Question

【題目】某實驗小組從廢舊的電秤上拆下其壓力傳感器應變片，想通過實驗探究其特性，用如圖電路獲得的恒定電流向壓力傳感器供電，用電壓表測量應變片兩端的電壓。現(xiàn)備有如下器材：（已知不加壓力時單片應變片的電阻約為

．內(nèi)阻不計的電源；

．量程為，內(nèi)阻約為的電流表；

．量程為，內(nèi)阻約為的電壓表；

．阻值為，額定電流為的滑動變阻器；

．阻值為，額定電流為的滑動變阻器；

．電鍵和導線若干。

（1）為了獲得恒定電流，采用如圖的電路，滑動變阻器應選用__（填字母符號），并將所缺導線補充完整_____。

（2）分別按此電路測量懸掛不是同質(zhì)量的物體時得出的上、下兩應變片的電壓和質(zhì)量的對應情況如表：

懸掛質(zhì)量	0	0.50	1.00	1.50	2.00	2.50
上片電壓	5.90	6.48	7.10	7.71	8.30	8.90
下片電壓	5.90	5.50	5.10	4.71	4.30	3.90

請根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析，在誤差充許的范圍內(nèi)，可求出兩應變片的電阻與所懸掛質(zhì)量的關(guān)系式，其中應變片的電阻可表示為：__。

（3）該組同學獲得知電子秤的工作原理只根據(jù)輸出的上、下兩應變片的電壓差來顯示所測物體質(zhì)量的，則由上述實驗數(shù)據(jù)可知在電子秤完好時，當輸出的電壓差為（在測量范圍之內(nèi)）時，所測物體的質(zhì)量__kg。

Answer 1

【答案】D 295+60m 3.50

【解析】

(1)[1][2] 由題中所給器材可知，為方便實驗操作，調(diào)節(jié)滑動變阻器時靈敏應選擇滑動變阻器D；電壓表測應變片兩端電壓，電路圖如圖所示：

(2)[3] 設應變片電阻與質(zhì)量的關(guān)系為

R=a+km

由歐姆定律可知：

U=IR=I（a+km）=0.02（a+km）

根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)得：

5.9=0.02（a+k×0），a=295

對上片：將表中U1與對應m代入

U=0.02（a+km）

解得：

k上=60

則：

R上=295+60m（Ω）

(3)[4] 根據(jù)題意

△U=U1-U2=0.02（60m+40m）=2m

將△U=7.00V代入解得：

m=3.50kg