值会随受到的压力大小发生变化的可变电阻),其中杠杆可绕O点转动,且力臂之比AO:BO=5:1,压力传感器的电阻值R随所受到的压力F的关系图像如图 (乙)所示,秤盘与杠杆质量均忽略不计,电源电压9V,R0=60Ω,(取g=10N/kg)。求:
(1)该秤的零起点(即秤盘上不放重物时)的刻度线应标在电流表刻度盘的多少mA处?
(2)当电流表示数为30mA时,秤盘上放的物体的质量为多少?
分析:当外力发生变化时,压力传感器的电阻值也会随着发生改变。由图(乙)可知,当压力变大时,压力传感器
的电阻值会随着变小。(1)秤盘上不放物体时,传感器受压力F1=0N,电阻R1=300Ω,电路中的电流I1=U/(R1+R0)=9V/(300Ω+60Ω)=(9/360)A=25mA。(2)当电流表示数为I2=30mA时,电路中的总电阻R=U/I2=9V/(30×10
—3
A)=300Ω,此时压力传感器的阻值为R2=300Ω—60Ω=
240Ω,由图像可知相应的压力F2=100N,设所求的物体质量为m,根据杠杆平衡条件F2×LOA=mg×LOB,代入数据可求得m=50kg。
练习2(2008滨州市)有一种测量人的体重的电子秤,其测量部分的原理如图中虚线框里的内容所示。它主要有四部分构成:踏板和压力杠杆OAB(可绕O点转动)、定值电阻RO、压力传感器R(其电阻值会随所受压力大小发生变化,变化关系如下表)、显示质量大小的仪表V(实质示一个量程为0-3V的电压表)。已知OB:OA=1:4,电源电压恒为3V,忽略踏板、杠杆及压杆的重力,g取10N/Kg。
压力F/N 0 50 100 150 200 250 300 电阻R/Ω 300 250 200 150 100 50 0
(1)当踏板空载时,电压表的示数为0.75V,求定值电阻RO的大小。
(2)当某同学站在踏板上时,电压表显示为1.2V,此时压力传感器R的阻值多大?该同学体重是多少?
三、光照的变化对导体电阻的影响
例3(2008株洲市)光敏电阻的阻值随光照射的强弱而改变。“光强”表示光的强弱程度的物理量,照射光越强,光强越大,光强符号用E 表示,国际单位为坎德拉(cd)。实验测得光敏电阻的阻值 R 与光强E间的关系如图所示,根据图象解答下列问题:
(1)光敏电阻随光强的增大而 ,随光强的减小而 。
(2)当光强为E1时,光敏电阻的阻值为R1;当光强为
E2时,光敏电阻的阻值为R2,那么它们之间的关系式为
(用E1.E2表示)。
(3)将光敏电阻 R、定值电阻 R0、电流表、开关和电源连接成如图所示电路。闭合开关,逐渐增大光敏电阻的光照强度,那么 。(填正确答案的序号)
①电流表的读数增大,光敏电阻两端的电压也增大
②电流表的读数增大,但光敏电阻两端的电压减小
③电流表的读数减小,但光敏电阻两端的电压增大
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