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）．

（1）客车在这段公路上匀速行驶时克服阻力所做的功．

（2）已知热机效率η＝（式中W为热机在某段时间内对外所做的功，Q为它在这段时间内所消耗的燃油完全燃烧所产生的热量），则该车的热机效率是多少？

（1）小刚想，花生油是油类，它的密度应该比水小，于是他滴了一滴油在水中，发现油浮在水上，由此可以证明他的猜想是 的．

（2）到学校后，他做了如下实验：先用调好的天平测出烧杯和花生油的总质量150g，然后将一部分花生油倒入量筒中，再测出剩余花生油和烧杯的质量为107.6g，读出量筒中花生油的体积，如图，最后算出花生油的密度，请你将测得的结果填入表．

（3）图是他在实验结束后整理器材的情景，其中操作不规范的是 ．

A．河岸上的树 B．河水 C．船舱 D．迎面驶来的船

（1）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，选用煤油而不用水，主要是由于 。

（2）实验中煤油吸热的多少是通过 来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”） 。

（3）将该电路设计成串联的目的是使通过甲、乙电阻丝的 相同，通电一段时间后，比较两烧瓶中温度计的示数，若甲瓶中的温度计示数升高的快，由此得出的实验结论是：在 和通电时间相同时， 越大，导体产生的热量越多。

（4）家用电烤箱高温和低温两挡的调节是通过改变接入电路的电阻丝的长度来实现的，小明依据上述规律，得出电烤箱低温挡接入电路的电阻丝比高温挡要短一些的结论，此结论是否正确？答： （选填“正确”或“错误”）．原因是 。