Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組從廢舊的電子秤上拆下其壓力傳感器——應(yīng)變片，想通過實(shí)驗(yàn)探究其特性，用如圖電路獲得20mA的恒定電流向壓力傳感器供電，用電壓表測(cè)量應(yīng)變片兩端的電壓。現(xiàn)備有如下器材：（已知不加壓力時(shí)單片應(yīng)變片的電阻約為300Ω）

A．內(nèi)阻不計(jì)的15V電源；

B．量程為0～30mA，內(nèi)阻約為4Ω的電流表；

C．量程為0～15V，內(nèi)阻約為l04Ω的電壓表；

D． 阻值為0～15Ω，額定電流為3A的滑動(dòng)變阻器；

E．阻值為0～1500Ω，額定電流為0.5A的滑動(dòng)變阻器；

F．電鍵和導(dǎo)線若干。

⑴為了獲得恒定電流20mA，采用如圖的電路，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_________（填字母符號(hào)），并將所缺導(dǎo)線補(bǔ)充完整__________。

⑵分別按此電路測(cè)量懸掛不同質(zhì)量的物體時(shí)得出的上、下兩應(yīng)變片的電壓和質(zhì)量的對(duì)應(yīng)情況如下表。

請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析，在誤差允許的范圍內(nèi)，兩應(yīng)變片的電阻R與所懸掛質(zhì)量m的關(guān)系式可表示為：R上=____________Ω，R下=______________Ω。

⑶該組同學(xué)獲知電子秤的工作原理是根據(jù)輸出的上、下兩應(yīng)變片的電壓差來(lái)顯示所測(cè)物體質(zhì)量的。則由上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知在電子秤完好時(shí)，當(dāng)輸出的電壓差為6.90 V（在測(cè)量范圍之內(nèi)）時(shí)，所測(cè)物體的質(zhì)量m=_______kg。

Answer 1

【答案】D;295+60m;295-40m;3.45;

【解析】

（1）為方便實(shí)驗(yàn)操作，在保證安全的前提下，應(yīng)選最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理連接實(shí)物電路圖．（2）分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論（3）根據(jù)（2）的結(jié)論分析答題．

（1）由題中所給器材可知，為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選D；電壓表測(cè)應(yīng)變片兩端電壓，電路圖如圖所示：

（2）設(shè)應(yīng)變片電阻與質(zhì)量的關(guān)系為，由歐姆定律可知，根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得，對(duì)上片：將表中U1與對(duì)應(yīng)m代入，解得，對(duì)下片：將表中與對(duì)應(yīng)m代入，解得，則：；

（3）根據(jù)題意可知，將代入解得．