Question

【题目】某实验小组从废旧的电秤上拆下其压力传感器应变片，想通过实验探究其特性，用如图电路获得的恒定电流向压力传感器供电，用电压表测量应变片两端的电压。现备有如下器材：（已知不加压力时单片应变片的电阻约为

．内阻不计的电源；

．量程为，内阻约为的电流表；

．量程为，内阻约为的电压表；

．阻值为，额定电流为的滑动变阻器；

．阻值为，额定电流为的滑动变阻器；

．电键和导线若干。

（1）为了获得恒定电流，采用如图的电路，滑动变阻器应选用__（填字母符号），并将所缺导线补充完整_____。

（2）分别按此电路测量悬挂不是同质量的物体时得出的上、下两应变片的电压和质量的对应情况如表：

悬挂质量	0	0.50	1.00	1.50	2.00	2.50
上片电压	5.90	6.48	7.10	7.71	8.30	8.90
下片电压	5.90	5.50	5.10	4.71	4.30	3.90

请根据表中数据分析，在误差充许的范围内，可求出两应变片的电阻与所悬挂质量的关系式，其中应变片的电阻可表示为：__。

（3）该组同学获得知电子秤的工作原理只根据输出的上、下两应变片的电压差来显示所测物体质量的，则由上述实验数据可知在电子秤完好时，当输出的电压差为（在测量范围之内）时，所测物体的质量__kg。

Answer 1

【答案】D 295+60m 3.50

【解析】

(1)[1][2] 由题中所给器材可知，为方便实验操作，调节滑动变阻器时灵敏应选择滑动变阻器D；电压表测应变片两端电压，电路图如图所示：

(2)[3] 设应变片电阻与质量的关系为

R=a+km

由欧姆定律可知：

U=IR=I（a+km）=0.02（a+km）

根据表中实验数据得：

5.9=0.02（a+k×0），a=295

对上片：将表中U1与对应m代入

U=0.02（a+km）

解得：

k上=60

则：

R上=295+60m（Ω）

(3)[4] 根据题意

△U=U1-U2=0.02（60m+40m）=2m

将△U=7.00V代入解得：

m=3.50kg