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如图甲是某电子秤的原理示意图.电压表量程为0~3V(可对应显示质量大小).已知电阻R0=60Ω.压力传感器R的阻值随所受压力变化的图象如图乙所示,压力传感器表面能承受的最大压强为2
题目详情
如图甲是某电子秤的原理示意图.电压表量程为0~3V(可对应显示质量大小).已知电阻R0=60Ω.压力传感器R的阻值随所受压力变化的图象如图乙所示,压力传感器表面能承受的最大压强为2×106Pa,压杆与压力传感器的接触面积是2cm2.设托盘和压杆的质量可以忽略不计,电源电压恒定不变.试求:
(1)该压力传感器能承受的最大压力;
(2)若要求传感器受到最大压力时,电压表的示数达到最大值,则电源电压是多大?
(3)通过计算判断电子秤的刻度是否均匀.
![](https://www.zaojiaoba.cn/2018-08/08/1533692562-7441.jpg)
(1)该压力传感器能承受的最大压力;
(2)若要求传感器受到最大压力时,电压表的示数达到最大值,则电源电压是多大?
(3)通过计算判断电子秤的刻度是否均匀.
![](https://www.zaojiaoba.cn/2018-08/08/1533692562-7441.jpg)
▼优质解答
答案和解析
(1)F=PS=2×106Pa×2×10-4m2=400N
答:该压力传感器能承受的最大压力为400N.
(2)I=
=
=0.05A
R总=R0+R=60Ω+60Ω=120Ω
U=IR总=0.05A×120Ω=6V
答:电源电压是6V.
(3)①当m=0kg时,F=mg=0N;
R=300Ω
R总=R0+R=60Ω+300Ω=360Ω
I=
=
=
A
U0=IR0=
A×60Ω=1V;
②当m=10kg时,F=mg=10kg×10N/kg=100N
R=240Ω
R总=R0+R=60Ω+240Ω=300Ω
I=
=
= 0.02A
U0=IR0=0.02A×60Ω=1.2V;
③当m=20kg时,F=mg=20kg×10N/kg=200N
R=180Ω
R总=R0+R=60Ω+180Ω=240Ω
I=
=
= 0.025A
U0=IR0=0.025A×60Ω=1.5V;
分析三次计算的数据可知电压表示数和所测质量不成正比,所以电子秤的刻度是不均匀的.
答:该压力传感器能承受的最大压力为400N.
(2)I=
U0 |
R0 |
3V |
60Ω |
R总=R0+R=60Ω+60Ω=120Ω
U=IR总=0.05A×120Ω=6V
答:电源电压是6V.
(3)①当m=0kg时,F=mg=0N;
R=300Ω
R总=R0+R=60Ω+300Ω=360Ω
I=
U |
R总 |
6V |
360Ω |
1 |
60 |
U0=IR0=
1 |
60 |
②当m=10kg时,F=mg=10kg×10N/kg=100N
R=240Ω
R总=R0+R=60Ω+240Ω=300Ω
I=
U |
R总 |
6V |
300Ω |
U0=IR0=0.02A×60Ω=1.2V;
③当m=20kg时,F=mg=20kg×10N/kg=200N
R=180Ω
R总=R0+R=60Ω+180Ω=240Ω
I=
U |
R总 |
6V |
240Ω |
U0=IR0=0.025A×60Ω=1.5V;
分析三次计算的数据可知电压表示数和所测质量不成正比,所以电子秤的刻度是不均匀的.
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