问题
问答题
有一种测量手压力大小的电子称,其原理如图甲所示,它主要由手压板、杠杆OAB,压力传感器R(电阻值随所受压力的大小发生变化的变阻器)和显示压力大小的仪器A(实质是电流表)构成,其中OA:OB=1:2,且已知压力传感器R的电阻与它所受的压力F的关系如图乙所示.电源电压为6V且保持不变.手压板和杠杆的质量不计.求:
(1)若某同学对手压板的压力为400N时,压力传感器上受的压力多大?此时电流表的示数多大?
(2)若压力传感器R表面能承受的最大压强为4×106Pa,压力杆与压力传感器之间的接触面积是3cm2,则压力传感器R表面能承受最大压力为多大?
(3)该电子称的测量范围是多少?
答案
(1)根据杠杆平衡条件得:F1×OB=F2×OA,
∴压力传感器受的压力:
F2=F1×
=400N×OB OA
=800N;2 1
由图乙可知此时R=200Ω,
电流表的示数I=
=U R
=0.03A.6V 200Ω
(2)压力传感器R承受最大压力为:
F2大=p大s=4×106Pa×3×10-4m2=1200N.
(3)由F1×OB=F2×OA得:
手压板上的最大压力:
F1大=F2大
=1200N×OA OB
=600N,1 2
所以该电子称的称量范围为0~600N.
答:(1)手压板的压力为400N时,压力传感器上受的压力为800V,此时电流表的示数为0.03A;
(2)压力传感器R表面能承受最大压力为1200N;
(3)该电子称的测量范围为0~600N.