Question

9．如圖所示為一種人體秤的工作原理示意圖，電源電壓恒定不變．體重顯示表是由電流表改裝而成，定值電阻R₀起保護電路作用，其電阻值為20Ω．在人體秤上不施加力時滑片P在電阻R的最上端，施加的力最大時滑片P移至電阻R的最下端．該人體秤測量范圍0～100kg，電路中電流變化范圍0.1～0.6A，則電源電壓為12V，滑動變阻器的最大值為100Ω．

Answer 1

分析 由電路圖可知，R與R₀串聯(lián)，電流表測電路中的電流．
（1）當施加的力最大時，滑片P移至電阻R的最下端，電路為R₀的簡單電路，電路中的電流最大，由題意可知電路中的電流，根據歐姆定律求出電源電壓；
（2）當在人體秤上不施加力時，滑片P在電阻R的最上端，接入電路中的電阻最大，電路中的電流最小，根據歐姆定律求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出滑動變阻器的最大值．

解答 解：由電路圖可知，R與R₀串聯(lián)，電流表測電路中的電流．
（1）施加的力最大時滑片P移至電阻R的最下端，電路為R₀的簡單電路，電路中的電流最大，
由歐姆定律可得，電源電壓：U=I_大R₀=0.6A×20Ω=12V；
（2）在人體秤上不施加力時滑片P在電阻R的最上端，接入電路中的電阻最大，電路中的電流最小，
此時電路中的總電阻：
R_總=$\frac{U}{{I}_{小}}$=$\frac{12V}{0.1A}$=120Ω；
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，滑動變阻器的最大值：R=R_總-R₀=120Ω-20Ω=100Ω．
故答案為：12；100．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應用，解題的關鍵是分清最大電流和最小電流時電路的連接方式．