初中物理欧姆定律综合题

某学生为了测量一物体的质量，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零；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，开关及导线若干、待测物体(可置于力电转换器的受压面上)。 请在如图所示的方框内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，并且使电压的调节范围尽可能大，在方框中画出完整的测量电路图。
(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)请设想实验中可能会出现的一个问题。

两个电阻R₁、R₂并联的总电阻为，有同学据此认为三个电阻R₁、R₂、R₃并联后的总电阻，但是这个想法是错误的，请运用所学的电学知识加以证明。

在如图所示的电路中，电源电压为8V，滑动变阻器R₂的最大阻值为60Ω，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~15V。求（注：求解时画出相应的等效电路图）：
（1）只闭合开关S₁时，电流表示数为0.2A。则R₁为多少？
（2）只闭合开关S₂时，电压表示数为3.8V，此时小灯泡L正常发光。则小灯泡L的额定功率P_L额为多少？
（3）开关S₁、S₂、S₃都闭合时，为保证各电路元件安全使用，则滑动变阻器R₂的可调范围和电流表相应的变化范围分别是多少？

电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具（如图13
所示）。电动骑行时，蓄电池对车上电动机供电，电动机为车
提供动力。下表是某型号电动自行车主要技术参数。
（1）若小聪家到学校的距离为6km，为了不迟到，

整 车	整车质量	40kg
最高车速	≤30km/h
最大噪声	≤62dB
蓄电池	蓄电容量	0．576kw•h
电动机	额定电压	48V
额定功率	240W

他爸骑该车送他到学校至少需要多少时间？
（2）他们从家到学校时电动车所做的功是多少？
电动机线圈电阻是多大？

整 车	整车质量	40kg
最高车速	≤30km/h
最大噪声	≤62dB
蓄电池	蓄电容量	0．576kw·h
电动机	额定电压	48V
额定功率	240W
整 车	整车质量	40kg
最高车速	≤30km/h
最大噪声	≤62dB
蓄电池	蓄电容量	0．576kw·h
电动机	额定电压	48V
额定功率	240W
整 车	整车质量	40kg
最高车速	≤30km/h
最大噪声	≤62dB
蓄电池	蓄电容量	0．576kw·h
电动机	额定电压	48V
额定功率	240W

 

整 车	整车质量	40kg
最高车速	≤30km/h
最大噪声	≤62dB
蓄电池	蓄电容量	0．576kw·h
电动机	额定电压	48V
额定功率	240W

 

整 车	整车质量	40kg
最高车速	≤30km/h
最大噪声	≤62dB
蓄电池	蓄电容量	0．576kw·h
电动机	额定电压	48V
额定功率	240W

 

(8分)小明设计了一个测量物体质量的“托盘秤”，图甲是其原理示意图，其中托盘上放置物体，压力传感器R的电阻值会随所受压力大小发生变化，杠杆ABO可绕0点转动，电压表的量程为O～3V(可显示质量大小)。已知OB：BA=1：2，电阻R₀=100Ώ。压力传感器R表面能承受的最大压力为400N，该压力传感器能承受的最大压强为2×10⁶ Pa，压力传感器R的电阻值随所受压力变化的图像如图18-乙所示。电源电压恒定不变，秤达到最大称量时，电压表的示数也达到最大值，托盘和杠杆组件的质量忽略不计。求：

（1）当托盘上没有放物体称量时R的大小；
（2）压杆与压力传感器的接触面积；
（3）托盘秤的最大称量；
（4）当托盘秤达到最大称量时R消耗的功率。

如图所示电路中，小灯泡L标有“6V 3W”字样，R₂=12Ω，当S₁、S₂都闭合时，总电流为0.8A，这时小灯泡L正常发光。求：

（1）电源电压U；
（2）电阻R₁的阻值；
（3）当S₁、S₂都断开时，小灯泡L消耗的功率。
图16