下图是一种家用电熨斗的电原理图(额定电压为220V). R0是定值电阻,R是可变电阻(调温开关),其电阻值均不受温度影响。(1)该电熨斗温度最低时的耗电功率为121W,温度最高时的耗电功率为484W,求R0的阻值及R的阻值变化范围。(2)假定电熨斗每秒钟散发的热量q跟电熨斗表面温度与环境温度的温差关系如右图所示,现在温度为20℃的房间使用该电熨斗来熨烫毛料西服,要求熨斗表面温度为220℃,且保持不变,问应将R的阻值调为多大?
如下图所示为某种电子秤的原理示意图,AB为一均匀的滑线电阻,阻值为R,长度为L,两边分别有P1、P2两个滑动头,P1可在竖直绝缘光滑的固定杆MN上保持水平状态而上下自由滑动.弹簧处于原长时,P1刚好指着A端,P1与托盘固定相连.若P1、P2间出现电压时,该电压经过放大,通过信号转换后在显示屏上将显示物体重力的大小.已知弹簧的劲度系数为k,托盘自身质量为m0,电源电动势为ε,内阻不计,当地的重力加速度为g.求: (1)托盘上未放物体时,在托盘自身重力作用下,P1离A的距离x1; (2)托盘上放有质量为m的物体时,P1离A的距离x2; (3)在托盘上未放物体时通常先校准零点,其方法是:调节P2,使P2离A的距离也为x1,从而使P1、P2间的电压为零.校准零点后,将物体m放在托盘上,试推导出物体质量m与P1、P2间的电压之间的函数关系式.
如图所示是一种悬球式加速度仪,它可以用来测定沿水平轨道运动的列车的加速度.m是一个金属球,它系在金属丝的下端,金属丝的上端悬挂在O点,AB是一根长为L的电阻丝,其电阻值为R.金属丝与电阻丝接触良好,摩擦不计,电阻丝的中点C焊接一根导线.从O点也引出一根导线,两线之间接入一个电压表V(金属丝和导线电阻不计);图中虚线OC与AB相垂直,且OC=h,电阻丝AB接在电压为E的直流稳压电源上,整个装置固定在列车中使AB沿着前进的方向,列车静止时金属丝呈竖直状态,当列车加速或减速前进时,金属丝将偏离竖直方向,从电压表的读数变化可以测出加速度的大小. 图5-8 (1)当列车向右匀加速运动时,试写出加速度a与电压表读数U的对应关系.以便重新刻制电压表表面使它成为直读加速度数值的加速计. (2)用此装置测得的最大加速度是多少? (3)为什么C点设置在电阻丝AB的中间?对电压表的选择有什么特殊要求?
如图57为一种加速度仪的示意图.质量为m的振子两端连有劲度系数均为k的轻弹簧,电源的电动势为E,不计内阻,滑动变阻器的总阻值为R,有效长度为L,系统静止时滑动触头位于滑动变阻器正中,这时电压表指针恰好在刻度盘正中.求: 图5-7 (1)系统的加速度a(以向右为正)和电压表读数U的函数关系式. (2)将电压表刻度改为加速度刻度后,其刻度是均匀的还是不均匀的?为什么? (3)若电压表指针指在满刻度的3/4位置,此时系统的加速度大小和方向如何?
电饭锅工作时有两种状态:一种是锅内水烧干前的加热状态,另一种是锅内水烧干后的保温状态.如图5-3-13所示是电饭锅电路的示意图,S是用感温材料制造的开关,R1是电阻,R2是供加热用的电阻丝. 图5-3-13 (1)试判断开关S接通时和断开时,电饭锅分别处于哪种工作状态,说明你的理由. (2)如果要使R2在保温状态时的功率是加热状态时的一半,R1/R2应是多大?
某学生为了测量一个物体的质量,找到一个力电转换器,该转换器的输出电压正比于受压面的压力(比例系数为k),如图18-7-4所示,测量时先调节输入端的电压,使转换器空载时的输出电压为0;而后在其受压面上放一物体,即可测得与物体的质量成正比的输出电压U. 现有下列器材:力电转换器、质量为m0的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个,电键及导线若干、待测物体(可置于力电转换器的受压面上). 图18-7-4 请完成对该物体质量的测量: (1)设计一个电路,要求力电转换器的输入电压可调,并且使调节范围尽可能大.画出这一完整的电路(包括力电转换器在内). (2)简要说明测量步骤,求出比例系数k,并测出待测物体的质量m. (3)设想实验中可能会出现的问题.