神州七号载人飞船在太空真空状态下飞行,要求飞船的舱门必须具有良好的密封性,以确保航天员的生命安全.为此,要在发射前检验飞

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  • 解题思路:(1)由电路图可知,当单刀双掷开关S接a时,RM与R0串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流;由表格数据可知当空气从舱体M中缓慢逸出过程中,舱体的压强变小,力敏电阻的阻值变大,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律可知电路中电流的变化和R0两端的电压变化.

    (2)根据欧姆定律和串联电路的特点分别求出开关S接a或接b时RM和RN的大小,由表格数据得出对应的压强,再根据F=PS求出此时舱门受到的内外压力差;

    (3)M、N中的压强相等时,根据气体的体积变为原来的5倍可知此时的压强,由表格数据可知此时力敏电阻的电阻,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出电流表的示数,进一步求出电压表的示数.

    (1)当空气从舱体M中缓慢逸出过程中,舱体的压强变小;

    由表格数据可知,力敏电阻的阻值变大,电路的总电阻变大;

    根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,电阻R0两端的电压变小,即电流表和电压表的示数都变小.

    (2)当开关S接a时,U0=4.5V,

    电路中的电流I=

    U0

    R0=[4.5V/10Ω]=0.45A,

    则RM=

    UM

    I=

    U-U0

    I=[9V-4.5V/0.45A]=10Ω,

    查表可知RM=10Ω时对应的气压值为0.6×105Pa;

    开关S接b时,I′=0.18A,

    电路的总电阻R=[U

    I′=

    9V/0.18A]=50Ω,

    所以RN=R-R0=50Ω-10Ω=40Ω,

    查表可知RN=40Ω时对应的气压值为0.1×105Pa;

    此时舱门受到的内外压力差△F=△PS=(0.6×105Pa-0.1×105Pa)×0.6m2=3×104N.

    (3)由题意和图象可知,当M、N中的气体压强相等时,M、N中的气压值均为0.2×105Pa;

    查表可知,此时RM、RN的电阻值均为30Ω,

    所以电路中的电流I″=[U

    RN+R0=

    9V/30Ω+10Ω]=0.225A,

    即电流表的示数为0.225A;

    R0两端的电压U0″=I″×10Ω=0.225A×10Ω=2.25V,

    即电压表的示数为2.25V.

    答:(1)变小,变小;

    (2)舱体M中的气压为0.6×105Pa,集气空腔N中的气压为0.1×105Pa,此时舱门受到的内外压力差为3×104N;

    (3)M、N中的压强相等时电流表和电压表的读数分别0.225A、2.25V.

    点评:

    本题考点: 欧姆定律的应用.

    考点点评: 本题题量大,考查的知识点多,特别是新信息题较多,难度较大,需在掌握好基础知识的基础上认真分析信息,将课本知识进行有效迁移才能解答好本题.