高中物理人教版 (2019)選擇性必修第二冊1 認識傳感器精品學案-學案下載-教習網

2 常見傳感器的工作原理及應用
[學習目標] 1.知道什么是傳感器，了解傳感器的種類(重點)。2.知道傳感器的組成與應用模式。3.知道光敏電阻、金屬熱電阻、熱敏電阻、電阻應變片、電容式傳感器的工作原理及應用(難點)。
一、傳感器及其工作原理
干簧管結構：如圖甲所示，玻璃管內封入了兩個軟磁性材料制成的簧片，接入圖乙電路，當條形磁體靠近干簧管時：
(1)會發(fā)生什么現(xiàn)象，為什么？
(2)干簧管的作用是什么？
答案 (1)燈泡會亮，因為當條形磁體靠近干簧管時，兩個簧片被磁化而接通。
(2)干簧管起到開關的作用，是一種能夠感知磁場的傳感器。
1．傳感器
(1)定義：能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學成分等被測量，并能把它們按照一定的規(guī)律轉換為便于傳送和處理的可用信號(通常是電壓、電流等電學量)輸出，或轉換為電路的通斷的器件或裝置。
(2)功能：把非電學量轉化為電學量，可以方便地進行測量、傳輸、處理和控制。
2．傳感器的種類、組成與應用模式
(1)分類：按傳感器的工作原理的不同，把傳感器分為物理傳感器、化學傳感器和生物傳感器。
(2)組成：傳感器主要由敏感元件、轉換元件組成。
①敏感元件：能直接感受或響應外界被測非電學量的部分。相當于人的感覺器官，是傳感器的核心部分，是利用材料的某種敏感效應(如熱敏、光敏、壓敏、力敏、濕敏等)制成的。
②轉換元件：將敏感元件輸出的信號直接轉換成電信號的部分。
(3)應用模式：
例1 關于傳感器，下列說法正確的是( )
A．所有傳感器都是由半導體材料制成的
B．金屬材料也可以制成傳感器
C．傳感器主要是通過感知電壓的變化來傳遞信號的
D．水銀溫度計是一種傳感器
答案 B
解析傳感器材料分為半導體材料、陶瓷材料、金屬材料和有機材料等，A錯誤，B正確；傳感器是通過把非電學量轉換成電學量來傳遞信號的，C錯誤；水銀溫度計根據熱脹冷縮來測量溫度，不是傳感器，D錯誤。
例2 在多種檢測三聚氰胺的方法中有一種“酶標法”檢測，這種檢測方法使用的傳感器，應為傳感器中的哪一類( )
A．物理傳感器B．化學傳感器
C．生物傳感器D．溫度傳感器
答案 C
解析酶標法的原理應該是利用了生物酶，故應為生物傳感器，C正確。
二、光敏電阻
1．特點：在被光照射時電阻發(fā)生變化，阻值隨光照強度的增強而明顯減小。
2．阻值發(fā)生變化的原因：光敏電阻的構成物質為半導體材料，無光照時，載流子極少，導電性能差；隨著光照的增強，載流子增多，導電性變好。
3．作用：把光照強弱這個光學量轉換為電阻這個電學量。
4．應用實例：在工廠生產車間的生產線上安裝計數器后，就可以準確得知生產產品的數量，如圖所示為光敏電阻自動計數器的示意圖，其中R1為光敏電阻，R2為定值電阻。當光被產品擋住時，R1電阻增大(填“增大”“減小”或“不變”)，電路中電流減小，R2兩端電壓減小(填“增大”“減小”或“不變”)，信號處理系統(tǒng)得到低(填“高”或“低”)電壓，每通過一個產品就獲得一次低(填“高”或“低”)電壓，并計數一次。
例3 (多選)(2023·雅安高二期末)某小區(qū)為積極響應市政府提出的“迎峰度冬”節(jié)約用電工作，擬將小區(qū)路燈電路進行改造，實現(xiàn)路燈亮度自控。如圖所示為其內部電路簡化原理圖，電源電動勢為E，內阻為r，RL為光敏電阻(光照強度增加時，其電阻阻值減小)?，F(xiàn)減小光照強度，下列判斷正確的是( )
A．電源的效率變大
B．A燈和B燈都變亮
C．R0兩端電壓變大
D．電源內部發(fā)熱功率不變
答案 AB
解析電源的效率為
η＝eq \f(I總2R外,I總2?R外＋r?)×100%＝eq \f(1,1＋\f(r,R外))×100%
減小光照強度，光敏電阻阻值增大，則外電阻增大，電源的效率增大，故A正確；光照強度增加時，光敏電阻阻值減小，現(xiàn)減小光照強度，其電阻阻值增大，根據I總＝eq \f(E,R外＋r)，可知總電流減小，根據Pr＝I總2·r，可知電源內部發(fā)熱功率減小，根據U＝E－I總r，可知路端電壓增大，根據I＝eq \f(U,R)，可知通過A燈的電流增大，A燈變亮，而通過R0的電流減小，其兩端電壓減小，則B燈兩端電壓增大，B燈變亮，故B正確，C、D錯誤。
三、金屬熱電阻和熱敏電阻
1．金屬熱電阻：金屬導體的電阻隨溫度的升高而增大，如圖中圖線①所示。
2．熱敏電阻
(1)熱敏電阻指用半導體材料制成，電阻值隨溫度變化發(fā)生明顯變化的電阻。如圖中圖線②所示為某熱敏電阻的電阻—溫度特性曲線。
(2)熱敏電阻分正溫度系數熱敏電阻和負溫度系數熱敏電阻兩類，電阻值隨溫度升高而增大的是正溫度系數熱敏電阻；電阻值隨溫度升高而減小的是負溫度系數熱敏電阻。常用的是負溫度系數熱敏電阻。
3．作用：金屬熱電阻和熱敏電阻把溫度這個熱學量轉換成電阻這個電學量。
將多用電表的選擇開關置于歐姆擋，再將多用電表的兩支表筆與負溫度系數的熱敏電阻RT(溫度升高時電阻減小)的兩端相連，這時表針恰好指在刻度盤的正中央。若在RT上擦一些酒精，多用電表指針將如何偏轉？若用吹風機將熱風吹向熱敏電阻，多用電表指針將如何偏轉？
答案由于酒精揮發(fā)，熱敏電阻RT溫度降低，電阻值增大，多用電表指針將向左偏；用吹風機將熱風吹向熱敏電阻，熱敏電阻RT溫度升高，電阻值減小，多用電表指針將向右偏。
例4 (多選)電阻R隨溫度T變化的圖像如圖所示。下列說法正確的是( )
A．圖線1是熱敏電阻的圖線，它是用金屬材料制成的
B．圖線2是熱敏電阻的圖線，它是用半導體材料制成的
C．圖線1對應的材料化學穩(wěn)定性好、測溫范圍大、靈敏度高
D．圖線2對應的材料化學穩(wěn)定性差、測溫范圍小、靈敏度高
答案 BD
解析金屬熱電阻的阻值隨溫度升高而增大，半導體材料制成的熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小，所以A錯誤，B正確；圖線1對應的材料化學穩(wěn)定性好，但靈敏度差，圖線2對應的材料化學穩(wěn)定性差，但靈敏度高，所以C錯誤，D正確。
例5 (多選)在溫控電路中，通過熱敏電阻阻值隨溫度的變化可實現(xiàn)對電路相關物理量的控制。如圖所示電路，R1為定值電阻，R2為半導體熱敏電阻(溫度越高，電阻越小)，C為電容器。當環(huán)境溫度降低時( )
A．電容器C的帶電荷量增大
B．理想電壓表的示數增大
C．電容器C兩板間的電場強度減小
D．R1消耗的功率增大
答案 AB
解析當環(huán)境溫度降低時，R2的阻值增大，電路的總電阻增大，由I＝eq \f(E,R總)可知I減小，又U＝E－Ir，則電壓表的示數增大，B正確；由P1＝I2R1可知，R1消耗的功率P1減小，D錯誤；電容器C兩板間的電壓U2＝U－U1，U1＝IR1，可知U1減小，U2增大，由電場強度E電＝eq \f(U2,d)，Q＝CU2可知，Q、E電都增大，故A正確，C錯誤。
四、電阻應變片
1．電阻應變效應：金屬導體在外力作用下發(fā)生機械形變時(伸長或縮短)，其電阻也隨之變化的現(xiàn)象。
2．電阻應變片：電阻應變片有金屬電阻應變片和半導體電阻應變片，它的工作原理是基于半導體材料的壓阻效應。
3．電阻應變片能夠把物體形變這個力學量轉換為電阻這個電學量。
4.應用實例：如圖所示是一個應變式力傳感器，彈簧鋼制成的梁形元件右端固定，在梁的上、下表面各貼一個應變片。在梁的自由端施加力F，則梁發(fā)生彎曲，上表面拉伸，下表面壓縮，上表面應變片的電阻變大(填“大”或“小”)，下表面應變片的電阻變小(填“大”或“小”)。力F越大，彎曲形變越大，應變片的電阻變化就越大。如果讓應變片中通過的電流保持恒定，那么上表面應變片兩端的電壓變大(填“大”或“小”)，下表面應變片兩端的電壓變小(填“大”或“小”)。傳感器把這兩個電壓的差值輸出。力F越大，輸出的電壓差值也就越大(填“大”或“小”)。
例6 壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小，有位同學設計了利用壓敏電阻判斷豎直升降機運動狀態(tài)的裝置，其工作原理圖如圖甲所示，將壓敏電阻固定在升降機底板上，其上放置一個物塊，在升降機運動的過程中，電流表示數如圖乙所示，已知升降機靜止時電流表的示數為I1。下列判斷正確的是( )
A．0到t1時間內，升降機一定靜止
B．t1到t2時間內，升降機可能做勻加速直線運動
C．t1到t2時間內，升降機運動時的加速度在變化
D．t2到t3時間內，升降機可能向下勻速運動
答案 C
解析從0～t1時間內，電流不變，根據閉合電路的歐姆定律可知電路中的總阻值不變，升降機可能靜止也可能勻速運動，故A錯誤；t1～t2時間內，電流增大，則電阻減小，因為壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小，所以壓力增大，由牛頓第三定律得物塊受到的支持力逐漸增大，根據牛頓第二定律有FN－mg＝ma，合力向上，加速度向上且逐漸增大，故B錯誤，C正確；t2～t3時間內電流不變，電阻不變，壓力不變，電流大于靜止時的電流，壓力大于靜止時的壓力，物塊受重力和支持力，根據牛頓第二定律有FN′－mg＝ma′，合力向上，加速度向上且大小不變，所以t2～t3時間內升降機勻加速上升或勻減速下降，故D錯誤。
五、電容式傳感器
電容式傳感器：電容器的電容C取決于極板的正對面積S、極板間距d以及極板間的電介質這三個因素。如果某個物理量(如角度θ、位移x、深度h等)的變化引起上述某個因素的變化，從而引起電容的變化，通過電容的變化就可以確定上述物理量的變化，那么這種電容器就被稱為電容式傳感器。
如圖是電容式話筒的原理圖，話筒的振動膜片上涂有薄薄的金屬層，膜后相距幾十微米有一個金屬片，他們構成電容器的兩個極板。電容式話筒利用電容器的電容與極板間距離關系來工作，試分析它的工作原理。
答案電容式話筒利用振動膜片接收空氣振動信號，振動膜片與固定電極之間形成一個電容，兩者之間的距離變化會導致其電容的變化。在電容器兩端施加恒定的電壓，通過電容器的電流就會變化。將這個電流信號進行轉換，即可輸出音頻信號。
例7 (多選)(2022·江蘇省蘇州中學階段測試)傳感器是智能社會的基礎元件。如圖為電容式位移傳感器的示意圖，測出電容C的變化即可知道物體位移x的變化，eq \f(ΔC,Δx)表示該傳感器的靈敏度。電容器極板和電介質板長度均為L，測量范圍為－eq \f(L,2)≤x≤eq \f(L,2)，下列說法正確的是( )
A．若電容器的電容變大，物體向－x方向運動
B．若電容器的電容變大，物體向＋x方向運動
C．電介質的相對介電常數越大，傳感器靈敏度越高
D．電容器的板間電壓越大，傳感器靈敏度越高
答案 AC
解析根據電容決定式C＝eq \f(εrS,4πkd)可知，電容器的電容變大，說明電容器極板間的電介質板長度增加，則物體沿－x方向運動，故A正確，B錯誤。電介質的相對介電常數εr越大，電介質板移動相同的位移，電容的變化量ΔC越大，傳感器靈敏度越高，故C正確。電容器的板間電壓變大，但電容不發(fā)生變化，則傳感器靈敏度不變，故D錯誤。
課時對點練
考點一傳感器及其工作原理
1．下列關于傳感器的說法，正確的是( )
A．所有傳感器都是由半導體材料制成的
B．傳感器不是電視遙控接收器的主要元件
C．話筒中的傳感器將電信號轉換為聲信號
D．傳感器能將非電學量按一定規(guī)律轉換為電學量或者電路的通斷
答案 D
解析傳感器材料有半導體材料、陶瓷材料、金屬材料和有機材料等，A錯誤；電視遙控接收器的主要元件是紅外線傳感器，B錯誤；話筒中的傳感器是聲傳感器，它將聲信號轉換為電信號，C錯誤；傳感器能將非電學量按一定規(guī)律轉換為電學量或者電路的通斷，D正確。
2．現(xiàn)代生活離不開智能手機，手機有很多功能需要傳感器來實現(xiàn)。例如當人將手機靠近耳朵接聽電話時，手機會自動關閉屏幕從而達到防誤觸的目的，實現(xiàn)這一功能可能用到的傳感器為( )
A．光傳感器和位移傳感器
B．磁傳感器和溫度傳感器
C．磁傳感器和聲傳感器
D．壓力傳感器和加速度傳感器
答案 A
解析當人將手機靠近耳朵接聽電話時，改變了位移，并且耳朵會擋住光線，所以可能用到的傳感器為光傳感器和位移傳感器，A正確，B、C、D錯誤。
考點二常見傳感器及其應用
3.位移傳感器的工作原理如圖所示，物體M在導軌上平移時，帶動滑動變阻器的金屬滑片P移動，通過電壓表顯示的數據來反映物體M位移的大小x。假設電壓表是理想電表，物體M不動時，滑片P位于滑動變阻器正中間位置，則下列說法正確的是( )
A．物體M運動時，電源內的電流會發(fā)生變化
B．物體M運動時，電壓表的示數會發(fā)生變化
C．物體M不動時，電路中沒有電流
D．物體M不動時，電壓表沒有示數
答案 B
解析電壓表為理想電表，則電壓表不分流，故滑片P移動時不會改變電路的電阻，也就不會改變電路中的電流，且電路中始終有電流，故A、C錯誤；電壓表測的是滑片P左側電阻分得的電壓，故示數隨物體M的運動亦即滑片P的移動而變化，物體M不動時，電壓表仍有讀數，故B正確，D錯誤。
4．傳感器是把非電學物理量(如位移、速度、壓力、角度等)轉換成電學物理量(如電壓、電流、電荷量等)的一種元件。如圖中的甲、乙、丙、丁是四種常見的電容式傳感器，下列說法正確的是( )
A．圖甲中兩極間的電荷量不變，若電壓減小，可判斷出h變小
B．圖乙中兩極間的電荷量不變，若電壓增大，可判斷出θ變小
C．圖丙中兩極間的電壓不變，若有電流流向傳感器的負極，則x變小
D．圖丁中兩極間的電壓不變，若有電流流向傳感器的正極，則F變大
答案 D
解析題圖甲中兩極間的電荷量不變，若電壓減小，則由電容的定義式C＝eq \f(Q,U)分析可知，電容增大，由電容的決定式C＝eq \f(εrS,4πkd)可知，兩極間正對面積增大，h變大，A錯誤；題圖乙中兩極間的電荷量不變，若電壓增大，則電容減小，極板正對面積減小，θ變大，B錯誤；題圖丙中兩極間的電壓不變，若有電流流向傳感器的負極，說明電容器在放電，電荷量減小，電容減小，電介質向外移動，則x變大，C錯誤；題圖丁中兩極間的電壓不變，若電流流向傳感器的正極，說明電容器在充電，電荷量增加，電容增大，兩電極間距離減小，則F變大，D正確。
5．對于常見的可燃氣體濃度的檢測，現(xiàn)在一般用催化燃燒檢測器。它的原理如下：傳感器的核心為一惠斯通電橋，其中一橋臂上有催化劑，當與可燃氣體接觸時，可燃氣體在有催化劑的電橋上燃燒，該橋臂的電阻發(fā)生明顯變化，其余橋臂的電阻不發(fā)生變化，從而引起整個電路的輸出發(fā)生變化，而該變化與可燃氣體的濃度成比例，從而實現(xiàn)對可燃氣體的檢測。由此可推斷有催化劑的橋臂上的電阻材料為( )
A．銅 B．合金
C．半導體 D．絕緣體
答案 C
解析由題意可知，該電阻為熱敏電阻，熱敏電阻由半導體材料制成，故C正確，A、B、D錯誤。
6.如圖所示是一火警報警器的部分電路示意圖，其中R2為用半導體熱敏材料制成的傳感器(溫度越高，其阻值越小)，a、b之間接報警器。當傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時，流過顯示器的電流I2、報警器兩端的電壓U的變化情況是( )
A．I2變大，U變大 B．I2變小，U變小
C．I2變小，U變大 D．I2變大，U變小
答案 D
解析當傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時，R2的阻值減小，則外電路總電阻減小，由閉合電路歐姆定律可知，電路中總電流將增大，由U＝E－Ir可知，路端電壓減小，即報警器兩端的電壓U將減??；因總電流I增大，則R1兩端的電壓增大，并聯(lián)部分的電壓減小，則可知流過R3的電流I3減小，流過R2的電流I2＝I－I3變大，選項A、B、C錯誤，D正確。
7.如圖是安裝在潛水器上的深度表的電路簡圖，顯示器由電流表(電阻不計)改裝而成，壓力傳感器的電阻隨壓力的增大而減小，電源電動勢E不變，內阻為r，定值電阻阻值為R0，在潛水器下潛過程中，電路中有關物理量的變化情況是( )
A．通過顯示器的電流減小
B．R0兩端的電壓增大
C．傳感器兩端的電壓增大
D．電路的總功率減小
答案 B
解析在潛水器下潛過程中，壓力傳感器受到的壓力越來越大，壓力傳感器的電阻隨壓力的增大而減小，由閉合電路歐姆定律I＝eq \f(E,R傳＋R0＋r)可知電路中的總電流增大，即通過顯示器的電流增大，故A錯誤；R0兩端的電壓U＝IR0，電路中的電流增大，則U增大，故B正確；傳感器兩端的電壓U傳＝E－I(R0＋r)，由于I增大，E、R0、r都不變，則傳感器兩端的電壓減小，故C錯誤；由P＝EI可知，電路的總功率增大，故D錯誤。
8.(多選)如圖所示，R1、R2為定值電阻，L為小燈泡，R3為光敏電阻(光照強度增大時電阻減小)，電壓表內阻不計，當入射光強度增大時( )
A．電壓表的示數增大
B．R2中電流減小
C．小燈泡的功率增大
D．電路的路端電壓增大
答案 ABC
解析當入射光強度增大時，R3阻值減小，外電路總電阻減小，由閉合電路歐姆定律知，干路電流增大，R1兩端電壓增大，電壓表的示數增大，同時內電壓增大，故電路的路端電壓減小，A項正確，D項錯誤；因路端電壓減小，且R1兩端電壓增大，故R2兩端電壓必減小，則R2中電流減小，B項正確；因干路電流增大，且R2中電流減小，知流過小燈泡的電流必增大，故小燈泡的功率增大，C項正確。
9．(2023·杭州市高二期中)如圖所示為某汽車的加速度傳感器的俯視圖。金屬塊左、右側分別連接電介質、輕質彈簧，彈簧與電容器固定在外框上，金屬塊可帶動電介質相對于外框左右移動(不能上下移動)，電容器與電源連接，并串聯(lián)計算機的信號采集器。關于該傳感器的說法正確的是( )
A．汽車保持靜止時，電容器不帶電
B．汽車靜止時與直線運動時，電容器的電容可能相同
C．汽車由靜止突然向右加速，電路中有逆時針方向的電流
D．汽車向右做勻加速運動過程中，電路中始終有順時針方向的電流
答案 B
解析汽車保持靜止時，Q＝CU，電容器帶電，故A錯誤；汽車靜止時與勻速直線運動時，彈簧長度相同，電容器的電容相同，故B正確；當汽車向右加速運動時，電容器電介質相對于電容器向左運動，由C＝eq \f(εrS,4πkd)可知電容變大，因兩極板間的電壓不變，則電容器的電荷量變大，電路中有順時針方向的電流，故C錯誤；汽車向右做勻加速運動過程中，加速度不變，彈簧伸長量不變，電容器充電完成后，不再有電流，故D錯誤。
10.霍爾元件是一種磁傳感器，是實際生活中的重要元件之一。如圖所示為長度一定的霍爾元件，在該元件中通有方向從E到F的恒定電流I，在空間加一豎直向下的勻強磁場，磁感應強度大小為B，霍爾元件中的載流子為負電荷。則下列說法正確的是( )
A．該元件能把電學量轉換為磁學量
B．左表面的電勢高于右表面
C．如果用該元件測赤道處的磁場，應保持元件上表面呈水平狀態(tài)
D．如果霍爾元件中的電流大小不變，則左、右表面的電勢差與磁場的磁感應強度成正比
答案 D
解析霍爾元件把磁學量轉換為電學量，A錯誤；由于霍爾元件中的載流子為負電荷，則負電荷的運動方向由F到E，由左手定則可知負電荷向左表面偏轉，則右表面的電勢高，B錯誤；如果用該元件測赤道處的磁場，由于地磁場與水平面平行，因此如果霍爾元件的上表面保持水平，則左、右表面間無電壓產生，C錯誤；根據qvB＝qeq \f(U,d)得，U＝Bdv，又I＝nqSv，聯(lián)立解得U＝eq \f(IBd,nqS)，可知保持電流不變，則左、右表面的電勢差與磁感應強度成正比，D正確。
11．(多選)如圖甲所示，“火災警報系統(tǒng)”電路中，理想變壓器原、副線圈匝數之比為10∶1，原線圈接入圖乙所示的電壓，電壓表和電流表均為理想電表，R0為半導體熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減小，R1為滑動變阻器，當通過報警器的電流超過某值時，報警器將報警，下列說法正確的是( )
A．電壓表V的示數為10 V
B．R0處出現(xiàn)火情時，電流表A的示數減小
C．R0處出現(xiàn)火情時，變壓器的輸入功率增大
D．要使報警器報警的臨界溫度升高，可將R1的滑片P適當向下移動
答案 AC
解析若原線圈的輸入電壓為U，其有效值為U1，根據有效值的定義，有eq \f(U2,R)·eq \f(T,2)＝eq \f(U12,R)T，其中U＝100eq \r(2) V，解得U1＝100 V，由變壓器原理可得副線圈輸出電壓即電壓表示數U2＝10 V，選項A正確；R0處出現(xiàn)火情時，熱敏電阻的阻值減小，副線圈電流增大，根據變壓器原理可知，電流表A的示數增大，變壓器輸入功率增大，選項B錯誤，C正確；將R1的滑片P向上移動，副線圈電路的總電阻變小，總電流增大，R0兩端的電壓變大，報警器的分壓變小，電流也減小，能使報警器報警的臨界溫度升高，選項D錯誤。
12．有一種測量人體重的電子秤，其原理圖如圖所示。它主要由三部分構成：踏板和壓力杠桿ABO、壓力傳感器R(一個阻值可隨壓力大小而變化的電阻)、顯示體重的儀表(其實質是電流表)。其中AO∶BO＝5∶1。已知壓力傳感器的電阻與其所受壓力的關系如表所示：
踏板的杠桿組件的質量不計，接通電源后，壓力傳感器兩端電壓恒為4.68 V，則：
(1)利用表中數據歸納出電阻R隨壓力F變化的函數關系式；
(2)該秤零刻度線(即踏板空載時的刻度線)應標在電流表刻度盤多少毫安處？
(3)如果某人站在踏板上，電流表刻度盤示數為20 mA，這個人的體重是多少？(取g＝10 N/kg)
答案 (1)R＝300－0.6F(Ω) (2)15.6 mA (3)55 kg
解析 (1)由表中數據可歸納得出：R＝300－0.6F(Ω)。
(2)依題意可知，電子秤空載時壓力傳感器受到的壓力為零，電阻R1＝300 Ω，電路中的電流為I1＝eq \f(U,R1)＝eq \f(4.68,300) A＝15.6 mA，所以該秤零刻度線應標在電流表刻度盤的15.6 mA處。
(3)當電流表刻度盤的示數為I2＝20 mA時，壓力傳感器的電阻R2＝eq \f(U,I2)＝eq \f(4.68,20×10－3) Ω＝234 Ω，由R＝300－0.6F(Ω)，解得F2＝110 N。再由F2·AO＝G·BO，可得G＝550 N。故人的體重為m＝eq \f(G,g)＝55 kg。壓力F/N
0
50
100
150
200
250
300
…
電阻R/Ω
300
270
240
210
180
150
120
…

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