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(2011•株洲模拟)小丽自制了一个液体深度探测器(由电流表改装而成),原理如图1.定值电阻R0=10Ω,探测电阻R的阻值与所受液体压强的关系如图2,已知电源电压恒为36V,电流表量程为0

题目详情
(2011•株洲模拟)小丽自制了一个液体深度探测器(由电流表改装而成),原理如图1.定值电阻R0=10Ω,探测电阻R的阻值与所受液体压强的关系如图2,已知电源电压恒为36V,电流表量程为0~3A.

(1)由图2可知,液体压强越大,探测电阻的阻值______,电流表的示数______(填“越大”、“越小”或“不变”);
(2)探测电阻未进入水中时,受到的液体压强为______Pa,此时探测电阻R为______Ω;
(3)该深度表的零刻线应标在电流表的什么位置?
(4)深度探测器所处深度为14m时,电流表示数是多少?(ρ=1×103kg/m3,g=10N/kg)
(5)该深度探测器最大的测量深度为多少?
▼优质解答
答案和解析
(1)由图2可知,探测电阻的阻值随液体压强越大而减小;
由图1可知,测电阻和R0串联,根据欧姆定律可知电路的总电阻变小时,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;
(2)由P=ρgh可知探测电阻未进入水中时,受到的液体压强为0;由图2可知此时此时探测电阻R的阻值为40Ω;
(3)探测电阻未进入水中时电路中的电流:
I=
U
R0+R
=
36V
10Ω+40Ω
=0.72A,
即深度表的零刻线应标在0.72A处;
(4)深度探测器在深度为14m时受到的压强为:
P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×14m=1.4×105Pa,
由图2可知对应的电阻R′=20Ω,
电路中的电流为I′=
U
R0+R
=
36V
10Ω+20Ω
=1.2A,
即此时电流表的示数为1.2A;
(5)电流表的示数为I″=3A时,电路的总电阻为R=
U
I
=
36V
3A
=12Ω,
深度探测器的电阻为R″=R-R0=12Ω-10Ω=2Ω,
由图2可知,此时受到的压强为P′=4.2×105Pa,
所测液体的最大深度为:
hmax=
P
ρg
=
4.2×105Pa
1.0×103kg/m3×10N/kg
=42m.
答:(1)越小;越大;
(2)0;40;
(3)该深度表的零刻线应标在电流表的0.72A处;
(4)深度探测器所处深度为14m时电流表示数为1.2A;
(5)该深度探测器最大的测量深度为42m.
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