压力传感器是一种阻值能随所受压力大小发生变化的电阻.在科技小制作活动中,小军利用压力传感器设计了一种简易的电子秤,其原理如图甲所示.所用压力传感器R的上表面面积为6×10-4m2

压力传感器是一种阻值能随所受压力大小发生变化的电阻.在科技小制作活动中,小军利用压力传感器设计了一种简易的电子秤,其原理如图甲所示.所用压力传感器R的上表面面积为6×10-4m2

问题描述:

压力传感器是一种阻值能随所受压力大小发生变化的电阻.在科技小制作活动中,小军利用压力传感器设计了一种简易的电子秤,其原理如图甲所示.所用压力传感器R的上表面面积为6×10-4m2,R允许通过的最大电流为50mA,电源电压为15V,秤盘的质量可忽略,其底面积为4.0×10-2m2,传感器的电阻与所受压力的关系图线如图乙所示.(g取10N/kg)

求:
(1)如果在秤盘上放一个质量为1kg、底面积为3.5×10-2m2的圆柱形容器,当容器内盛有8kg水时,秤盘对压力传感器R的压强是多大?
(2)若接入电路的电流表量程为0~100mA,仍然使用上述容器,则该电子秤最多能称量多少kg的水?

最佳答案:

(1)P=

F
S
=
(1kg+8kg)×10N/kg
6×10−4m2
=1.5×105Pa;
(2)R=
U
I
=
15V
0.05A
=300Ω,
由R-F图线可知,电阻为300Ω时,对应的压力为F=100N,故G总=F=100N,
m总=
G总
g
=
100N
10N/kg
=10kg,
m水=m总-m容=10kg-1kg=9kg.
答:(1)秤盘对压力传感器R的压强是1.5×105Pa;
(2)该电子秤最多能称量9kg的水.
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