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×

OB
OA
=400N×
2
1
=800N;

由图乙可知此时R=200Ω,

电流表的示数I=

U
R
=
6V
200Ω
=0.03A.

(2)压力传感器R承受最大压力为:

F2大=ps=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

OA
OB
=1200N×
1
2
=600N,

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.

单项选择题
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