Question

（2011?保山）如圖甲是某電子秤的原理圖，己知定值電阻R₀=15Ω，電源電壓為9V恒定不變，壓力傳感器R的阻值隨所受壓力變化的圖象如圖乙所示，托盤的質(zhì)量忽略不計(jì)．

（1）該電子秤表是由

電壓

表改裝而成的；
（2）當(dāng)托盤內(nèi)物體的質(zhì)量是15kg時(shí)，通過電路的電流是多少？
（3）若R₀兩端的電壓最大只能為3V，則該電子秤的最大稱量為多少千克？

Answer 1

分析：（1）由電路圖可知可知電子秤表與電阻R₀并聯(lián)，若為電流表則電阻R₀不能起到保護(hù)電路的作用，故應(yīng)為電壓表；
（2）先求出物體對(duì)托盤的壓力，然后由乙圖讀出對(duì)應(yīng)的電阻，再利用串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)和歐姆定律求出通過電路的電流；
（3）當(dāng)R₀兩端的電壓為3V時(shí)，先根據(jù)歐姆定律求出電路中的電流，再求出電路的總電阻，根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)求出壓力傳感器的阻值，由乙圖可知此時(shí)對(duì)應(yīng)的壓力，再根據(jù)F=G=mg求出該電子秤的最大稱量．

解答：解：（1）保護(hù)電路的電阻R₀要起到保護(hù)作用，則該電子秤表應(yīng)為電壓表改裝而成的；
（2）物體對(duì)托盤的壓力為：
F=G=mg=l5kg×10N/kg=150N，
由乙圖可知：當(dāng)F=150N時(shí)，R=60Ω，
因?yàn)镽₀和R串聯(lián)，
所以電路的總電阻為：
R_總=R₀+R=75Ω，
電路中的電流為I=

U總

R總

=

9V

75Ω

=0.12A；
（3）當(dāng)R₀兩端的電壓為3V時(shí)，
電路中的電流為I=

U0

R0

=

3V

15Ω

=0.2A，
電路的總電阻為R_總′=

U總

I

=

9V

0.2A

=45Ω，
壓力傳感器的阻值為R′=R_總-R₀=45Ω-15Ω=30Ω，
由乙圖可知：當(dāng)R=30Ω時(shí)，F(xiàn)=200N，
電子秤的最大稱量為：
m=

G

g

=

200N

10N/kg

=20kg．
答：（1）電壓；
（2）托盤內(nèi)物體的質(zhì)量是15kg時(shí)通過電路的電流為0.12A；
（3）電子秤的最大稱量為20kg．

點(diǎn)評(píng)：本題考查串聯(lián)電路的特點(diǎn)及電阻、電流、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．