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物理必考城镇街道上常用电子磅秤测量人的体重和身高.如图所示是某型号电

2024-01-17 18:39:00信息公告457

城镇街道上常用电子磅秤测量人的体重和身高.如图所示是某型号电子磅秤册体重是的原理图,主要部件是杠杆ABO,电流表A和压力传感器R(相当于电阻值会随受到的压力大小发生变化的可变电阻).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,压力传感器R的电阻与受到的压力关系如下表所示,踏板与杠杆组件的质量可忽略,使用的电源电压为6V.(g取10N/kg)

压力F/N050100150200250300
电阻R/Ω300270240210180150120
(1)该磅秤的零起点(即踏板空载时)的刻度线应标在电流表刻度盘的多少安培处?5sX物理好资源网(原物理ok网)

(2)某同学站在该磅秤踏板上时,电流表刻度盘的示数为25mA,该同学的质量是多少kg?5sX物理好资源网(原物理ok网)

(3)若压杆与压力传感器之间的最大接触面积是2cm2,则该秤的最大秤量值是多少千克?

试题答案

解:(1)空载时压力为0N,查表知此时传感器电阻为R1=300Ω,5sX物理好资源网(原物理ok网)

此时电流I1===0.02A;5sX物理好资源网(原物理ok网)

(2)电流I2=25mA=0.025A,5sX物理好资源网(原物理ok网)

R2===240Ω5sX物理好资源网(原物理ok网)

查表知此时传感器上面的压力FA=100N,5sX物理好资源网(原物理ok网)

对于杠杆ABO,杠杆平衡时有=,5sX物理好资源网(原物理ok网)

即=5sX物理好资源网(原物理ok网)

该同学质量m=50kg;5sX物理好资源网(原物理ok网)

(3)传感器上承受的最大压力:5sX物理好资源网(原物理ok网)

F=PS=2×106Pa×2×10-4m2=400N5sX物理好资源网(原物理ok网)

对于杠杆ABO,杠杆平衡时有=,5sX物理好资源网(原物理ok网)

即=5sX物理好资源网(原物理ok网)

秤的最大称量:mmax=200kg.5sX物理好资源网(原物理ok网)

答:(1)该磅秤的零起点应标在电流表刻度盘0.02A处;5sX物理好资源网(原物理ok网)

(2)该同学的质量是50kg;5sX物理好资源网(原物理ok网)

(3)该秤的最大秤量值是200kg.5sX物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)由表可知,空载时传感器的电阻,根据欧姆定律求出电流表的示数;5sX物理好资源网(原物理ok网)

(2)根据欧姆定律求出此时的电阻,查表可知此时传感器上面的压力的大小,根据杠杆的平衡条件求出该同学的质量;5sX物理好资源网(原物理ok网)

(3)根据压强公式求出传感器上承受的最大压力,根据杠杆的平衡条件求出该秤的最大秤量值.5sX物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查了欧姆定律的简单计算和杠杆平衡条件的简单应用,是一道综合题.能根据表格找到压力和电阻之间的关系是解决本题的关键.5sX物理好资源网(原物理ok网)