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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,使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 (电流/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U2冬天比夏天 (大/小).
从2011年5月1日起,驾驶员酒醉后驾车要负刑事责任。酒精测试仪可检测驾驶员是否酒后驾车,如图所示是它的原理图。图中R1为定值电阻,酒精气体传感器R2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,如果驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,那么测试仪的( )
A.电压表示数不变 |
B.电压表示数越大 |
C.通过传感器的电流越大 |
D.传感器两端的电压越大 |
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漏电保护器
根据安全用电要求,住户家里除了要安装防止电流过大的自动空气开关外,还必须安装如图所示的漏电保护器.其示意图如图甲所示,其内部结构相当于一个自动开关,正常情况下,住户家中没有电流流向地面,即图中I3为零,进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等,漏电保护器内部自动开关处于闭合状态.如果电路中某处发生漏电(漏电是指电流从墙体、人体、接地线或其他路径流向地面),即图中的I3不为零,就会造成I1和I2不相等,当I1和I2的差异达到一定值,保护器内部自动开关就会立即断开.排除漏电故障后,重新合闸即可恢复供电.为确保使用安全,漏电保护器上设置了试验按钮,需要每月试按一次,如果试验按钮按下漏电保护器无动作,说明漏电保护器需要更换.
(1)关于漏电保护器,下列说法正确的是
A.当电路发生短路时,漏电保护器会自动切断电路 |
B.人站在绝缘物上双手分别触摸火线与零线,漏电保护器不会切断电路 |
C.正常情况下家庭电路中火线中的电流大于零线中的电流 |
D.漏电保护器跳闸后按下试验按钮即可恢复供电 |
(2)如果电路中发生漏电,漏电电流为I3,则I1、I2、I3大小关系的表达式为 .
(3)站在地面上的人体不小心接触了火线,如图乙所示,该人体的电阻为2000Ω,人与地面、电线等的接触电阻为3500Ω,电路中安装了规格为如图丙所示的漏电保护器,该漏电保护器 (能/不能)及时断开电路.
(4)由于安装人员的疏忽,在安装三孔插座时,误将连接零线和地线的孔接反,此时如果将洗衣机的三脚插头插入该插座,漏电保护器 (会/不会)断开,理由是 .
如图,R1=10Ω,闭合开关后,电流表A的示数为0.6A,R2的电功率为2.4W。求:
(1)电源电压。
(2)通电100S,R2产生的热量。
如图所示,AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路中通电时( )
A.UAB>UBCIAB<IBC | B.UAB>UBCIAB=IBC |
C.RAB<RBC IAB=IBC | D.UAB=UBC IAB>IBC |
如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10Ω,电阻R2的阻值为15Ω,闭合开关S,通过电阻R1的电流为0.3A,求:
(1)电路的总电阻.
(2)电源电压.
(3)电压表的示数.
在某一温度下,两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图6所示。由图可知,元件甲的电阻是 Ω,将元件甲、乙并联后接在电压为2V的电源两端,则流过元件甲的电流是 A,流过元件乙的电流是 A。
如图是一个小灯泡的电流和电压变化规律图像,物理学中叫做伏安特性图像.由图像可知,小灯泡在不同的电压下工作时灯丝的电阻 (选填:“ 相同”或“不同”),当小灯泡在U="4" V时,灯泡灯丝的电阻为 Ω.
小军为学校体育测试设计了一个电子身高测量仪。如图的四个电路中,R0是定值电阻,R是滑动变阻器,电源电压不变,滑片会随身高上下平移。能够实现身高越高,电压表或电流表示数越大的电路是( )
如图甲所示的电路中,开关均闭合后,发现电流表 、 的指针指在如图乙所示的同一位置。则下列结论正确的是
A. |
通过灯 的电流为 |
B. |
通过灯 的电流为 |
C. |
、 电阻之比为 |
D. |
、 消耗的功率之比为 |
张阳在探究电阻上的电流跟两端电压的关系时,用记录的实验数据作出了如图所示的U-I图像,则a的电阻值为_______Ω,将a、b串联接在电压为3V的电源上,电路中电流为_______A.
三个电阻R1、R2、R3并联于同一电路中,其阻值分为30Ω、20Ω、10Ω,通过它们的电流分别为I1、I2、I3,那么I1:I2:I3为( )
A.6∶3∶2 | B.2∶3∶6 | C.3∶2∶1 | D.1∶2∶3 |
在如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10欧。闭合电键S,电流表Al的示数为0.3安,电流表A的示数为0.5安。
求:(1)通过电阻R2的电流。
(2)电源电压。
(3)电阻R2的阻值。