Question

（2011?潮陽(yáng)區(qū)模擬）如圖，是某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)的電子秤，傳感器上水平放置一托盤天平，傳感器與其它電路元件組成一個(gè)閉合電路，它的阻值隨所受的壓力的變化而變化．（g取10N/㎏）
（1）已知壓力傳感器與托盤的接觸面積為1×10^-3m²，托盤的質(zhì)量為1㎏．電子秤不稱量
時(shí)，壓力傳感器受到的壓力和壓強(qiáng)分別是多大？
（2）壓力傳感器R的阻值與所受壓力的大小的關(guān)系如圖所示．已知R₀的阻值為50Ω，電
源電壓為30V．當(dāng)電壓表的示數(shù)為10V時(shí)，電流表示數(shù)多大？被測(cè)物體重多少N？

壓力F/N	0	50	100	150	200	250
電阻R/Ω	300	220	165	120	100	90

Answer 1

分析：（1）根據(jù)水平面上物體的壓力和自身的重力相等求出電子秤不稱量時(shí)壓力傳感器受到的壓力，根據(jù)P=

F

s

求出壓強(qiáng)；
（2）由電路圖可知，壓力傳感器的電阻與R₀串聯(lián)，電壓表測(cè)R0兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流；根據(jù)歐姆定律求出電流表的示數(shù)，利用串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出傳感器電阻的大小，根據(jù)表格數(shù)據(jù)找出對(duì)應(yīng)的壓力，進(jìn)一步求出被測(cè)物體重．

解答：解：（1）電子秤不稱量時(shí)，壓力傳感器受到的壓力F=mg=1kg×10N/kg=10N
壓強(qiáng)P=

F

s

=

10N

1×10-3m2

=1×10⁴Pa；
（2）電流表示數(shù)I=

U

R

=

10V

50Ω

=0.2A，
壓力傳感器的電阻R_傳=

U

I

=

30V-10V

0.2A

=100Ω，
從題中關(guān)系表格可知壓力傳感器受到的壓力為F'=200N，
所以G_物=F'-mg=200N-10N=190N．
答：（1）壓力傳感器受到的壓力為10N，壓強(qiáng)為1×10⁴Pa；
（2）當(dāng)電壓表的示數(shù)為10V時(shí)電流表示數(shù)為0.2A，被測(cè)物體重為190N．

點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生對(duì)串聯(lián)電路電流和電阻特點(diǎn)的掌握，同時(shí)結(jié)合歐姆定律分析實(shí)際問題得出正確結(jié)論的能力，要學(xué)會(huì)靈活運(yùn)用歐姆定律．