Question

4．如圖所示的是某種電子秤的電路原理圖．壓力傳感器R的阻值會隨壓力的大小發(fā)生變化，它們間的關系如表所示．已知R₀的阻值為50Ω，電源電壓為30V．當電壓表的示數(shù)為10V時，求：（g取10N/kg）

壓力F/N	0	50	100	150	200	250
電阻R/Ω	300	220	165	120	100	90

（1）電流表的示數(shù)；
（2）壓力傳感器R的阻值；
（3）被測物體的質量（托盤的質量不計）．

Answer 1

分析 由電路圖可知，R與R₀串聯(lián)，電壓表測R₀兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電流表的示數(shù)；
（2）根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出壓力傳感器R的阻值；
（3）由表格數(shù)據(jù)可知壓力的大小，水平面上物體的壓力和自身的重力相等，根據(jù)G=mg求出被測物體的質量．

解答 解：由電路圖可知，R與R₀串聯(lián)，電壓表測R₀兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）電流表的示數(shù)：
I=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$=$\frac{10V}{50Ω}$=0.2A；
（2）電路中的總電阻：
R_總=$\frac{U}{I}$=$\frac{30V}{0.2A}$=150Ω，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，壓力傳感器R的阻值：
R=R_總-R₀=150Ω-50Ω=100Ω；
（3）由表格數(shù)據(jù)可知，壓力傳感器受到的壓力F=200N，
因水平面上物體的壓力和自身的重力相等，
所以，由G=mg可得，被測物體的質量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{F}{g}$=$\frac{200N}{10N/kg}$=20kg．
答：（1）電流表的示數(shù)為0.2A；
（2）壓力傳感器R的阻值為100Ω；
（3）被測物體的質量為20kg．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、重力公式的應用，關鍵是從表格中獲取有用的信息和知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等．