有一种测量手压力大小的电子称.其原理如图甲所示.它主要由手压板.杠杆OAB.压力传感器R(电阻值随所受压力的大小发生变化的变阻器)和显示压力大小的仪器A构成.其中OA:OB=1:2.且已知压力传感器R的电阻与它所受的压力F的关系如图乙所示．电源电压为6V且保持不变．手压板和杠杆的质量不计．求:(1)若某同学对手压板的压力为400N时.压力传感器上受� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

（2012?泰州模拟）有一种测量手压力大小的电子称，其原理如图甲所示，它主要由手压板、杠杆OAB，压力传感器R（电阻值随所受压力的大小发生变化的变阻器）和显示压力大小的仪器A（实质是电流表）构成，其中OA：OB=1：2，且已知压力传感器R的电阻与它所受的压力F的关系如图乙所示．电源电压为6V且保持不变．手压板和杠杆的质量不计．求：
（1）若某同学对手压板的压力为400N时，压力传感器上受的压力多大？此时电流表的示数多大？
（2）若压力传感器R表面能承受的最大压强为4×10⁶Pa，压力杆与压力传感器之间的接触面积是3cm²，则压力传感器R表面能承受最大压力为多大？
（3）该电子称的测量范围是多少？

分析：（1）利用杠杆平衡条件可求压力传感器上受的压力，再根据压力值由图象找出对应的压力传感器R的阻值，然后根据欧姆定律求解；
（2）知道传感器能承受的最大压强和接触面积利用F=pS求出承受的最大压力；
（3）利用杠杆平衡条件可求手压板上的最大压力，即可得出该电子称的测量范围．

解答：解：（1）根据杠杆平衡条件得：F₁×OB=F₂×OA，
∴压力传感器受的压力：
F₂=F₁×

=400N×

=800N；
由图乙可知此时R=200Ω，
电流表的示数I=

200Ω

=0.03A．
（2）压力传感器R承受最大压力为：
F_2大=p_大s=4×10⁶Pa×3×10^-4m²=1200N．
（3）由F₁×OB=F₂×OA得：
手压板上的最大压力：
F_1大=F_2大

=1200N×

=600N，
所以该电子称的称量范围为0～600N．
答：（1）手压板的压力为400N时，压力传感器上受的压力为800V，此时电流表的示数为0.03A；
（2）压力传感器R表面能承受最大压力为1200N；
（3）该电子称的测量范围为0～600N．

点评：本题用到了压强公式、杠杆平衡条件、欧姆定律，还要求从图象搜集信息，所以要灵活运用公式．

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