Question

3．工业生产中需要物料配比的地方常用“吊斗式”电子秤，图甲所示的是“吊斗式”电子秤的结构图，其中实现称质量的关键元件是拉力传感器．拉力传感器的内部电路如图所示，R₁、R₂、R₃是定值电阻，R₁=20kΩ，R₂=10kΩ，R₀是对拉力敏感的应变片电阻，其电阻值随拉力变化的图象如图乙所示．已知料斗质量m=100kg，没装料时U_ba=0，重力加速度g=10m/s²．下列说法正确的是 （　　） 

• A． R₃的阻值为40kΩ
• B． 装料时，R₀的阻值逐渐变大，U_ba的值逐渐变小
• C． 拉力变大，应变片电阻阻值也变大，U_ba传感器的示数也变大
• D． 应变片的作用是把物体形变这个力学量转换为电压这个电学量

Answer 1

分析 当压敏电阻的阻值增加时，b点电势升高，故${U}_{ba}^{\;}$增加，将拉力的测量转化为电阻的测量

解答 解：A、电路中，当没装料时${U}_{ba}^{\;}=0$，此时拉力等于料斗量，为$1×1{0}_{\;}^{3}N$．故应变片电阻为20kΩ，根据串并联电压关系有：
$\frac{{R}_{1}^{\;}}{{R}_{2}^{\;}}=\frac{{R}_{3}^{\;}}{{R}_{0}^{\;}}$
解得：
${R}_{3}^{\;}=\frac{{R}_{0}^{\;}}{{R}_{2}^{\;}}{R}_{1}^{\;}=\frac{20kΩ}{10kΩ}×20kΩ=40kΩ$，故A正确；
BC、装料时，${R}_{0}^{\;}$的阻值逐渐变大，b点电势升高，故${U}_{ba}^{\;}$的值逐渐增加，故B错误，C正确；
D、应变片作用是把物体拉力这个力学量转换为电阻这个电学量，故D错误；
故选：AC

点评 本题关键理清电路结构，明确仪器的工作原理，结合串并联电路的电压和电流关系分析，难度不大．