Question

某電子磅秤原理如圖（甲）所示，主要部件是杠桿ABO，電流表A和壓力傳感器（相當(dāng)于電阻值會(huì)隨受到的壓力大小發(fā)生變化的可變電阻），其中杠桿可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，且力臂之比AO：BO=4：1，壓力傳感器的電阻值R隨所受到的壓力F的關(guān)系圖象如圖（乙）所示，秤盤與杠桿質(zhì)量均忽略不計(jì)，電源電壓18V，R₀=60Ω，（取g=10N/kg）．求：
（1）該秤的零起點(diǎn)（即秤盤上不放重物時(shí)）的刻度線應(yīng)標(biāo)在電流表刻度盤的多少mA處？
（2）當(dāng)電流表示數(shù)為60mA時(shí)，秤盤上放的物體的質(zhì)量為多少kg？

Answer 1

分析：（1）從乙圖中讀出壓力為0時(shí)，對(duì)應(yīng)的電阻值，然后利用I=

U

R

即可求出電流表的示數(shù)；
（2）根據(jù)R=

U

I

求出電路的總電阻，再利用串聯(lián)電路總電阻與分電阻的關(guān)系，計(jì)算出滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，然后根據(jù)從乙圖中讀出對(duì)應(yīng)的壓力，然后根據(jù)杠桿平衡的條件計(jì)算出物體的重力，即m=

G

g

．

解答：已知：U=18V，R₀=60Ω，OA：OB=4：1
求；I，m
解：（1）當(dāng)壓力為0時(shí)，壓敏電阻為300Ω，此時(shí)電路中的電流為
I=

U

R

=

18V

300Ω+60Ω

=0.05A=50mA（3分）
（2）當(dāng)電路中電流為60mA時(shí)，電路中的總電阻R=

U

0.06A

=300Ω，此時(shí)壓敏電阻為240Ω（1分）
查表得此時(shí)壓力為100N（1分），
根據(jù)杠桿原理可求F×OA=G×OB
100N×4=G×1
G=400N（1分）
即物體的質(zhì)量為m=

G

g

=

400N

10N/kg

=40kg（1分）
答：該秤的零起點(diǎn)（即秤盤上不放重物時(shí)）的刻度線應(yīng)標(biāo)在電流表刻度盤的50mA，當(dāng)電流表示數(shù)為60mA時(shí)，秤盤上放的物體的質(zhì)量為40kg．

點(diǎn)評(píng)：會(huì)從圖象中讀出電阻值與對(duì)應(yīng)的壓力，會(huì)靈活運(yùn)用歐姆定律進(jìn)行計(jì)算．