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小强利用U形管压强计和装有水的大烧杯来探究液体内部压强的特点.实验前,他注意到U形管两边的液面已处在同一水平线上,如图1-13甲所示.
(1)当他将金属盒浸没于水中后,发现U形管两端液面如图乙所示的情景,则实验装置可能出现了________________问题.
(2)排除故障后,他重新将金属盒浸没于水中,发现随着金属盒没入水中的深度增大,U形管两边液面的高度差逐渐变大,如图丙所示,由此可知液体内部的压强与________有关.
(3)接着小强要探究液体内部压强与液体密度的关系,则应保持________不变.
(4)小强保持图丙中金属盒的位置不变,并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,实验情形如图丁所示.比较丙、丁两次实验,小强得出了:在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大的结论.你认为他的结论是否可靠?________.原因是:________________________________________________________________________.
图1-13
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力传感器在电子秤中的应用
电子秤所使用的测力装置是力传感器.常见的一种力传感器由弹簧钢和应变片组成,其结构示意图如图1-14甲所示.弹簧钢右端固定,在其上、下表面各贴一个相同的应变片.若在弹簧钢的自由端施加向下的作用力F,则弹簧钢发生弯曲,上应变片被拉伸,下应变片被压缩.力越大,弹簧钢的弯曲程度越大.应变片结构如图乙所示,其中金属电阻丝的阻值对长度变化很敏感.给上、下金属电阻丝提供相等且大小不变的电流,上应变片两引线间电压为U1,下应变片两引线间电压为U2,传感器把这两个电压的差值U(U=U1-U2)输出,用来反映力F的大小.金属电阻丝的阻值随温度会发生变化,其变化情况如图丙所示.为消除气温变化对测量精度的影响,需分别在上、下应变片金属电阻丝与引线之间串联一只合适的电阻,进行温度补偿.串联合适的电阻后,测量结果不再受温度影响.
(1)这种力传感器是将力的大小转换为________(填“电流”或“电压”)的装置.
(2)外力F增大时,下列说法正确的是________.
A.上、下应变片金属电阻丝电阻都增大
B.上、下应变片金属电阻丝电阻都减小
C.上应变片金属电阻丝电阻减小,下应变片金属电阻丝电阻增大
D.上应变片金属电阻丝电阻增大,下应变片金属电阻丝电阻减小
(3)传感器输出的电压U随外力F增大而________.
(4)进行温度补偿时,应给上金属电阻丝串联阻值随温度升高而________的电阻,下金属电阻丝串联阻值随温度升高而________的电阻.
(5)如果未进行温度补偿,自由端受到相同的力F作用,该传感器下应变片两端的电压在冬天比夏天________(填“大”或“小”).
图1-14
如图1-7甲所示的是使用托盘天平时的实验情景,请你指出存在的两处错误:
(1)__________________________________________、________________________________________________________________________.
(2)纠正错误后,天平平衡时砝码和游码的示数如图乙所示,则被测物体的质量为________g.
图1-7
实验次数 | 电流/A | 电压/V | 电阻/Ω | 测量结果 R=(R1+R2+R3)/3 |
1 | 0.30 | 2.5 | 8.3 | |
2 | 0.26 | 2.1 | 8.1 | |
3 | 0.16 |
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