如圖*所示,在2015年某工廠要研發一種新型材料,要求對該材料的承受的撞擊力進行測試.在測試時將材料樣品(不計...
問題詳情:
如圖*所示,在2015年某工廠要研發一種新型材料,要求對該材料的承受的撞擊力進行測試.在測試時將材料樣品(不計質量)平放在壓力傳感器上,閉合開關s,由靜止自由釋放重物,經撞擊後樣品材料仍完好無損.從重物開始下落到撞擊樣品的這個過程中,電流表的示數I隨時間t變化的圖象如圖乙所示,壓力傳感器的電阻R隨壓力F變化的圖象如圖*所示.電源的電壓=24V,定值電阻R0=10Ω.求:
(1)在重物下落的過程中,壓力傳感器的電阻是多少?
(2)在撞擊過程中,樣品受到的最大撞擊力是多少?
【回答】
【考點】歐姆定律的應用.
【分析】(1)由圖*所示圖象求出重物下落過程電路電流,然後應用歐姆定律求出壓力傳感器的電阻.
(2)由圖象求出最大電流,然後求出壓力傳感器電阻,再由圖*求出撞擊力.
【解答】解:(1)由圖乙可知,在重物沒有撞擊傳感器的過程中,
電路中的電流I=0.2A,
根據歐姆定律:I=可知,
定值電阻R0兩端的電壓:U0=IR0=0.2A×10Ω=2V,
壓力傳感器兩端的電壓爲:UN=U﹣U0=24V﹣2V=22V,
根據歐姆定律:I=可知,
壓力傳感器的電阻:RN===110Ω;
(2)由圖*可知,撞擊力最大時,電阻最小,電流最大,
又由圖乙可知,最大的電流爲Im=1.2A,
根據歐姆定律:I=可知,
電源電壓:U=Im(R0+R),
壓力傳感器的電阻:R=﹣R0=﹣10Ω=10Ω,
由圖*可知,此時受到撞擊力:F=600N;
答:(1)在重物下落的過程中,壓力傳感器的電阻是110Ω.
(2)在撞擊過程中,樣品受到的最大撞擊力是600N.
知識點:歐姆定律
題型:計算題