Question

【題目】圖甲是某電子秤的原理示意圖．電壓表量程為0~3V（可對應顯示質量大小）．已知電阻R0=60Ω．壓力傳感器R的阻值隨所受壓力變化的圖象如圖乙所示，壓力傳感器表面能承受的最大壓強為2×106Pa，壓桿與壓力傳感器的接觸面積是2cm2設托盤和壓桿的質量可以忽略不計，電源電壓恒定不變．試求：

（1）該壓力傳感器能承受的最大壓力；

（2）若要求傳感器受到最大壓力時，電壓表的示數達到最大值，則電源電壓是多大？

Answer 1

【答案】（1）400N（2）6V

【解析】

考查對壓強定義式、歐姆定律表達式的理解和運用；

(1)已知壓力傳感器表面能承受的最大壓強為2×106Pa，壓桿與壓力傳感器的接觸面積2cm2，

根據壓強公式：

，

得壓力傳感器能承受的最大壓力為：

；

(2)根據題目可知傳感器受到最大壓力為400N時，電壓表的示數達到最大值為3V，從圖乙可知此時壓力傳感器R的阻值為60Ω，

又R與R0串聯，則電路中總電阻：

，

根據歐姆定律可求得電路中電流：

，

則電源電壓為：

，

答：(1)壓力傳感器能承受的最大壓力為400N；

(2)電源電壓是6V。