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[图文]物理兴趣小组设计了一个便携式水深测量仪,如图甲所示,它主要是由探头A和控制盒B构成,它们之间用有绝缘皮对的           ★★★
物理兴趣小组设计了一个便携式水深测量仪,如图甲所示,它主要是由探头A和控制盒B构成,它们之间用有绝缘皮对的
作者:佚名 文章来源:网络 点击数: 更新时间:2017/8/22 10:02:22

物理兴趣小组设计了一个便携式水深测量仪,如图甲所示,它主要是由探头A和控制盒B构成,它们之间用有绝缘皮对的细导线相连形成回路.其中探头A是一个底面积为1×10﹣3m2、高0.1m、重4N的实心圆柱体,探头A的底部有压敏电阻R(R与水接触的表面涂有绝缘漆,R的体积和重力均不计),工作时底部始终与水平面相平,压敏电阻R的阻值随表面压力大小的变化如图乙所示.A和B间的电路连线如图丙所示,其中电源电压恒为3V,电流表改装成深度表(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(g=10N/kg):

 

(1)探头A的密度是多少?

(2)探头A一半体积浸入水中时,底部受到水的压强是多少?

(3)探头A全部浸入水中时(不接触池底),导线对探头A的拉力是多少?

(4)将探头A投入水池中某深度处(不接触池底),电流表示数为0.4A,则此处水的深度为多少?


 

分析:(1)探头A的质量:m===0.4kg,探头A的体积:V=Sh=1×103m2×0.1m=1×104m3,探头A的密度:ρ===4×103kg/m3;(2)探头A一半体积浸入水中时,深度:

h′=h=×0.1m=0.05m,底部受到水的压强:p=ρgh′=1×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa;(3)探头A全部



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