问题
计算题
在公园有一种测量瞬间打击力的游戏机,其原理示意图如图(a)所示,游人手戴拳击手套,击打可水平移动的A装置,A通过压杆与压力传感器接触,压力传感器的电阻值R会随所受压力大小发生变化.电压表的示数可反映出打击力的大小.
已知电阻R0=120Ω,压力传感器表面能承受的最大压力为4 000 N.压杆与压力传感器的接触面积为4cm2.压力传感器的电阻值随所受压力变化的图像如图(b)所示. 若在某次游戏过程中,游人用2 000 N的力击中装置,此时电压表的示数为1.5 V. 设电源电压恒定不变.
(1)该压力传感器能承受的最大压强有多大?
(2)电源电压是多少?
(3)当装置A不受打击力作用时,电压表的示数是多少?
答案
解:
(1)由P=F/S得能承受的最大压强P=4000/4×10-4Pa=l×107 Pa
(2)电路中的电流I=U0/R0,电阻R两端的电压UR =IR,电源电压U=U0+UR=6 V;
(3)不受打击力作用时的电流I′= U/(R′+R0) 由U′= I′R0得不受打击力作用时电压表的示数U0′=1/120 ×120 V=l V。