高中物理 微專題1-8 實際應(yīng)用類力電綜合計算

微專題8

實際應(yīng)用類力電綜合計算重難點突破1.如圖甲為升降機(jī)電路的部分原理圖，電源電壓U＝6V，R0為定值電阻，電壓表量程為0～3V，壓敏電阻R1的阻值與所受壓力大小的關(guān)系如圖乙所示．升降機(jī)工作時，閉合開關(guān)S后，電動機(jī)啟動，將重物勻速提升．試問：第1題圖(1)由圖可知當(dāng)升降機(jī)中所放重物越重時壓敏電阻R1的阻值________．(2)壓敏電阻不受壓力時，電壓表示數(shù)為2V，定值電阻R0的阻值是多少？越小【思路點撥】根據(jù)圖像確定壓敏電阻的阻值→利用歐姆定律結(jié)合串聯(lián)電路規(guī)律求解．【答案】(2)解：由圖像可知，當(dāng)F＝0N時，R1＝200Ω此時電路中的電流I＝＝＝＝0.02A此時R0兩端電壓為2V，則R0的阻值R0＝＝＝100Ω(3)在電路正常工作時，此升降機(jī)能夠承重的范圍是多少？此時電路消耗的電功率是多少？【答案】(3)解：由于當(dāng)壓力增大時壓敏電阻的阻值減小，R0兩端的電壓最大可取3V，此時兩電阻電壓相等，串聯(lián)電路電流相等，因此R0＝R1＝100Ω當(dāng)R1＝100Ω時由圖像可知此時壓力最大，為2500N所以此升降機(jī)能夠承重的范圍是0～2500N此時電路消耗的電功率P＝＝＝0.18W【思路點撥】①結(jié)合電路和圖像分析電壓表示數(shù)變化與壓力的變化關(guān)系→確定升降機(jī)最大承壓；②結(jié)合①的計算結(jié)果，利用P＝UI或P＝計算．【拓展訓(xùn)練】(4)某次使用該升降機(jī)勻速提升一個邊長為1m、重為2000N的重物時，重物對地板的壓強是多少？此時電路中的電流約是多少毫安？【答案】(4)解：重物與地板的接觸面積S＝(1m)2＝1m2勻速提升時重物對地板的壓強p＝＝＝＝2×103Pa由圖乙可知當(dāng)壓力為2000N時R1＝120Ω此時電路中的電流I＝＝≈0.0273A＝27.3mA

(5)實際生活中常常為優(yōu)化升降機(jī)能耗問題，設(shè)計時略微減小電源電壓，若要保證升降機(jī)的承壓范圍不變，可以適當(dāng)改變定值電阻R0的阻值．某同學(xué)進(jìn)行了如下分析，請在空缺處填入合適的內(nèi)容．分析：壓敏電阻R1的表達(dá)式為R1＝________(用U、U0和I表示)；電源電壓降低，當(dāng)定值電阻兩端的電壓U0＝3V時，若不改變定值電阻的阻值，此時電路中的電流不變，壓敏電阻的阻值________(選填“增大”“減小”或“不變”，下同)，由圖乙可知此時壓敏電阻承受的壓力________；要保證升降機(jī)的承壓范圍不變，需要使壓敏電阻在原來最大承壓時的電阻________，此時需要________電路中的電流，根據(jù)I＝可知應(yīng)________定值電阻R0的阻值．

減小增大不變減小增大(6)在不改變電表和壓敏電阻R1的條件下，要減小壓敏電阻的承壓范圍，請寫出一條調(diào)整方法，并簡要說明理由．【答案】(6)增大R0的阻值理由：由于壓力越小壓敏電阻R1的阻值越大，根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知定值電阻R0兩端的電壓??；若降低壓敏電阻