组卷网 > 高中物理综合库 > 电磁学 > 传感器 > 传感器的应用 > 压(拉)力传感器
题型:实验题 难度:0.65 引用次数:1339 题号:15270353
现代智能手机中大都配置有气压传感器,当传感器所处环境气压变化时,其电阻也随之发生变化。已知某气压传感器的阻值变化范围为几十欧姆到几百欧姆,某实验小组在室温下用伏安法探究其阻值R,随气压P变化的规律,实验室提供了如下器材可供选择:
A.气压传感器,一个标准大气压下阻值约为300Ω
B.直流电源,电动势6V,内阻不计
C.电流表A,量程为0~60mA,内阻不计
D.电压表V,量程为0~3V,内阻为3kΩ
E.定值电阻
F.滑动变阻器R,最大电阻值约为50Ω
G.开关S与导线若干
(1)小明同学设计了图(a)实验电路原理图,请在图(b)中将实物连线图补充完整。(       )

(2)某次测量时,电压表示数如图(c)所示,电压表示数为___________V。

(3)当气压传感器所处环境气压为P时,闭合开关S,测得两个电表的读数分别为UI,则气压传感器的阻值___________
(4)改变环境压强P的大小,测得不同的R,值,绘成图象如图(d)所示,由图可得阻值和压强P的函数关系式为___________Ω。
【知识点】 压(拉)力传感器

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实验题 | 适中 (0.65)
【推荐1】传感器在现代生活、生产和科技中有着相当广泛的应用,如图甲是一个压力传感器设计电路,要求从表盘上直接读出压力大小,其中R1是保护电阻,R2是调零电阻(总电阻200),理想电流表量程为10mA,电源电动势E=10V (内阻不计),压敏电阻的阻值R与所受压力大小F的对应关系如图乙所示。

(1)有三个规格的保护电阻,R1应选哪一个_________
A.200
B.400
C.800
(2)选取、安装保护电阻后,要对压力传感器进行调零。调零电阻R应调为_________
(3)现对表盘进行重新赋值,原2mA刻度线应标注______________N。
(4)由于电池老化,电动势降为9.8V,传感器压力读数会出现偏差,如果某次使用时,先调零、后测量,读出压力为500N,此时电流大小为_____ mA, 实际压力大小为_______N。
2022-05-04更新 | 222次组卷
实验题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐2】材料的电阻随压力的变化而变化的现象称为“压阻效应”,利用这种效应可以测量压力大小。某同学计划利用压敏电阻测量物体的质量,他先测量压敏电阻处于不同压力F时的电阻值RF
利用以下器材设计一个可以测量处于压力中的该压敏电阻阻值的电路,要求误差较小,提供的器材如下:
A.压敏电阻RF,无压力时阻值R0 = 600 Ω
B.滑动变阻器R1,最大阻值约为20 Ω
C.滑动变阻器R2,最大阻值约为200 Ω
D.灵敏电流计G,量程02.5 mA,内阻为30 Ω
E.电压表V,量程03 V,内阻约为3 kΩ
F直流电源E,电动势为3 V,内阻很小
G开关S,导线若干

(1)滑动变阻器应选用________(选填“R1”或“R2”),实验电路图应选用________(选填“图1”或“图2”)。
(2)实验中发现灵敏电流计量程不够,若要将其改装为量程30 mA的电流表,需要_______(选填“串联”或“并联”)一个电阻R',R'=________Ω。
(3)多次改变压力F,在室温下测出对应电阻值RF,可得到如图3所示压敏电阻的 -F图线,其中RF表示压力为F时压敏电阻的阻值,R0表示无压力时压敏电阻的阻值。由图线可知,压力越大,压敏电阻的阻值________(选填“越大”或“越小”)。
(4)若利用图4所示电路测量静置于压敏电阻上物体的质量,需要将电压表表盘刻度值改为对应的物体质量。若m1 > m2,则m1应标在电压值_____(选填“较大”或“较小”)的刻度上。请分析表示物体质量的示数是否随刻度均匀变化,并说明理由。_______
2022-04-02更新 | 840次组卷
实验题 | 适中 (0.65)
【推荐3】如图甲是苹果自动分拣装置的示意图。该装置把大小不同的苹果按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。该装置的托盘秤压在一个以为转动轴的杠杆上,杠杆末端压在半导体薄膜压力传感器上。的阻值和压力F的关系如图乙所示,越大越灵敏。先调节托盘称压杠杆上的位置,使质量等于分拣标准的大苹果经过托盘秤时,处在最灵敏的压力区间;再调节可调电阻,使两端的电压恰好能使放大电路中的电磁铁吸动分拣开关的衔铁。电磁铁具有延时功能,恰好能够确保大苹果在衔铁上运动时电磁铁始终保持吸动状态,让大苹果进入下面通道。

(1)说出一种能实现电磁铁延时释放吸动衔铁的方法______________________
(2)下列选项正确的是____________
A.观察图甲装置图和图乙的压力—电阻的图像,可以估测出重量大于的苹果都会进入下方通道
B.已经调试好的装置,如果增大传感电路中电源的电动势,分拣出的大苹果质量标准会变小
C.设备处于良好运行状态,如果增大大苹果的质量标准为原来的二倍,则单纯调节使它的阻值适当减小即可
(3)放大电路内没有电源,对外可以简化为三个电极,工作时电流分别从极b和极c流入,极e流出,从极b输入一个较小的电流,就能在极c获得较大的电流,用公式表示为,其中正常工作时是个常数。把这样的放大电路对应接到本装置中,①接极____________,②接极____________,③接极____________,④接极____________。(均填“b”“c”或“e”)
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