7. 高速公路收费站往往通过地磅检测汽车载重情况。图甲是跨学科学习团队设计的可视化地磅的电路原理图。该电路主要由踏板(重力不计)、压力传感器 R、显示承重的仪表(实质为电流表,测量范围为 0~0.6 A)等组成,R 的阻值与所受压力 F 的大小关系如图乙所示。电源电压为 12 V,定值电阻 R₀ 的电阻为 5 Ω。

(1) 当 R 的电阻为 35 Ω 时,求电路中的电流。
(2) 当通过电路的电流为 0.4 A 时,求地磅的测量值(g 取 10 N/kg)。
(3) 为了增加地磅的最大测量值,请你写出一种可行的方案,并列式进行说明。
(1) 当 R 的电阻为 35 Ω 时,求电路中的电流。
(2) 当通过电路的电流为 0.4 A 时,求地磅的测量值(g 取 10 N/kg)。
(3) 为了增加地磅的最大测量值,请你写出一种可行的方案,并列式进行说明。
答案
(1)0.3A;(2)1500kg;(3)增大$R_{0}$,理由见上述说明。
解析
(1)电路中R与R₀串联,总电阻$R_{总}=R+R_{0}=35Ω+5Ω=40Ω$,电流$I=\frac{U}{R_{总}}=\frac{12V}{40Ω}=0.3A$。
(2)电流$I=0.4A$时,总电阻$R_{总}=\frac{U}{I}=\frac{12V}{0.4A}=30Ω$,则$R=R_{总}-R_{0}=30Ω-5Ω=25Ω$。由图乙知,$R=25Ω$对应压力$F=1.5×10^{4}N$,测量值$m=\frac{F}{g}=\frac{1.5×10^{4}N}{10N/kg}=1500kg$。
(3)方案:增大定值电阻$R_{0}$的阻值。说明:最大电流$I_{max}=0.6A$时,总电阻$R_{总}=\frac{U}{I_{max}}=\frac{12V}{0.6A}=20Ω$,$R=R_{总}-R_{0}$。增大$R_{0}$,则$R$减小,由图乙知$R$减小对应$F$增大,故最大测量值增加。
(2)电流$I=0.4A$时,总电阻$R_{总}=\frac{U}{I}=\frac{12V}{0.4A}=30Ω$,则$R=R_{总}-R_{0}=30Ω-5Ω=25Ω$。由图乙知,$R=25Ω$对应压力$F=1.5×10^{4}N$,测量值$m=\frac{F}{g}=\frac{1.5×10^{4}N}{10N/kg}=1500kg$。
(3)方案:增大定值电阻$R_{0}$的阻值。说明:最大电流$I_{max}=0.6A$时,总电阻$R_{总}=\frac{U}{I_{max}}=\frac{12V}{0.6A}=20Ω$,$R=R_{总}-R_{0}$。增大$R_{0}$,则$R$减小,由图乙知$R$减小对应$F$增大,故最大测量值增加。
8. (2025 大理期中)如图所示,电源电压不变,闭合开关 S,假定小灯泡电阻恒定,当滑动变阻器的滑片 P 向右滑动时,下列说法正确的是(

A.电压表 V 的示数不变,电流表$ A_2 $的示数变小
B.电流表$ A_1 $的示数变大,电流表$ A_2 $的示数变小
C.电压表 V 的示数与电流表$ A_1 $的示数的比值不变
D.电压表 V 的示数与电流表$ A_2 $的示数的比值变大
AD
)。A.电压表 V 的示数不变,电流表$ A_2 $的示数变小
B.电流表$ A_1 $的示数变大,电流表$ A_2 $的示数变小
C.电压表 V 的示数与电流表$ A_1 $的示数的比值不变
D.电压表 V 的示数与电流表$ A_2 $的示数的比值变大
答案
AD
解析
由电路图可知,电源电压不变,电压表V并联在电源两端,故其示数不变。灯泡L与滑动变阻器R并联,电流表A₁测R支路电流,电流表A₂测干路电流。当滑片P向右滑动时,R接入电路的电阻增大,根据并联电路电压规律,R两端电压等于电源电压U,由I=U/R可知,R支路电流I₁变小(A₁示数变小)。灯泡L电阻恒定,其支路电流I_L=U/R_L不变,干路电流I=I_L+I₁,因I₁变小,故干路电流I变小(A₂示数变小)。
A选项:电压表V示数不变,A₂示数变小,正确。
B选项:A₁示数应变小,错误。
C选项:V与A₁的比值为R,R增大,比值变大,错误。
D选项:V与A₂的比值为总电阻R总,R增大时并联总电阻R总增大,比值变大,正确。
A选项:电压表V示数不变,A₂示数变小,正确。
B选项:A₁示数应变小,错误。
C选项:V与A₁的比值为R,R增大,比值变大,错误。
D选项:V与A₂的比值为总电阻R总,R增大时并联总电阻R总增大,比值变大,正确。
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