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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如图中的虚线框所示,它主要由...

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=5:1,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F/N50100150200250300
电阻R/Ω300270240210180150120
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4.8V.请回答:
(1)踏板空载时,电流表读数是多少mA?
(2)若压杆与压力传感器之间的接触面积是2×10-4m2,则该秤的最大称量值是多少?
(3)一个体重为500N的中学生站在此台秤上,电流表读数应为多少?

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(1)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; (2)利用压强公式求出压力传感器R表面能承受的最大压力,再根据杠杆的平衡条件求出该秤的最大称量值; (3)根据杠杆的平衡条件求出压力传感器受到的压力,由表格得出此时压力传感器R的电阻,再根据欧姆定律求出电流表的读数. 【解析】 (1)踏板空载时电流表读数: I===0.016A=16mA; (2)根据p=可得: 压力传感器R表面能承受的最大压力F=pS=2×106Pa×2×10-4m2=400N 根据F×AO=F′×BO得: 该秤的最大称量值为F′=F×=400N×=2000N; (3)中学生站在此台秤上时,压力传感器受到的压力: F==500N×=100N, 由表格查出此时电阻值为240Ω,则 电流表的读数I===0.02A=20mA. 答:(1)踏板空载时,电流表读数是16mA; (2)该秤的最大称量值是2000N; (3)一个体重为500N的中学生站在此台秤上,电流表读数应为20mA.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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