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九年级物理解答题一般
题目
北京时间2024202444252520205959分,神舟十八号载人飞船发射任务圆满成功,这一重大事件标志着中国在航天领域再次迈出了坚实的一步,展示了中国航天科技的发展成就和不断探索宇宙奥秘的决心.飞船发射前,通常要检验舱体的气密性.某科技小组设计的检测电路如图甲所示,电源电压恒定不变,定值电阻R0=50ΩR_{0}=50\Omega,压力传感器RR的阻值随环境气压的变化规律如图乙所示.进行气密性监测时,将压力传感器RR置于舱体内,舱体置于真空室中,舱体不漏气时,舱体内气压为1.0×105Pa1.0\times 10^{5}Pa,此时电压表示数为10V10V.求:

(1)(1)舱体不漏气时通过RR的电流;
(2)(2)电源电压;
(3)(3)电压表示数为7.5V7.5V时舱体内的气压.
知识点:物质的基本属性、质量及其特性章节:未标注

答案与解析

答案

(1)由图甲可知两电阻串联接入电路,电压表测量R0R_{0}两端的电压;
当舱体不漏气时,电压表示数为10V10V,定值电阻R0R_{0}的阻值为50Ω50\Omega,根据欧姆定律可得通过R0R_{0}的电流:I=U0R0=10V50Ω=0.2AI=\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}=\frac{10V}{50Ω}=0.2A
(2)(2)由图乙可知,当舱体内气压为1.0×105Pa1.0\times 10^{5}Pa时,压力传感器RR的阻值为R=10ΩR=10\Omega
根据串联电路的电阻特点可知,电路中的总电阻:R=R+R0=10Ω+50Ω=60ΩR_{总}=R+R_{0}=10\Omega +50\Omega =60\Omega
由欧姆定律可知电源电压:U=IR=0.2A×60Ω=12VU=IR_{总}=0.2A\times 60\Omega =12V
(3)(3)当电压表示数为7.5V7.5V时,电路中的电流:I\’=U0R0=7.5V50Ω=0.15A{I\’}=\frac{U{′}_{0}}{{R}_{0}}=\frac{7.5V}{50Ω}=0.15A
根据串联电路的电压特点可知,压力传感器RR两端的电压:UR=UU\’0=1.2V7.5V=4.5VU_{R}=U-{U\’}_{0}=1.2V-7.5V=4.5V
由欧姆定律可知此时压力传感器RR的阻值:R\’=URI=4.5V0.15A=30Ω{R\’}=\frac{{U}_{R}}{I′}=\frac{4.5V}{0.15A}=30\Omega
由图乙可知,当压力传感器RR的阻值为30Ω30\Omega时,舱内的气压为0.4×105Pa=4×104Pa0.4\times 10^{5}Pa=4\times 10^{4}Pa
答:(1)舱体不漏气时通过R0R_{0}的电流为0.2A0.2A
(2)(2)电源电压为12V12V
(3)(3)电压表示数为7.5V7.5V时舱内的气压为4×104Pa4\times 10^{4}Pa

解析

(1)由图甲可知两电阻串联接入电路,电压表测量R0R_{0}两端的电压;
当舱体不漏气时,电压表示数为10V10V,定值电阻R0R_{0}的阻值为50Ω50\Omega,根据欧姆定律可得通过R0R_{0}的电流:I=U0R0=10V50Ω=0.2AI=\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}=\frac{10V}{50Ω}=0.2A
(2)(2)由图乙可知,当舱体内气压为1.0×105Pa1.0\times 10^{5}Pa时,压力传感器RR的阻值为R=10ΩR=10\Omega
根据串联电路的电阻特点可知,电路中的总电阻:R=R+R0=10Ω+50Ω=60ΩR_{总}=R+R_{0}=10\Omega +50\Omega =60\Omega
由欧姆定律可知电源电压:U=IR=0.2A×60Ω=12VU=IR_{总}=0.2A\times 60\Omega =12V
(3)(3)当电压表示数为7.5V7.5V时,电路中的电流:I\’=U0R0=7.5V50Ω=0.15A{I\’}=\frac{U{′}_{0}}{{R}_{0}}=\frac{7.5V}{50Ω}=0.15A
根据串联电路的电压特点可知,压力传感器RR两端的电压:UR=UU\’0=1.2V7.5V=4.5VU_{R}=U-{U\’}_{0}=1.2V-7.5V=4.5V
由欧姆定律可知此时压力传感器RR的阻值:R\’=URI=4.5V0.15A=30Ω{R\’}=\frac{{U}_{R}}{I′}=\frac{4.5V}{0.15A}=30\Omega
由图乙可知,当压力传感器RR的阻值为30Ω30\Omega时,舱内的气压为0.4×105Pa=4×104Pa0.4\times 10^{5}Pa=4\times 10^{4}Pa
答:(1)舱体不漏气时通过R0R_{0}的电流为0.2A0.2A
(2)(2)电源电压为12V12V
(3)(3)电压表示数为7.5V7.5V时舱内的气压为4×104Pa4\times 10^{4}Pa

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