有一種測(cè)量人的體重和身高的電子秤,其測(cè)體重部分的原理圖如圖中的虛線框所示,它主要由三部分構(gòu)成:踏板和壓力杠桿ABO,壓力傳感器R(電阻值會(huì)隨所受壓力大小發(fā)生變化的可變電阻),顯示體重大小的儀表A(實(shí)質(zhì)是電流表).其中,壓力傳感器R表面能承受的最大壓強(qiáng)為2×106Pa,且已知壓力傳感器R的電阻與所受壓力的關(guān)系如下表所示.
壓力O50100150200250300
電阻 300270240210180150120
設(shè)踏板和杠桿組件的質(zhì)量可以忽略不計(jì),接通電源后,壓力傳感器兩端的電壓恒為4.5V.請(qǐng)回答:
(1)該秤零起點(diǎn)(即踏板空載時(shí))的刻度線應(yīng)標(biāo)在電流表刻度盤多少毫安處?
(2)如果某人站在該秤踏板上,電流表刻度盤的示數(shù)為20mA,此人的質(zhì)量是多少?
(3)若壓桿與壓力傳感器之間的接觸面積是2cm2,則該秤的最大稱量值是多少?

【答案】分析:(1)踏板空載時(shí),壓力為0,從表中可知電阻的大小,再根據(jù)電壓的大小可利用歐姆定律求出此時(shí)電流表的示數(shù);
(2)根據(jù)電壓與電流可求出此時(shí)壓力傳感器的電阻值,再依據(jù)表中的變化規(guī)律可求出此時(shí),作用在A點(diǎn)的壓力的大小,最后根據(jù)杠桿的平衡條件得出作用在B點(diǎn)的人的體重;
(3)已知能承受的最大壓強(qiáng),根據(jù)公式F=pS可求出A點(diǎn)的承受壓力,再利用杠桿的平衡條件可求出B點(diǎn)的最大稱量.
解答:解:(1)讀表格可知,當(dāng)壓力為0時(shí),壓力傳感器的電阻為300Ω,則電路中的電流I1===0.0156A=15.6mA;
(2)當(dāng)電流為20mA時(shí),壓力傳感器的電阻為R2===234Ω,
分析表中的數(shù)據(jù)可以看出,壓力隨電阻的變化是線性的,設(shè)此時(shí)的壓力為F2列比例關(guān)系有=,解得,F(xiàn)2=110N.
設(shè)人的體重為G,根據(jù)杠桿的平衡條件得,F(xiàn)2?AO=G?BO
解得,G==110N×=572N;
(3)傳感器能承受的最大壓力F′=pS=2×106Pa×2×10-4m2=400N,
設(shè)踏板上能稱量的最大重力為G′,由杠桿的平衡條件得,F(xiàn)′?AO=G′?BO,則G′==400N×=2200N.
答:(1)該秤零起點(diǎn)的刻度線應(yīng)標(biāo)在電流表刻度盤的15.6mA處;
(2)這個(gè)人的體重是572N;
(3)該秤的最大稱量值是2200N.
點(diǎn)評(píng):理解這一裝置的工作原理,是解決此題的前提,此題中主要考查了歐姆定律的應(yīng)用、杠桿平衡條件的應(yīng)用以及壓強(qiáng)的計(jì)算等,具有一定的綜合性,也對(duì)我們分析題意的能力提出了較高的要求.
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(2008?天津模擬)傳感器是把非電學(xué)量(如速度、溫度、壓力等)的變化轉(zhuǎn)換成電學(xué)量的變化的一種元件,在自動(dòng)控制中有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用.有一種測(cè)量人的體重的電子秤,其測(cè)量部分的原理圖如圖中的虛線框所示,它主要由壓力傳感器R(電阻值會(huì)隨所受壓力大小發(fā)生變化的可變電阻)、顯示體重大小的儀表A(實(shí)質(zhì)是理想的電流表)組成.壓力傳感器表面能承受的最大壓強(qiáng)為1×107Pa,且已知壓力傳感器R的電阻與所受壓力的關(guān)系如下表所示.設(shè)踏板和壓桿的質(zhì)量可以忽略不計(jì),接通電源后,壓力傳感器兩端的電壓恒為4.8V,取g=10m/s2.請(qǐng)回答:
壓力F/N 0 250 500 750 1000 1250 1500
電阻R/Ω 300 270 240 210 180 150 120
(1)該秤零起點(diǎn)(即踏板空載時(shí))的刻度線應(yīng)標(biāo)在電流表刻度盤
1.6×10-2
1.6×10-2
A處.
(2)如果某人站在該秤踏板上,電流表刻度盤的示數(shù)為20mA,則此人的體重是
50
50
kg.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)有一種測(cè)量人的體重和身高的電子秤,其測(cè)體重部分的原理圖如圖中的虛線框所示,它主要由三部分構(gòu)成:踏板和壓力杠桿ABO,壓力傳感器R(電阻值會(huì)隨所受壓力大小發(fā)生變化的可變電阻),顯示體重大小的儀表A(實(shí)質(zhì)是電流表).其中
.
AO
.
BO
=11:2
,壓力傳感器R表面能承受的最大壓強(qiáng)為2×106Pa,且已知壓力傳感器R的電阻與所受壓力的關(guān)系如下表所示.
壓力 O 50 100 150 200 250 300
電阻  300 270 240 210 180 150 120
設(shè)踏板和杠桿組件的質(zhì)量可以忽略不計(jì),接通電源后,壓力傳感器兩端的電壓恒為4.5V.請(qǐng)回答:
(1)該秤零起點(diǎn)(即踏板空載時(shí))的刻度線應(yīng)標(biāo)在電流表刻度盤多少毫安處?
(2)如果某人站在該秤踏板上,電流表刻度盤的示數(shù)為20mA,此人的質(zhì)量是多少?
(3)若壓桿與壓力傳感器之間的接觸面積是2cm2,則該秤的最大稱量值是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:黃浦區(qū)模擬 題型:問(wèn)答題

有一種測(cè)量人的體重和身高的電子秤,其測(cè)體重部分的原理圖如圖中的虛線框所示,它主要由三部分構(gòu)成:踏板和壓力杠桿ABO,壓力傳感器R(電阻值會(huì)隨所受壓力大小發(fā)生變化的可變電阻),顯示體重大小的儀表A(實(shí)質(zhì)是電流表).其中
.
AO
.
BO
=11:2
,壓力傳感器R表面能承受的最大壓強(qiáng)為2×106Pa,且已知壓力傳感器R的電阻與所受壓力的關(guān)系如下表所示.
壓力 O 50 100 150 200 250 300
電阻  300 270 240 210 180 150 120
設(shè)踏板和杠桿組件的質(zhì)量可以忽略不計(jì),接通電源后,壓力傳感器兩端的電壓恒為4.5V.請(qǐng)回答:
(1)該秤零起點(diǎn)(即踏板空載時(shí))的刻度線應(yīng)標(biāo)在電流表刻度盤多少毫安處?
(2)如果某人站在該秤踏板上,電流表刻度盤的示數(shù)為20mA,此人的質(zhì)量是多少?
(3)若壓桿與壓力傳感器之間的接觸面積是2cm2,則該秤的最大稱量值是多少?
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有一種測(cè)量人的體重和身高的電子秤,其測(cè)體重部分的原理圖如圖C-1中的虛線框所示,它主要由三部分構(gòu)成:踏板和壓力杠桿ABO,壓力傳感器R(電阻值會(huì)隨所受壓力大小發(fā)生變化的可變電阻),顯示體重大小的儀表A(實(shí)質(zhì)是電流表).其中AO∶BO=5∶1,壓力傳感器表面能承受的最大壓強(qiáng)為2×106Pa,且已知壓力傳感器R的電阻與所受壓力的關(guān)系如表C-1所示.

設(shè)踏板和杠桿組件的質(zhì)量可以忽略不計(jì),接通電源后,壓力傳感器兩端的電壓恒為4.68V,取g=10N/kg.請(qǐng)回答:
(1)該秤零起點(diǎn)(即踏板空載時(shí))的刻度線應(yīng)標(biāo)在電流表刻度盤多少毫安處;
(2)如果某人站在該秤踏板上,電流表刻度盤的示數(shù)為20mA,這個(gè)人的體重是多少;
(3)若壓桿與壓力傳感器之間的接觸面積是2cm2,則該秤的最大稱量值是多少?(提示:當(dāng)FAO?=GBO?時(shí)杠桿平衡)

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