题型复习(四)综合计算题第3讲力、热、电大综合的计算题型之一力、电综合计算1.(2016·泸州)电子秤因精准和便于携带已普遍取代杆秤.某科技兴趣小组根据理想电压表的内部电阻无穷大、并联在电路两端时通过它的电流几乎为零和表盘刻度均匀的特点,用电压为3V的电源U、阻值为10Ω的电阻R、理想电压表及其他元件制作了如图所示的简易电子秤.其中轻质托盘和弹簧的质量不计,当托盘中所称质量变化时,与电阻R相连的滑片P平行地上下无摩擦滑动,电压表示数与被测物体的质量成正比.当电子秤处于待称状态时滑片P停在最上端a点,电压表示数为0,当被测物体最大称量m=30kg时,滑片P刚好处于最下端b点.问:(1)当电子秤处于待称状态时,电路中的电流强度为多少
此状态下通电1min在电阻R上产生的热量为多少
(2)当电压表示数为U′=1
2V时,被称量物体的质量m′为多少
解:(1)当电子秤处于待称状态时,R全部接入电路中工作,此时电流I=UR=3V10Ω=0
3A1min产生的热量为:Q=I2Rt=(0
3A)2×10Ω×60s=54J(2)当电压表示数为1
2V时,与电压表并联的电阻阻值为:R′=U′I=1
3A=4Ω所以被称物体的质量:m′=4Ω10Ω×30kg=12kg2.(2016·重庆)物理兴趣小组设计了一个便携式水深测量仪.它主要是由探头A和控制盒B构成,它们之间用有绝缘皮的细导线相连形成回路,如图甲所示.其中探头A是一个底面积为10cm2、高5cm、重2
5N的圆柱体,探头A的底部为压敏电阻R(R与水接触的表面涂有绝缘漆),工作时底部始终与水平面相平,压敏电阻R随表面压力大小的变化如图乙所示.A和B间的电路连接关系如图丙所示,其中电源电压恒为3V,电流表盘改装成深度表(导线的重力与体积均不计).兴趣小组的同学将探头A缓慢放入水中,求:(1)探头A有12体积浸入水中时,R底部受到水的