物理:第三章《传感器》学案(粤教版选修3-2)
物理:第三章《传感器》学案(粤教版选修3-2)第3页

解:①F= Mgtgθ

②设电源电压为E,BC长为x

∴E=I(R0+kL) 又 tgθ=x/h

课后练习

1.如图5是电容式话筒的示意图,它是利用电容制作的传感器,话筒的振动膜前面镀有薄薄的金属层,膜后距膜几十微米处有一金属板,振动膜上的金属层和这个金属板构成电容器的两极,在两极间加一电压U,人对着话筒说话时,振动膜前后振动,使电容发生变化,导致话筒所在电路中的其它量发生变化,使声音信号被话筒转化为电信号,其中导致电容变化的原因可能是容器两板间的(A)

  (A)距离变化

  (B)正对面积变化

  (C)介质变化

  (D)电压变化

  

  

2.如图9所示是一种测量血压的压力传感器在工作时的示意图。薄金属片P固定有4个电阻R1、R2、R3、R4(如图10所示),左边是它的侧面图这四个电阻连接成电路如图11所示,试回答下列问题:

  (1)开始时金属片中央O点未加任何压力,欲使电压表无示数,则4个电阻应满足怎样的关系?

  (2)当O点加一个压力F后发生形变,这时4个电阻也随之发生形变,形变后各电阻大小如何变化?

  (3)电阻变化后,电阻的A、B两点哪点电压高?它为什么能测量电压?

  

  

  

  

  (提示:当O点加垂直于金属片的压力后,金属片发生形变,由于电阻是固定在金属片上的(由上图),因此R1、R4被拉长,R2、R3被拉宽。)

  解析:

  (1)本题是电路中A、B两点间电压与4个电阻的关系,由于电压表的电阻可看作无穷大,因此本电路是R1、R2的串联电路与R3、R4的串联电路并联,伏特表电路相当于一根电桥,要使伏特表无读数,即A、B两点电势相等则有:R1/R2= R3/R4或R1R4= R2R3。

(2)当O点加垂直于金属片的压力后,金属片发生形变,由于电阻是固定在金属片上的(由上图),因此R1、R4被拉长,R2、R3被拉宽,根据电阻定率,则R1、R4增大,R2、