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  • （2006?黄浦区模拟）有一种测量人的体重和身高的电子秤，其测体重部分的原理图如图中的虚线框所示，它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆ABO，压力传感器R（电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻），显示体重大小的仪表A（实质是电流表）．其中AO：BO=11：2，压力传感器R表面能承受的最大压强为2×106Pa，且已知压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示． 压力 O 50 100 150 200 250 300 … 电阻 300 270 240 210 180 150 120 … 设踏板和杠杆组件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4.5V．请回答：（1）该秤零起点（即踏板空载时）的刻度线应标在电流表刻度盘多少毫安处？（2）如果某人站在该秤踏板上，电流表刻度盘的示数为20mA，此人的质量是多少？（3）若压杆与压力传感器之间的接触面积是2cm2，则该秤的最大称量值是多少？试题及答案-解答题-云返教育

      • 试题详情

      （2006?黄浦区模拟）有一种测量人的体重和身高的电子秤，其测体重部分的原理图如图中的虚线框所示，它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆ABO，压力传感器R（电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻），显示体重大小的仪表A（实质是电流表）．其中AO：BO=11：2，压力传感器R表面能承受的最大压强为2×106Pa，且已知压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示．
      压力 O 50 100 150 200 250 300 …
      电阻 300 270 240 210 180 150 120 …
      设踏板和杠杆组件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4.5V．请回答：
      （1）该秤零起点（即踏板空载时）的刻度线应标在电流表刻度盘多少毫安处？
      （2）如果某人站在该秤踏板上，电流表刻度盘的示数为20mA，此人的质量是多少？
      （3）若压杆与压力传感器之间的接触面积是2cm      2，则该秤的最大称量值是多少？

      试题解答

      见解析
      解：（1）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=
      U
      R1
      =
      4.68V
      300Ω
      =0.0156A=15.6mA；
      （2）当电流为20mA时，压力传感器的电阻为R      2=
      U
      I2
      =
      4.68V
      0.02A
      =234Ω，
      分析表中的数据可以看出，压力随电阻的变化是线性的，设此时的压力为F      2列比例关系有
      F2
      300-234
      =
      150
      300-210
      ，解得，F2=110N．
      设人的体重为G，根据杠杆的平衡条件得，F      2?AO=G?BO
      解得，G=
      F2?AO
      BO
      =110N×
      11
      2
      =572N；
      （3）传感器能承受的最大压力F′=pS=2×10      6Pa×2×10-4m2=400N，
      设踏板上能称量的最大重力为G′，由杠杆的平衡条件得，F′?AO=G′?BO，则G′=
      F ′?AO
      BO
      =400N×
      11
      2
      =2200N．
      答：（1）该秤零起点的刻度线应标在电流表刻度盘的15.6mA处；
      （2）这个人的体重是572N；
      （3）该秤的最大称量值是2200N．
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      选修3-1沪科版解答题高中物理

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