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在2015年某工厂要研发一种新型材料,要求对该材料承受的撞击力进行测试.在测试时将材料样品(不计质量)平放在压力传感器上,闭合开关S,由静止自由释放重物,如图甲所示,经撞击
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在2015年某工厂要研发一种新型材料,要求对该材料承受的撞击力进行测试.在测试时将材料样品(不计质量)平放在压力传感器上,闭合开关S,由静止自由释放重物,如图甲所示,经撞击后样品材料仍完好无损.从重物开始下落到撞击样品的这个过程中,电流表的示数I随时间t变化的图象如图乙所示,压力传感器的电阻R随压力F变化的图象如图丙所示.电源的电为24V,定值电阻R0=10Ω.没有撞击力时,压力传感器的电阻是___Ω,在撞击过程中,样品受到的最大撞击力是___N.
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▼优质解答
答案和解析
(1)由图乙可知,在重物下落没有撞击传感器的过程中,
电路中的电流I=0.2A,
根据欧姆定律I=
可知定值电阻R0两端的电压:
U0=IR0=0.2A×10Ω=2V,
压力传感器两端的电压为:UN=U-U0=24V-2V=22V,
根据欧姆定律:I=
可知,
压力传感器的电阻:RN=
=
=110Ω;
(2)由图丙可知,撞击力最大时,电阻最小,电流最大,
又由图乙可知,最大的电流为I最大=1.2A,
根据欧姆定律:I=
可知,
电源电压:U=I最大(R0+R),
压力传感器的电阻:R=
-R0=
-10Ω=10Ω,
由图丙可知,此时受到撞击力:F=600N.
故答案为:110;600.
(1)由图乙可知,在重物下落没有撞击传感器的过程中,
电路中的电流I=0.2A,
根据欧姆定律I=
U |
R |
U0=IR0=0.2A×10Ω=2V,
压力传感器两端的电压为:UN=U-U0=24V-2V=22V,
根据欧姆定律:I=
U |
R |
压力传感器的电阻:RN=
UN |
I |
22V |
0.2A |
(2)由图丙可知,撞击力最大时,电阻最小,电流最大,
又由图乙可知,最大的电流为I最大=1.2A,
根据欧姆定律:I=
U |
R |
电源电压:U=I最大(R0+R),
压力传感器的电阻:R=
U |
I最大 |
24V |
1.2A |
由图丙可知,此时受到撞击力:F=600N.
故答案为:110;600.
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