题目内容

【题目】图甲所示是大型机械厂里用来称重的电子吊秤,其中实现称重的关键元件是拉力传感器。其工作原理是:挂钩上挂上重物,传感器中拉力敏感电阻丝在拉力作用下发生形变,拉力敏感电阻丝的电阻也随着发生变化,再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号(电压或电流),从而完成将所称物体重量变换为电信号的过程。

(1)简述拉力敏感电阻丝的阻值随拉力变化的原因_______________________________

(2)小明找到一根拉力敏感电阻丝RL,其阻值随拉力变化的图像如图乙所示,再按图丙所示电路制作了一个简易吊秤。电路中电源电动势E15V,内阻约;灵敏毫安表量程为10mA,内阻约5Ω;R是电阻箱,最大阻值是9999Ω;RL接在A、B两接线柱上,通过光滑绝缘滑环可将重物吊起,接通电路完成下列操作。

a.滑环下不吊重物时,调节电阻箱,当电流表为某一合适示数I时,读出电阻箱的读数R1

b.滑环下吊上待测重物,测出电阻丝与竖直方向的夹角为θ;

c.调节电阻箱,使_______读出此时电阻箱的读数R2

d.算得图乙直线的斜率k和截距b;

则待测重物的重力G的表达式为G=_____(用以上测得的物理量表示),测得θ=53°(sin53°=0.8,cos53°=0.6),R1R2分别为1052Ω1030Ω,结合乙图信息,可得待测重物的重力G=_____N(结果保留三位有效数字)。

【答案】电阻丝受拉力时,长度增加而横截面积减小,根据电阻定律知其电阻增大 电流变示数仍为I, 132

【解析】

(1)电阻丝受拉力时,长度增加而横截面积减小,根据电阻定律知其电阻增大

(2)根据等效替代法测电阻,调节电阻箱,使电流变示数仍为I

由其阻值随拉力变化的图像可得k===0.2,由平衡条件得2=G,由等效替代测电阻得=R1-R2可解得G=代入数据可得待测重物的重力G=N=132N

故答案为:(1)电阻丝受拉力时,长度增加而横截面积减小,根据电阻定律知其电阻增大(2)电流变示数仍为I; (3) ; (4). 132

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