如图所示为雅娟同学设计的汽车模型推力检测装置,它主要是由推力接受器F和压力杠杆OCD、压力传感器D和测量电路组成,其中OC:OD=1:5,显示汽车推力的仪表是由量程为

发布时间:2020-08-07 07:31:24

如图所示为雅娟同学设计的汽车模型推力检测装置,它主要是由推力接受器F和压力杠杆OCD、压力传感器D和测量电路组成,其中OC:OD=1:5,显示汽车推力的仪表是由量程为3V的电压表改装而成,D点所受压力与滑动变阻器AP段电阻R的阻值变化关系如表所示.若杠杆等推力检测装置的质量均忽略不计,滑动变阻器最大电阻R0为300Ω,电源输出电压恒为3.0V.
序号1234567D点压力F/N051015202530电阻R/Ω300250200150100500(1)当滑动变阻器AP电阻R的阻值为120Ω时,汽车E通过F对C点的推力是多少牛顿?
(2)为了把电压表改装成检测C点推力大小的仪表,请你把电压表读数所对应C点的压力直接填入表中.
电压表V/v0123C点压力F/N(3)电压表改装成检测C点推力大小的仪表,将电流刻度转换成对应的推力刻度示数后示数是否均匀?通过计算说明理由.

网友回答

解:(1)由表中数据可得,电阻每减小50Ω,D点的压力增加5N,因此没减小10Ω,D点压力增加1N,因此当R=120Ω时,FD=18N;
根据杠杆平衡条件得:FC?OC=FD?OD
FC=FD=5FD=5×18N=90N;
(2)当电压表的示数分别为:0、1V、2V、3V时,
AP段电阻R的阻值分别为:0、100Ω、200Ω、300Ω,
对应D点压力为:30N、20N、10N、0;
根据杠杆的平衡条件可得:
对应C点的压力为:150N、100N、50N、0;
(3)由表格可知:C点处的力FC与电阻连入值的关系式为:R入=300Ω-10FC,进一步可知电阻连入值与C点处的力FD的关系式:R入=300Ω-10FC=300Ω-10=300Ω-2FD,而电路中的电流I===0.01A是不变的,则电压表的示数UV=IR入=0.01A×(300Ω-2FD)=3V-0.02FD,由式可知,UV与FD成一次函数,所以改装后的刻度是均匀的.
改装仪表的示数特征如下表:电压表V/V0123C点压力F/N150100500故
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