如图所示,是小明设计的电子秤(g取10N/kg)
(1)已知压力传感器与托盘的接触面积为1×10-3m2,托盘的质量为1kg.电子秤不称量时,压力传感器受到的压力和压强分别是多大?
(2)压力传感器R的阻值会随压力的大小发生变化,它们间的关系如表所示.
压力F(N) | 0 | 50 | 100 | 150 | 200 | 250 |
电阻R(Ω) | 300 | 220 | 165 | 120 | 100 | 90 |
解:(1)F=G=mg=1kg×10N/kg=10N,
;
(2)电流表的示数:
;
压力传感器两端的电压:
UR=U-U0=30V-10V=20V,
此时压力传感器的阻值:
,
对照表中数据知道:
G′=F′=200N,
由G=mg得:
,
被测物体质量:
m物=m′-m=20kg-1kg=19kg;
答:(1)压力传感器受到的压力和压强分别是10N、1×104Pa;
(2)当电压表的示数为10V时,电流表示数为0.2A,被测物体的质量为19kg
(1)电子秤不称量时,压力传感器受到的压力等于托盘重(G=mg),知道受力面积可以求压强;
(2)知道电源电压、电压表的示数(R0两端的电压)和R0的大小,利用欧姆定律和串联电路的特点可以求压力传感器R的阻值,对照表中数据找出对应的压力,即可求出被测物体的质量.
点评:本题考查了重力的计算、固体压力和压强计算、欧姆定律和串联电路的特点以及从提供的表格中得到有用信息,知识点多,属于难题.
高考物理16大解题技巧:伽利略则开创了实验与理论结合来推导解答出物理问题的先河,从而推翻了亚氏的经验主义、想当然的错误,所以在平时学习物理时得出每一个物理结论要力求做到“有根有据”!要能够从物理公式、定理、定律来推导出你的结论。