题目内容
【题目】传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)的变化转换成电学量的变化的一种元件，在自动控制中有着相当广泛的应用．有一种测量人的体重的电子秤，其测量部分的原理图如图中的虚线框所示，它主要由压力传感器R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻)和显示体重大小的仪表A(实质是理想电流表)组成．压力传感器表面能承受的最大压强为1×107Pa，且已知压力传感器R的电阻与所受压力的关系如表所示。设踏板和压杆的质量可以忽略不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.8V，取g＝10m/s2.请作答：
(1)该秤零点(即踏板空载时)的刻度线应标在电流表刻度盘________A处．
(2)如果某人站在该秤踏板上，电流表刻度盘的示数为20mA，这个人的质量是_____kg.
压力F/N | 0 | 250 | 500 | 750 | 1 000 | 1 250 | 1 500 | … |
电阻R/Ω | 300 | 270 | 240 | 210 | 180 | 150 | 120 | … |
【答案】1.6×10－2 50
【解析】
(1)[1]由题表格知，踏板空载时，压力传感器的电阻R＝300Ω，此时A中电流
I＝
A＝1.6×10－2A
(2)[2]当电流I′＝20mA＝2×10－2A时，压力传感器的电阻
R′＝
＝
＝240Ω
由表格可知，这个人受到的重力为500N，此人质量为50kg。
【题目】图1中所示装置可以用来测量硬弹簧（即劲度系数较大的弹簧）的劲度系数k．电源的电动势为E，内阻可忽略不计．滑动变阻器全长为l，重力加速度为g，V为理想电压表．当木板上没有放重物时，滑动变阻器的触头位于图1中a点，此时电压表示数为零．在木板上放置质量为m的重物，滑动变阻器的触头随木板一起下移．由电压表的示数U及其它给定条件，可计算出弹簧的劲度系数k．
（1）写出m、U与k之间所满足的关系式．________
（2）已知E = 1.50V，l =12.0cm，g=9.80m/s2．测量结果如下表：
m（kg） | 1.00 | 1.50 | 3.00 | 4.50 | 6.00 | 7.50 |
U（V） | 0.108 | 0.154 | 0.290 | 0.446 | 0.608 | 0.740 |
①在图2中给出的坐标纸上利用表中数据描出m－U直线．______
②m－U直线的斜率为______________kg/V．
③弹簧的劲度系数k=______________N/m．（保留3位有效数字）
