题目内容
【题目】力传感器
常见的一种力传感器由弹簧钢和应变片组成,其结构示意图如图甲所示,弹簧钢右端固定,在其上、下表面各贴一个相同的应变片,若在弹簧钢的自由端施加向下的作用力F,则弹簧钢发生弯曲,上应变片被拉伸,下应变片被压缩。力越大,弹簧钢的弯曲程度越大。应变片结构如图乙所示,其中金属电阻丝的阻值对长度变化很敏感,给上、下金属电阻丝提供相等且大小不变的电流,上应变片两引线间电压为U1,下应变片两引线间电压为U2,传感器把这两个电压的差值U(U=U1﹣U2)输出,用来反映力F的大小。金属电阻丝的阻值随温度会发生变化,其变化情况如图丙所示。为消除气温变化对测量精度的影响,需分别在上、下应变片金属电阻丝与引线之间串联一只合适的电阻,进行温度补偿,串联合适的电阻后,测量结果不再受温度影响。
阅读短文,回答问题
(1)这种力传感器是将力的大小转换为______(选填“电流”或“电压”)的装置;
(2)作用在弹簧钢自由端向下的作用力F增大时,下列说法正确的是__________;
A. 上、下应变片金属电阻丝电阻都增大
B. 上、下应变片金属电阻丝电阻都减小
C. 上应变片金属电阻丝电阻减小,下应变片金属电阻丝电阻增大
D. 上应变片金属电阻丝电阻增大,下应变片金属电阻丝电阻减小
(3)传感器输出的电压U随外力F增大而________(选填“增大”“减小”或“不变”);
(4)进行温度补偿时,为了给上、下金属电阻丝提供相等且大小不变的电流,应给上金属电阻丝串联阻值随温度升高而________的电阻(选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】电压 D 增大 减小
【解析】
(1)[1]传感器把两个电压的差值输出,用来反映力F的大小,所以这种力传感器是将力的大小转换为电压的装置;
(2)[2]外力F增大时,上应变片金属电阻丝长度变大,电阻变大,下应变片金属电阻丝长度变短,电阻变小,故选D;
(3)[3]压力越大电子秤示数越大,也就是输出的电压越大,所以说传感器输出的电压U随外力F增大而增大;
(4)[4]未进行温度补偿时,金属电阻丝的阻值随温度的增大而增大,所以串联的电阻应该是随着温度的升高而减小的电阻。
【题目】小文同学学习了燃料的热值后,自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系。他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置,并每隔l min记录了杯中水的温度。
加热时间/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
甲杯水温/°C | 25 | 27 | 29 | 32 | 34 | 36 | 38 |
乙杯水温/°C | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 |
(1)在安装、调整实验器材时,科学合理的顺序是(甲图中):先固定________________的位置,再调整固定________________的位置(选填“A”或“B”)。
(2)为保证实验结论的可靠,实验时应控制两套装置中相同的量有:加热时间和水的初温、水的_______。
(3)通过表中记录的数据,你认为加热相同时间甲装置吸收热量_______ (选填“大于”、 “等于”或“小于”)乙装置吸收的热量:理由是__________。
(4)小文同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及酒精灯中燃料的质量。井由记录的数据,利用公式计算出了水吸收的热量。他想通过这些数据计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果可靠吗?_________。理由是______。
【题目】在研究“物体动能与质量和速度的关系”实验中,将钢球从某一高度由静止释放,钢球摆到竖直位置时,撞击水平木板上的木块,将木块撞出一段距离.
实验次数 | 钢球质量 | 钢球下摆髙度 | 木块滑行距离 |
1 | 20 | 30 | 35 |
2 | 40 | 30 | 65 |
3 | 60 | 30 |
(1)本实验使钢球获得动能的操作方法是______.
(2)从上表数据可以看出,实验中控制了______相同,从而探究动能与______的关系.
(3)第1次实验时若不考虑能量损失,钢球对木块最多可做______J的功;第3次实验时,木块被撞后滑出木板无法记录数据,需要重做第三次实验,甲同学建议换用同样较长的木板,乙同学建议换一个较大的木块,丙同学建议降低钢球下摆的高度,你认为应当采用______同学的建议.
(4)由上述实验数据和现象可得出结论:__________________