（3）当电流表刻度盘的读数为I2=20毫安时，压力传感器的电阻
R2?U4.68??234?， I20.02由R=300－0.6F，算得F2=110N， 再由F2·AO=G·BO得G=550N
60．(南通市2008届高三第二次调研测试)图甲是某研究性学习小组自制的电子秤原理图，利用电压表的示数来指示物体的质量。托盘与电阻可忽略的弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计。滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当盘中没有放物体时，电压表示数为零。设变阻器总电阻为R，总长度为L，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为R0，弹簧劲度系数为k，电压表为理想电表，若不计一切摩擦和其它阻力。
（1）试推出电压表示数Ux与所称物体质量m的关系式。
（2）由（1）计算结果可知，电压表示数与待测物
体质量不成正比，不便于进行刻度，为了使电压表示数与待测质量成正比，请你利用原有器材在该小组研究的基础上进行改进，在图乙的基础上完成改进后的电路图，并推出电压表示数Ux与待测物体质量m的关系式。
解析：（1）设变阻器的上端到滑动端的长度为x，
根据题意得，mg=kx， Rx=xR/L ＝mgR/kL
U?xRxE
Rx?R0?r联立求解，得Ux?mgRE mgR?kL(R0?r)（2）电路图如图所示
mg=kx，Rx=xR/L Ux?则Ux?
ERx
R0?R?r
gREm
(R0?R?r)kL61．(常州市2007～2008学年度第二学期期中质量调研)如图所示是一个利用压力差来测量加速度的实验装置。在一个具有坚硬外壳的长方形盒内的上、下底板上各装配一个压力传感器A、B，其间用一支轻弹簧将一个物块顶在传感器A上，弹簧的下端抵在传感器B上。整个装置处于静止状态时，A、B传感器示数分别为30N、50N。从t＝0时刻起实验装置沿竖直方向开始运动，两个传感器送出的压力数据在显示器上开始跳动，现将这些数据记录在下
2
表中。（g=10m/s） t/s 0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 …… A/N B/N 30 50 9 50 6 50 3 50 0 50 0 53 0 56 …… …… 根据表格中的数据通过必要的计算回答下列问题：
（1）这个装置在竖直方向做的运动是匀加速运动吗？是向上运动还是向下运动？ （2）被卡在弹簧和传感器A间的物块的质量m=? 传感器A 物块
16
上
（3）1.4s末实验装置运动的瞬时加速度a=?
解析：（1）不是匀加速运动；是向上的运动。 ① （2）静止时有：FA+mg =FB ,代入数据得m=2kg ②
（3）1.4s时刻，FB-FA-mg=ma，代入数据得a=12m/s2 ③
62． (常州市2007～2008学年度第二学期期中质量调研)图（甲）为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n=100、电阻r=10 Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=90 Ω，与R并联的交流电压表为理想电表．在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量φ随时间t按图（乙）所示正弦规律变化．求：
（1）交流发电机产生的电动势最大值；
（2）电路中交流电压表 的示数．
解析：（1）交流发电机产生电动势的最大值Em=nBSω
2π2nπ?mT T ，所以，Em= 而Φm=BS、ω=
由Φ－t图线可知：Φm=2.0×10-2 Wb，T=6.28×10-2 s 所以Em=200 V
2（2）电动势的有效值E= Em=1002V
2E由闭合电路的欧姆定律，电路中电流的有效值为I=R?r =2 A
交流电压表的示数为U=IR=902V=127 V
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63．(2008年宁波地区四校高三统测理综物理部分)如图所示的装置可以测量飞行器在竖直方向上做匀加速直线运动的加速度。该装置是在矩形箱子的上、下壁上各安装一个可以测力的传感器，分别连接两根劲度系数相同（可拉伸可压缩）的轻弹簧的一端，弹簧的另一端都固定在一个滑块上，滑块套在光滑竖直杆上。现将该装置固定在一飞行器上，传感器P在上，传感器Q在下。飞行器在地面静止时，传感器P、Q显示的弹力大小均为10N。求： （1）滑块的质量（地面处的g＝10m/s2） （2）当飞行器竖直向上飞到离地面
R高处，此处的重力加速度为多大？（R是地球的半径） 4（3）若在此高度处传感器P显示的弹力大小为20N，此时飞行器的加速度多大
答案：（1）2kg (2)6.4m/s2 (3)13.6 或 26.4
64．（2008年全国高考上海卷）某小型实验水电站输出功率是20kW，输电线路总电阻是6Ω。 （1）若采用380V输电，求输电线路损耗的功率。
（2）若改用5000高压输电，用户端利用n1:n2＝22：1的变压器降压，求用户得到的电压。
P20?103解析：（1）输电线上的电流强度为I＝?A＝52.63A
U380输电线路损耗的功率为
P损＝I2R＝52.632×6W≈16620W＝16.62kW
P20?103?（2）改用高压输电后，输电线上的电流强度变为I′＝A＝4A U?5000用户端在变压器降压前获得的电压 U1＝U－I′R＝（5000－4×6）V＝4976V 根据
U1n1? U2n21n2×4976V＝226.18V U1＝22n1用户得到的电压为U2＝
65.(2009届广东省新洲中学高三摸底考试试卷)某发电站的输出功率P = 104kW，输出电压
U1 = 4kV，通过理想变压器升压后向远处供电．已知输电导线的总电阻为R = 10Ω，输电线路损失的功率为输出功率的4%，求变压器的匝数比． 解析： 发电站的输出电流
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P1073I1??A?2.5?10A ① 3U14?102 输电线路损失的功率P＝4%P?I2R ② 损4%P4%?107 则I2??A?2?102A ③
R10n2变压器的匝数比1I22?102n??2.5?103?25 2I1
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④