题目内容
有一种测量人体重的电子秤,其原理图如图中的虚线所示,它主要由三部分构成:踏板和压力杠杆ABO、压力传感器R(一个阻值可随压力大小而变化的电阻器),显示体重的仪表G(其实质是电流表),其中AO:BO=5:1.已知压力传感器的电阻与其所受压力的关系如下表所示:| 压力F/N | 50 | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 | … | |
| 电阻R/SKIPIF 1<0 | 300 | 270 | 240 | 210 | 180 | 150 | 120 | … |
则:(1)利用表中数据归纳出电阻R随压力F变化的函数关系式:______;
(2)该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表刻度盘______毫安处;
(3)如果某人站在踏板上,电流表刻度盘示数为20mA,这个人的体重是______.
【答案】分析:(1)观察表格中的数据可知,压力每增大50N,压力传感器的电阻减小30Ω,据此可归纳出R随压力F变化的函数关系式;
(2)踏板空载时,通过表中信息可以得出电阻大小,利用欧姆定律可以求电流;
(3)根据电压与电流可求出此时压力传感器的电阻值,再依据表中的变化规律可求出此时作用在A点的压力的大小,最后根据杠杆的平衡条件得出作用在B点的人的体重;
解答:解:(1)分析数据可知,当F每增大50N时,电阻R减小30Ω,因为电阻的最大值为300Ω,所以归纳得电阻R随压力F变化的函数关系式为:R=300-0.6F;
(2)读表格可知,当压力为0时,压力传感器的电阻为300Ω,则电路中的电流I1=
=
=0.0156A=15.6mA;
(3)当电流为20mA时,压力传感器的电阻为R2=
=
=234Ω,
根据R随压力F的变化函数关系R=300-0.6F得,F2=(300Ω-234Ω)÷0.6=110N,
设人的体重为G,根据杠杆的平衡条件得,F2?AO=G?BO
解得,G=
=110N×
=550N
故答案为:(1)R=300-0.6F; (2)15.6; (3)550N.
点评:理解这一装置的工作原理,是解决此题的前提,此题中主要考查了实验数据的分析、欧姆定律的应用、杠杆平衡条件的应用等,具有一定的综合性,也对我们分析题意的能力提出了较高的要求.
(2)踏板空载时,通过表中信息可以得出电阻大小,利用欧姆定律可以求电流;
(3)根据电压与电流可求出此时压力传感器的电阻值,再依据表中的变化规律可求出此时作用在A点的压力的大小,最后根据杠杆的平衡条件得出作用在B点的人的体重;
解答:解:(1)分析数据可知,当F每增大50N时,电阻R减小30Ω,因为电阻的最大值为300Ω,所以归纳得电阻R随压力F变化的函数关系式为:R=300-0.6F;
(2)读表格可知,当压力为0时,压力传感器的电阻为300Ω,则电路中的电流I1=
(3)当电流为20mA时,压力传感器的电阻为R2=
根据R随压力F的变化函数关系R=300-0.6F得,F2=(300Ω-234Ω)÷0.6=110N,
设人的体重为G,根据杠杆的平衡条件得,F2?AO=G?BO
解得,G=
故答案为:(1)R=300-0.6F; (2)15.6; (3)550N.
点评:理解这一装置的工作原理,是解决此题的前提,此题中主要考查了实验数据的分析、欧姆定律的应用、杠杆平衡条件的应用等,具有一定的综合性,也对我们分析题意的能力提出了较高的要求.
练习册系列答案
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| 电阻R/Ω | 300 | 270 | 240 | 210 | 180 | 150 | 120 | 90 | 60 | … |
(2)如果某人站在该秤踏板上,电流表的示数为0.02A,这个人的体重为多少?
(3)若压杆与压力传感器之间的接触面积是2cm2,则该秤的仪表(电流表)量程是多少?
在我们的日常生活中,有一种测量人体重的电子秤,其测量部分的原理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的大小而发生变化的可变电阻),显示体重大小的仪表A(实质上是电流表)组成.压力传感器表面能承受的最大压强为l×107Pa,且已知压力传感器R的电阻值与所受压力的关系如下表所示.设踏板和压杆的质量忽略不计,接通电源后,压力传感器两端的电压恒为4.8V,取g=10N/kg.请通过计算回答:
(1)当压力为0时电流表的示数为多少?
(2)如果某人站在该秤踏板上,电流表的示数为0.02A,这个人的体重为多少?
(3)若压杆与压力传感器之间的接触面积是2cm2,则该秤的仪表(电流表)量程是多少?
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(1)当压力为0时电流表的示数为多少?
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(1)当压力为0时电流表的示数是多少?
(2)如果某人站在该秤踏板上,电流表的示数为0.02A,这个人的体重有多少?
(3)若压杆与压力传感器之间的接触面积是2cm2,则该秤的仪表(电流表)量程是多少?
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