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(2011•崇明县二模)有一种测量人体重的电子秤,其原理图如图中的虚线所示,它主要由三部分构成:踏板和压力杠杆ABO、压力传感器R(一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体
题目详情
(2011•崇明县二模)有一种测量人体重的电子秤,其原理图如图中的虚线所示,它主要由三部分构成:踏板和压力杠杆ABO、压力传感器R(一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(其实质是电流表).R′为调零电阻,其中AO:BO=5:1.已知压力传感器的电阻与其所受压力的关系R=300-0.6F.F单位为牛顿.设踏板的杠杆组件的质量不计,电源电动势为4V,内阻2Ω.一开始R′调到20Ω.则:
(1)如果某物体在踏板上,电流表刻度盘示数为20mA,该物体重量是______N.
(2)在某次测量前,发现空载时指针已经指在10N刻度上,而不是指在“0”刻度位置,则需要调零,
应调节调零电阻R′,使R′______(填“增大、减小”),变化量△R′=______Ω.
(3)下列判断正确的是:
(A)该秤的零刻度线在电流表的0毫安处
(B)该秤的零刻度线在电流表表的最大量程处
(C)该秤的刻度是均匀的
(D)如果长时间使用后,由于电源电压降低,该秤的读数会偏小.
(1)如果某物体在踏板上,电流表刻度盘示数为20mA,该物体重量是______N.
(2)在某次测量前,发现空载时指针已经指在10N刻度上,而不是指在“0”刻度位置,则需要调零,
应调节调零电阻R′,使R′______(填“增大、减小”),变化量△R′=______Ω.
(3)下列判断正确的是:
(A)该秤的零刻度线在电流表的0毫安处
(B)该秤的零刻度线在电流表表的最大量程处
(C)该秤的刻度是均匀的
(D)如果长时间使用后,由于电源电压降低,该秤的读数会偏小.
▼优质解答
答案和解析
由闭合电路欧姆定律
I=
可得:
R=
-r-R′=200-2-20=178Ω;
则由题意可知,F=
=
N;
则由杠杆的平衡条件可知:
F•AB=F'•BO
解得;F=1220N;
(2)空载时不指零,说明电路中电流过大,故应增大R′来减小电流;
由R=300-0.6F可知,当F为零时,R=300Ω;
而示数为10N,由力矩平衡条件可知,此时压力为
N,则电阻R1=300-1=299Ω;此时示数不为零,
说明电阻偏小,故应增大1Ω;
(3)A、由题意可知,当压力为零时,电路中应有电流,故电流表示数不为零,故A错误;
B、该秤的压力越大,电阻越小,则电流表示数越大,故零刻度应在靠近零的地方,故B错误;
C、由(1)中电流的表达式可知,电流值与压力不成正比,故刻度盘不均匀,故C错误;
D、长时间使用时,由于电动势降低,则相同压力下,电流值减小,故示数减小,故D正确;
故答案为:(1)1220;(2)增大,1;(3)D.
I=
E |
r+R+R′ |
R=
E |
I |
则由题意可知,F=
300−R |
0.6 |
1220 |
6 |
则由杠杆的平衡条件可知:
F•AB=F'•BO
解得;F=1220N;
(2)空载时不指零,说明电路中电流过大,故应增大R′来减小电流;
由R=300-0.6F可知,当F为零时,R=300Ω;
而示数为10N,由力矩平衡条件可知,此时压力为
5 |
3 |
说明电阻偏小,故应增大1Ω;
(3)A、由题意可知,当压力为零时,电路中应有电流,故电流表示数不为零,故A错误;
B、该秤的压力越大,电阻越小,则电流表示数越大,故零刻度应在靠近零的地方,故B错误;
C、由(1)中电流的表达式可知,电流值与压力不成正比,故刻度盘不均匀,故C错误;
D、长时间使用时,由于电动势降低,则相同压力下,电流值减小,故示数减小,故D正确;
故答案为:(1)1220;(2)增大,1;(3)D.
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