压力传感器是一种阻值能随所受压力大小发生变化的电阻．在科技小制作活动中，小军利用压力传感器设计了一种简易的电子秤，其原理如图甲所示．所用压力传感器R的上表面面积为6×10-4m2

Question

压力传感器是一种阻值能随所受压力大小发生变化的电阻．在科技小制作活动中，小军利用压力传感器设计了一种简易的电子秤，其原理如图甲所示．所用压力传感器R的上表面面积为6×10^-4m²，R允许通过的最大电流为50mA，电源电压为15V，秤盘的质量可忽略，其底面积为4.0×10^-2m²，传感器的电阻与所受压力的关系图线如图乙所示．（g取10N/kg）

求：
（1）如果在秤盘上放一个质量为1kg、底面积为3.5×10^-2m²的圆柱形容器，当容器内盛有8kg水时，秤盘对压力传感器R的压强是多大？
（2）若接入电路的电流表量程为0～100mA，仍然使用上述容器，则该电子秤最多能称量多少kg的水？

Answer 1

（1）P=(F)/(S)=((1kg+8kg)×10N/kg)/(6×10−4m2)=1.5×10⁵Pa；
（2）R=(U)/(I)=(15V)/(0.05A)=300Ω，
由R-F图线可知，电阻为300Ω时，对应的压力为F=100N，故G_总=F=100N，
m_总=(G总)/(g)=(100N)/(10N/kg)=10kg，
m_水=m_总-m_容=10kg-1kg=9kg．
答：（1）秤盘对压力传感器R的压强是1.5×10⁵Pa；
（2）该电子秤最多能称量9kg的水．