2018-2019学年人教版选修3-2  传感器的应用  实验:传感器的应用 学案
2018-2019学年人教版选修3-2    传感器的应用   实验:传感器的应用  学案第2页



图1

答案 向上 减速

一、力传感器的应用--电子秤

[导学探究  如图2所示是一个应变式力传感器,弹簧钢制成的梁形元件右端固定,在梁的上下表面各贴一个应变片.结合力传感器的特点,叙述它的工作原理.

图2

答案 在梁的自由端施力F,则梁发生弯曲,上表面拉伸,下表面压缩,上表面应变片的电阻变大,下表面应变片的电阻变小.力F越大,弯曲形变越大,应变片的电阻变化就越大.如果让应变片中通过的电流保持恒定,那么上表面应变片两端的电压变大,下表面应变片两端的电压变小.传感器把这两个电压的差值输出.力F越大,输出的电压差值也就越大.

例1 (多选)为了锻炼身体,小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计,如图3所示是原理图.轻质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计,P与R1间的摩擦不计),弹簧劲度系数为100 N/cm.定值电阻R0=5 Ω,ab是一根长为5 cm的均匀电阻丝,阻值R1=25 Ω,电源输出电压恒为U=3 V,理想电流表的量程为0 0.6 A.当拉环不受力时,滑片P处于a端.下列关于这个电路的说法正确的是(不计电源内阻)(  )

图3

A.小明在电路中连入R0的目的是保护电路

B.当拉环不受力时,闭合开关后电流表的读数为0.1 A

C.当拉力为400 N时,电流表指针指在0.3 A处

D.当拉力为400 N时,电流表指针指在0.5 A处

答案 ABC