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初中科学
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解答题
1.
(2020九上·浙江期末)
如图甲、乙所示,某科技小组自制了一个测量水的深度的装置,它由测量头和控制盒构成,测量头的测量面是一个涂有绝缘漆的面积为2cm
2
的压敏电阻R
1
, R
1
的阻值随水对它的压力F的变化关系如图丙所示。控制盒内有一个定值电阻R
0
和一个最大阻值为90Ω的滑动变阻器R
2
, 电源电压保持不变。通过电路调节,可使控制盒的功率达最大值P
m
, 科技小组通过控制盒的功率最小值和P
m
的比值来标记水的深度。不计导线的电阻,电压表的量程为0~3V。科技小组在确保电路安全的情况下,进行如下的操作:(ρ
水
=1.0×10
3
kg/m
3
, g取10N/kg)
(1) R
1
未放入水中时,闭合S,断开S
1
, 将R
2
的滑片移至最上端,此时电压表示数达到最大值,R
0
的电功率为P
0
。求:R
1
未放入水中时的电阻。
(2) 测量头放到水下深度h
1
=10m时,闭合S,断开S
1
, 将R
2
的滑片移至某一位置时,R
0
的电功率为P
0
′,电路的总功率为P
总
, R
1
的电功率为P
1
。已知P
0
︰P
0
′=9︰4,P
总
︰P
1
=6︰1。求:此时R
0
两端的电压。
(3) 测量头放到水下深度h
2
=3m时,调节电路,控制盒的最小功率与P
m
的比值为多少?
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