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力传感器在电子秤中的应用电子秤所使用的测力装置是力传感器.常见的一种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.若在弹簧钢的自由端施加向下的作用力F,则弹簧钢发生弯曲,上应变片被拉伸,下应变片被压缩.力越大,弹簧钢的弯曲程度越大.应变片结构如图乙所示,其中金属电阻丝的阻值对长度变化很敏感.给上、下金属电阻丝提供相等且大小不变的电流,上应变片两引线间电压为U
1,下应变片两引线间电压为U
2,传感器把这两个电压的差值U(U=U
1-U
2)输出,用来反映力F的大小.金属电阻丝的阻值随温度会发生变化,其变化情况如图丙所示.为消除气温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.串联合适的电阻后,测量结果不再受温度影响.
(1)这种力传感器是将力的大小转换为______(电流/电压)的装置.
(2)外力F增大时,下列说法正确的是______.
A.上、下应变片金属电阻丝电阻都增大
B.上、下应变片金属电阻丝电阻都减小
C.上应变片金属电阻丝电阻减小,下应变片金属电阻丝电阻增大
D.上应变片金属电阻丝电阻增大,下应变片金属电阻丝电阻减小
(3)传感器输出的电压U随外力F增大而______.
(4)进行温度补偿时,应给上金属电阻丝串联阻值随温度升高而______的电阻,下金属电阻丝串联阻值随温度升高而______的电阻.
(5)如果未进行温度补偿,自由端受到相同的力F作用,该传感器下应变片两端的电压U
2冬天比夏天______(大/小).
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小明想比较阻燃型保温材料和普通保温材料的保温性能.他用厚度相同的两种材料的板材制成大小相同的两只盒子,盒盖上开有插温度计的小孔.首先在阻燃型材料的盒内放一烧杯,烧杯中倒入适量的热水,盖上盖子,测得温度如图所示,并记录温度计示数下降10℃所用的时间t
1.然后将烧杯移至普通保温材料的盒内,盖上盖子,记录温度下降10℃所用的时间t
2.上述实验再重复做两次.
(1)图示温度计示数为______℃.
(2)下面是小明设计的实验数据记录表格.
材料 实验次数 | 阻燃型 | 普通 |
温度差T/℃ | A | 温度差T/℃ | B |
1 | 10 | | 10 | |
2 | 10 | | 10 | |
3 | 10 | | 10 | |
表格中A处填写的物理量是______,其单位是______.
(3)小明实验方案中存在明显问题,请你帮他指出来.答:______.
(4)小华针对小明方案中存在的问题,对方案进行修改.简要写出修改后正确的实验方案.答:______.
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