律,電路中電流:
I=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{4.5V}{200Ω}$=0.0225A=22.5mA;
故壓強(qiáng)傳感器零起點(diǎn)應(yīng)標(biāo)在電流表A1刻度盤的22.5mA處;
(3)由表中的數(shù)據(jù)可以看出,熱敏傳感器R2隨溫度的變化是線性的,溫度升高5℃,電阻減小10Ω;
當(dāng)電流表A2示數(shù)為60mA時(shí),
根據(jù)歐姆定律I=$\frac{U}{R}$,電阻:
R2=$\frac{U}{{I}_{2}}=\frac{4.5V}{60×1{0}^{-3}A}$=75Ω,
電阻由80Ω(對(duì)應(yīng)100°C)變到75Ω,電阻減小5Ω,則溫度升高2.5℃,故鍋內(nèi)溫度為:
t3=100℃+2.5℃=102.5℃.
答:(1)如果R1表面能承受的最大壓力為70N,則鍋內(nèi)允許的最高氣壓是3.5×105 Pa;
(2)氣壓表零刻度線應(yīng)標(biāo)在電流表Al刻度盤22.5mA毫安處;
(3)當(dāng)電流表A2示數(shù)為60mA時(shí),鍋內(nèi)的溫度為102.5℃.

點(diǎn)評(píng) 本題聯(lián)系實(shí)際考查串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律和壓強(qiáng)公式的運(yùn)用和分析數(shù)據(jù)歸納規(guī)律的能力,關(guān)鍵是從表中獲取有效的信息.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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8.小歡同學(xué)用毫米刻度尺測(cè)量某一物體的長(zhǎng)度時(shí),測(cè)得的3次數(shù)據(jù)是5.12厘米,5.13厘米,5.13厘米,則正確的測(cè)量結(jié)果應(yīng)該是(  )
A.5.15厘米B.5.13厘米C.5.125  厘米D.5.12厘米

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5.在測(cè)量范圍內(nèi),彈簧的伸長(zhǎng)量跟受到的拉力成正比.所以彈簧秤上的刻度是均勻的.若有兩位手臂粗細(xì)和長(zhǎng)段不同的甲、乙同學(xué)分別拉完全相同的兩組拉力器,結(jié)果是都能將手臂撐直,則手臂長(zhǎng)的所用的力較大.(填“手臂長(zhǎng)的”、“手臂粗的”、“一樣大”)

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12.如圖所示,重10N的物體B通過(guò)定滑輪沿水平方向拉著重50N的物體A向右做勻速直線運(yùn)動(dòng).如果對(duì)A物體施加一個(gè)水平向左的拉力F,使物體B勻速上升,則拉力F=20N.(不計(jì)繩重和繩與輪的摩擦)

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2.小張搭了一塊木板在平臺(tái)上,F(xiàn)=300N的推力,將質(zhì)量為40kg的貨物在6s內(nèi)勻速推上1m高的平臺(tái),木板長(zhǎng)s=2m.(  )
A.推力的功率為50WB.斜面的機(jī)械效率為75%
C.推力做的總功300JD.斜面對(duì)貨物的摩擦力100N

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(1)若該膜每平方米質(zhì)量為0.24㎏,則它的密度是0.1×103㎏/m3
(2)用手將2.4千克的該膜結(jié)構(gòu)完全壓入水中,松手后,該膜結(jié)構(gòu)將上浮(選填“上浮”、“懸浮”或“下沉”).

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6.仔細(xì)觀察,收集整理如圖所示提供的信息,完成下列提問(wèn):
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