Question

10．如圖甲是某電子秤的原理示意圖，已知電阻R₀=50Ω，電源電壓為24V且保持不變．壓力傳感器R的阻值隨所受壓力F變化的圖象如圖乙所示，當(dāng)電壓表的示數(shù)4V時(shí)，電流表示數(shù)多大？被測(cè)物體的質(zhì)量多大？（托盤的質(zhì)量忽略不計(jì)，g取10N/kg）

Answer 1

分析 由電路圖可知，壓力傳感器R與R₀串聯(lián)，電壓表測(cè)R₀兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流；根據(jù)歐姆定律先求出當(dāng)電壓表示數(shù)為4V時(shí)電路中的電流，壓力傳感器兩端的電壓等于電源電壓減去電阻R₀兩端的電壓，從而求出壓力傳感器的電阻，根據(jù)圖象可知壓力傳感器受到的壓力，從而知道托盤中所放物體的質(zhì)量．

解答 解：通過電阻R₀的電流：I=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$=$\frac{4V}{50Ω}$=0.08A，
電路中壓敏電阻R與電阻R₀串聯(lián)，
電流表的示數(shù)等于通過電阻R₀的電流為0.08A．
壓敏電阻的兩端電壓：U=U_總-U₀=24V-4V=20V，
由I=$\frac{U}{R}$可知，壓敏電阻的阻值：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{20V}{0.08A}$=250Ω，
由圖可知：當(dāng)壓敏電阻阻值為250Ω時(shí)，其所受壓力為150N．
被測(cè)物體的質(zhì)量：m=$\frac{G}{g}$=$\frac{F}{g}$=$\frac{150N}{10N/kg}$=15kg；
答：當(dāng)電壓表的示數(shù)4V時(shí)，電流表示數(shù)為0.08A，被測(cè)物體的質(zhì)量為15kg．

點(diǎn)評(píng) 本題考查串聯(lián)電路的特點(diǎn)及電流、電壓、重力、質(zhì)量等的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，注意分析電路的連接，能從題目所給信息中找到有用的數(shù)據(jù)，要學(xué)會(huì)分析圖象．