Question

【題目】閱讀短文，回答問題 壓力傳感器
壓力傳感器種類很多，電子秤中測力裝置所使用的電阻應(yīng)變式壓力傳感器就是其中的一種，它能夠?qū)⒈粶y量的壓力信號轉(zhuǎn)化成電壓信號．電阻應(yīng)變式壓力傳感器的原理如題（1）圖所示，金屬梁右端為固定端，左端為自由端，金屬梁的上、下表面各緊貼一塊相同的應(yīng)變片、應(yīng)變片結(jié)構(gòu)如題（2）圖所示，它主要是由基底、金屬電阻絲和引線等組成，電阻絲固定在基底上，當(dāng)應(yīng)變片被拉長時，金屬電阻絲同時被拉長，電阻線的電阻變大．反之，當(dāng)應(yīng)變片被壓縮時，金屬電阻絲變短，電阻絲的電阻變�。�

當(dāng)自由端受到向下的壓力F時，金屬梁向下彎曲，上應(yīng)變片被拉長，下應(yīng)變片被壓縮．如果上、下金屬電阻絲有大小不變的電流I通過時，上應(yīng)變片引線間兩端電壓為U1 ， 下應(yīng)變片引線間兩端電壓為U2 ， 傳感器可以通過輸出兩個電壓的差值U（U=U1﹣U2）來反映壓力F的大小．
請回答下列問題：
（1）壓力傳感器是將力的大小轉(zhuǎn)換成為（選填“電流”或“電壓”）的裝置．
（2）壓力F增大時，下應(yīng)變片金屬電阻絲電阻變 ．
（3）當(dāng)金屬梁受力向下彎曲時，U1 ， U2 ． （選填“變大”、“變小”或“不變”）
（4）當(dāng)金屬梁沒有受到壓力時，由于 ， 所以U1=U2 ， U=0．

Answer 1

【答案】
（1）電壓
（2）小
（3）變大；變小
（4）兩應(yīng)變片的電阻相等，通過兩應(yīng)變片的電流相等
【解析】解：（1）傳感器把兩個電壓的差值輸出，用來反映力F的大小，所以這種力傳感器是將力的大小轉(zhuǎn)換為電壓的裝置；（2）外力F增大時，上應(yīng)變片金屬電阻絲長度變大，電阻變大，下應(yīng)變片金屬電阻絲長度變短，電阻變��；（3）當(dāng)金屬梁受力向下彎曲時，上面金屬電阻絲長度變大，電阻變大，下面金屬電阻絲長度變短，電阻變��；由歐姆定律可知，電壓U=IR，電流一定時，電阻越大，導(dǎo)體，U1變大，U2變�。唬�4）由題意可知，金屬梁的上、下表面的應(yīng)變片完全相同，即兩應(yīng)變片的電阻相同，且兩應(yīng)變片串聯(lián)在電路中，所以通過兩應(yīng)變片的電流相等，根據(jù)U=IR可知，上應(yīng)變片引線間兩端電壓為U1和下應(yīng)變片引線間兩端電壓為U2相等；即U1=U2 ， U=U1﹣U2=0．故答案為：（1）電壓；（2）��；（3）變大；變��；（4）兩應(yīng)變片的電阻相等，通過兩應(yīng)變片的電流相等． （1）從題目所給信息中可知，傳感器傳輸?shù)氖请妷旱牟钪�，用電壓的差值來反映力F的大�。唬�2）外力F增大時，上應(yīng)變片被拉伸，下應(yīng)變片被壓縮，應(yīng)變片長度發(fā)生變化，可知電阻的變化；（3）根據(jù)串聯(lián)電路電流的特點結(jié)合U=IR分析，以U1=U2 ， U=0的原因；（4）外力F增大時，上面金屬電阻絲被拉伸，下面金屬電阻絲被壓縮，電阻絲長度發(fā)生變化，可知電阻的變化；在電流相同時，根據(jù)U=IR分析，電壓隨電阻的變化．