问题补充:
如图是一个电子秤的原理示意图,它主要有四部分构成:托板和压力杠杆ABO,定值电阻R0,压力传感器R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻),显示质量大小的仪表V(实质是电压表).其中AB:BO=4:1,且已知压力传感器R的电阻与所受压力F变化的关系如下表所示.(g取10N/kg)
压力F/N050100150200250300350400450500电阻R/Ω3002702402101801501209060300设踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计,接通电源后,电源电压恒为6V.
(1)托板空载时,电压表的示数为1.2V,求定值电阻R0的大小.
(2)当在踏板上放置25kg的物体时,电压表的示数是多大?
答案:
解:(1)由表格数据可知,当托板空载时R=300Ω,
R两端的电压UR=U-U0=6V-1.2V=4.8V,
电路中的电流I===1.6×10-2A,
所以R0===75Ω;
(2)物体对踏板的压力:
F1=G=mg=25kg×10N/kg=250N,
根据杠杆的平衡条件得:
F1×OB=F×OA,
所以F=F1=G=×250N=50N,
由表格可知,R=270Ω,
电路中的电流I′==≈0.017A,
所以电压表的示数U0′=I′R0=0.017A×75Ω=1.3V.
答:(1)定值电阻R0的大小为75Ω;
(2)当在踏板上放置25kg的物体时电压表的示数约为1.3V.解析分析:(1)由电路图可知,R0、R串联,电压表测R0两端的电压,根据串联电路的电压特点求出R两端的电压并由表格得出此时R的阻值,利用欧姆定律求出电路中的电流,求出定值电阻R0的大小;(2)先根据F=G=mg求出物体对踏板的压力,再根据杠杆的平衡条件求出R受到的压力,有表格得出此时R的阻值,根据电阻的串联特点和欧姆定律求出电路中的电流、求出电压表的示数.点评:本题关键是欧姆定律及其变形公式的灵活运用,要知道串联电路电压的规律和杠杆的平衡条件,还要学会根据表格得出需要的数据.
如图是一个电子秤的原理示意图 它主要有四部分构成:托板和压力杠杆ABO 定值电阻R0 压力传感器R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻) 显示质量大小的仪表V(