Question

图甲是某电子秤的原理示意图．电压表量程为0~3V（可对应显示质量大小）．已知电阻R₀=60Ω．压力传感器R的阻值随所受压力变化的图象如图乙所示，压力传感器表面能承受的最大压强为2×10⁶Pa，压杆与压力传感器的接触面积是2cm²设托盘和压杆的质量可以忽略不计，电源电压恒定不变．试求：

（1）该压力传感器能承受的最大压力；

（2）若要求传感器受到最大压力时，电压表的示数达到最大值，则电源电压是多大？

Answer

（1）400N（2）6V

【解析】

考查对压强定义式、欧姆定律表达式的理解和运用；

(1)已知压力传感器表面能承受的最大压强为2×106Pa，压杆与压力传感器的接触面积2cm2，

根据压强公式：

，

得压力传感器能承受的最大压力为：

；

(2)根据题目可知传感器受到最大压力为400N时，电压表的示数达到最大值为3V，从图乙可知此时压力传感器R的阻值为60Ω，

又R与R0串联，则电路中总电阻：

，

根据欧姆定律可求得电路中电流：

，

则电源电压为：

，

答：(1)压力传感器能承受的最大压力为400N；

(2)电源电压是6V。