小明设计的压力传感器如图.它的主要构成部分:支板和压力杠杆ABO.压力传感器R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻).显示压力大小的仪表A.滑轮组合(滑轮组合由动滑轮Q和安装在水平杆CD上的两个定滑轮组成).图中水平杆CD与竖直杆EH.DI组合成支架固定在水平地面上.设支板和压力杠杆ABO.杠杆组件的质量.绳的质量.滑轮与轴的摩擦可以� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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小明设计的压力传感器如图。它的主要构成部分：支板和压力杠杆ABO，压力传感器R（电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻），显示压力大小的仪表A（实质是电流表）、滑轮组合（滑轮组合由动滑轮Q和安装在水平杆CD上的两个定滑轮组成）。图中水平杆CD与竖直杆EH、DI组合成支架固定在水平地面上。设支板和压力杠杆ABO、杠杆组件的质量、绳的质量，滑轮与轴的摩擦可以忽略不计。接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.8V，取g=10N／kg。其中AO∶BO=5∶1，压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示

压力F/N	0	50	100	150	200	250	300	…
电阻R/	300	270	240	210	180	150	120	…

当支板上放重物G₁=650N时，小明以拉力F₁匀速拉动绳子，使物体压在支板上时，压力杠杆ABO在水平位置平衡，此时电流表的示数为20mA；当支板上放重物G₂=1500N时，小明以拉力F₂匀速拉动绳子，使物体压在支板上时，压力杠杆ABO仍在水平位置平衡，此时电流表的示数为32mA；且F₁: F₂＝2:3

请回答：（1）当电流表的示数为25 mA且压力杠杆ABO在水平位置平衡时，支板处受到的压力为多大？（２）若人的体重为700N,当支板上放重物G₁和重物G₂两种情况下，人匀速拉绳时对地面的压强P₁和P₂之比为多少？

【答案】

（1）900N（２）12：11

【解析】

试题分析：（1）通过表中数据分析可知，电阻R的阻值与压力F成一次函数关系，设它们的关系式为：R=kF+b，代入相关数据可得：R="300―0.6F" （1分）

∵I=25mA ∴ 据R=300―0.6F可知：F=180N

又AO??F=OB?F_N AO∶BO=5∶1 ∴支板处受到的压力F_N=900N （1分）

（2）当支板上放重物G₁=650N I₁＝20mA时

据表中数据分析可知：F′=100N

又AO??F′= OB?F_N1 AO∶BO=5∶1 ∴支板处受到的压力F_N1 =500N （1分）

当支板上放重物时 G₂=1500N I₂＝32mA时

据表中数据分析可知：F″=250N

又AO??F″= OB?F_N2 AO∶BO=5∶1 ∴支板处受到的压力F_N2 =1250N （1分）

∵2F₁+ F_N1=G₁+ G_动 ∴2F₁+ 500N= 650N+ G_动（1）

∵2F₂ + F_N2 =G₂+ G_动∴2F₂ + 1250N ="1500N" + G_动（2）

又因为F₁: F₂＝2:3 （3）

由（1）（2）（3）式可知： G_动 =50N　（2分）

∴F₁=×（G₁+ G_动_—-F_N1）=×（650N + 50N–500N）=100N

∴F₂=×（G₂+ G_动_—-F_N2）=×（1500N + 50N–1250N）=150N （1分）

对人进行受力分析可知：人受重力G_人，拉力F，支持力N （压力T = 支持力N ）

∴T₁ = N₁= G_人–F₁=700N–100N=600N

T₂= N₂= G_人–F₂=700N–150N=550N

所以 == = （1分）

考点：欧姆定律的应用；杠杆的平衡条件；压强的大小及判断．

点评：本题考查了杠杆的平衡条件的应用和欧姆定律的计算，关键是相关知识的灵活运用，难点是根据表格信息得出动滑轮的重，属于难题．

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（2011?青岛模拟）运用知识解决问题：
（1）如图1所示是小明设计的压力传感器的原理图，其中弹簧上端和滑动变阻器的滑片P固定在一起，AB间有可收缩的导线，R₁为定值电阻．当闭合开关S，压力F增大时，电流表示数

变小

，电压表示数

变大

．（填“变大”或“变小”）
（2）根据小磁针静止时的指向，在图2中标出通电螺线管的N、S极和电源的正、负极．
（3）电饭锅的铭牌上标有“220V 1200W”的字样，在正常工作时，2小时消耗的电能是

2.4kW?h

．

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小明设计的压力传感器如图．它的主要构成部分：支板和压力杠杆ABO，压力传感器R（电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻），显示压力大小的仪表A（实质是电流表）、滑轮组合（滑轮组合由动滑轮Q和安装在水平杆CD上的两个定滑轮组成）．图中水平杆CD与竖直杆EH、DI组合成支架固定在水平地面上．设支板和压力杠杆ABO、杠杆组件的质量、绳的质量，滑轮与轴的摩擦可以忽略不计．接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.8V，取g=10N/kg．其中AO：BO=5：1，压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示

压力F/N	0	50	100	150	200	250	300	…
电阻R/Ω	300	270	240	210	180	150	120	…

当支板上放重物G₁=650N时，小明以拉力F₁匀速拉动绳子，使物体压在支板上时，压力杠杆ABO在水平位置平衡，此时电流表的示数为20mA；当支板上放重物G₂=1500N时，小明以拉力F₂匀速拉动绳子，使物体压在支板上时，压力杠杆ABO仍在水平位置平衡，此时电流表的示数为32mA；且F₁：F₂=2：3
请回答：
（1）当电流表的示数为25mA且压力杠杆ABO在水平位置平衡时，支板处受到的压力为多大？
（2）若人的体重为700N，当支板上放重物G₁和重物G₂两种情况下，人匀速拉绳时对地面的压强P₁和P₂之比为多少？

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