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　　专题4.1 初中力电综合计算题

　　解决力电综合计算题一般涉及到的物理公式包括速度公式、密度公式、重力公式、压强公式、浮力公式、机械功和功率、机械效率公式、电功公式、做功公式等;涉及到的物理规律有二力平衡条件、液体压强规律、阿基米德原理、杠杆平衡条件、欧姆定律、焦耳定律等。

　　【例题1】(2018•泰安)某物理兴趣小组设计了一个压力报警装置，工作原理如图所示。ABO为一水平杠杆，OA长120cm，O为支点，AB：OB=5：1;已知报警器R0的阻值恒为10Ω，压力传感器R固定放置，R的阻值随所受压力F变化的关系如表所示。闭合开关S，水平踏板空载时，电压表的示数为2V;当水平踏板所受压力增大，电压表示数达到5V时，报警器R0开始发出报警信号。踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。求：

　　F/N 0 5 10 15 20 25 30 …

　　R/Ω 45 34 24 18 14 12 10 …

　　(1)电源电压为多少?

　　(2)当报警器开始报警时，踏板设定的最大压力值为多少?

　　(3)若电源电压变为14V，为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警，应在杠杆上水平调节踏板触点B的位置。试计算说明触点B应向哪个方向移动多少厘米?

　　【例题2】(2019贵州黔东南)某同学设计了一个利用如图1所示的电路来测量海水的深度，其中R1=2Ω是一个定值电阻，R2是一个压敏电阻，它的阻值随所受液体压力F的变化关系如图2所示，电源电压保持6V不变，将此压敏电阻用绝缘薄膜包好后放在一个硬质凹形绝缘盒中，放入海水中保持受力面水平，且只有一个面积为0.02m2的面承受海水压力。(设海水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg)

　　(1)当电流表示数为0.2A时，求压敏电阻R2的阻值;

　　(2)如图2所示，当压敏电阻R2的阻值为20Ω时，求此时压敏电阻R2所在深度处的海水压强;

　　(3)若电流的最大测量值为0.6A，则使用此方法能测出海水的最大深度是多少?

　　1.(2019江苏南京)在综合实践活动中，科技小组设计了一个由压敏电阻控制的报警电路如图所示，电源电压恒为18V，电阻箱最大阻值为999.9Ω.报警器(电阻不计)通过的电流达到或超过10mA会报警，超过20mA会损坏。压敏电阻Rx在压力不超过800N的前提下，其阻值随压力F的变化规律如下表所示。

　　压力F/N 0 50 100 150 200 250 300 …

　　电阻Rx/Ω 580 560 540 520 500 480 460 …

　　(1)为不损坏元件，报警电路允许消耗的最大功率是多少?

　　(2)在压敏电阻Rx所受压力不超过800N的前提下，报警电路所选滑动变阻器的最大阻值不得小于多少?

　　(3)现要求压敏电阻受到的压力达到或超过200N时，电路报警按照下列步骤调试此报警电路：

　　①电路接通前，滑动变阻器滑片P置于b端;根据实验要求，应将电阻箱调到一定的阻值，这一阻值为　　Ω;

　　②将开关向　　端(填数字)闭合，调节　　，直至　　;

　　③保持　　，将开关向另一端闭合，报警电路即可正常使用。

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