(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

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  • 解题思路:(1)踏板空载时,压力为0,从表中可知电阻的大小,再根据电压的大小可利用欧姆定律求出此时电流表的示数;(2)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;(3)已知能承受的最大压强,根据公式F=pS可求出A点的承受压力,再利用杠杆的平衡条件可求出B点的最大称量.

    (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R2=[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F2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,F2•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=2×106Pa×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.

    点评:

    本题考点: 闭合电路的欧姆定律;常见传感器的工作原理.

    考点点评: 理解这一装置的工作原理,是解决此题的前提,此题中主要考查了欧姆定律的应用、杠杆平衡条件的应用以及压强的计算等,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.

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