某STEM小組設計了一個拉力傳感器，工作原理如圖所示。其中M、N均為絕緣材料。將N固定在地面上，P、Q間是可伸縮導線（電阻不計），彈簧上端M和滑動變阻器R2的滑片固定在一起，拉力F豎直向上，拉力為0時，滑片P在R2最下端，拉力F的大小與R2連入電路部分的阻值大小成正比例關系，電源電壓為12V。閉合開關S，當拉力為9N時，電流表示數(shù)為1A，電壓表的示數(shù)為3V。
（1）拉力F為9N時，求R2接入電路的阻值大??；
（2）拉動M，當電壓表示數(shù)為9V時，求拉力F的大小。
（3）請比較、分析、評價電壓表和電流表哪一個適合改裝成拉力大小顯示器。
【考點】歐姆定律．
【答案】（1）拉力F為9N時，R2接入電路的阻值為3Ω；
（2）拉動M，當電壓表示數(shù)為9V時，拉力F的大小為81N；
（3）當拉力越大時，滑片P向上移動，滑動變阻器接入電路的阻值增大，根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律可知電路中的總電阻越大，根據(jù)I=可知，電路中的電流越小，根據(jù)U1=I1R1可知，定值電阻R1兩端的電壓越小，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知，滑動變阻器R2兩端的電壓U2=U-U1將越大，即電壓表示數(shù)越大，
由此可知，當拉力越大，電流表示數(shù)越小，電壓表示數(shù)越大，所以電壓表更適合改裝成拉力大小的顯示器。
（2）拉動M，當電壓表示數(shù)為9V時，拉力F的大小為81N；
（3）當拉力越大時，滑片P向上移動，滑動變阻器接入電路的阻值增大，根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律可知電路中的總電阻越大，根據(jù)I=
U
R
由此可知，當拉力越大，電流表示數(shù)越小，電壓表示數(shù)越大，所以電壓表更適合改裝成拉力大小的顯示器。
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：17引用：1難度：0.5
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發(fā)布：2024/12/28 14:0:1組卷：828引用：6難度：0.5 -
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