Question

3．阅读以下材料，回答相关问题．
电子秤所使用的测力装置是压力传感器．常见的一种压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．当在弹簧钢的自由端施加竖直向下的压力F，弹簧钢就会向下弯曲．弹簧钢的弯曲程度越显著，上应变片被拉伸、下应变片被压缩的程度越显著．
应变片结构如图乙所示，其中金属电阻丝的电阻值对长度变化很敏感．电子秤工作时，电源给上、下应变片中金属电阻丝提供相等且大小不变的电流I，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=U₁-U₂输出，用来反映加在弹簧钢自由端压力F的大小．
金属电阻丝的阻值会随温度发生变化，其变化情况如图丙所示．为消除环境温度随季节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，减小由于温度变化对测量精度的影响．

（1）压力传感器是将力的大小转换为电压（选填“电流”或“电压”）的装置．
（2）压力F增大时，下应变片金属电阻丝电阻变小．
（3）若电子秤载物台面倾斜时，则秤的示数不等于（选填“等于”或“不等于”）被测物体的质量．
（4）进行温度补偿时，应给金属电阻丝串联一个可变电阻（选填“定值”或“可变”）．

Answer 1

分析 （1）从题目所给信息中可知，传感器传输的是电压的差值，用电压的差值来反映力F的大小；
（2）外力F增大时，上应变片被拉伸，下应变片被压缩，应变片长度发生变化，可知电阻的变化；
（3）电子秤载物台面倾斜时，会改变物体作用力的力臂，使上、下应变片的形变不能正确的反映物体的质量；
（4）根据图丙中电阻随温度的变化判断温度补偿时串联电阻的特点．

解答 解：（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）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；
（3）电子秤载物台面倾斜时，会改变物体作用力的力臂，秤的示数不等于被测物体的质量；
（4）由图丙可知，金属电阻丝的阻值随温度的增大而增大，进行温度补偿时应给金属电阻丝串联一个可变电阻．
故答案为：（1）电压；（2）小；（3）不等于；（4）可变．

点评 本题考查了有关电子秤的知识，从题干中获取有用的信息是解题的关键．