Question

14．如图是某种压力秤原理示意图，电压表（量程为0～3V）可对应显示压力的大小．已知R₀=100Ω，电源电压U=4.5V保持不变．当一个重力大小为600N的中学生站在压力秤上时，压力传感器R₁的阻值为150Ω（设踏板的重力忽略不计）．求：
（1）当一个重力大小为600N的中学生站在压力秤上时，通过R₀的电流为多大？
（2）此时电压表的示数U₀为多大？
（3）此时电路所消耗的总功率P为多少？

Answer 1

分析 （1）由图象找出压力600N对应的电阻R，然后由串联电路特点及欧姆定律求出电路电流；
（2）由U=IR求出电压表的示数；
（3）已知电源电压U、电路电流I，由P=UI可以求出电路消耗的总功率．

解答 解：（1）由图可知：当压力传感器的电阻与R₀串联，
由电阻的串联特点得：R_总=R+R₀=150Ω+100Ω=250Ω，
则此时电路电流I=$\frac{U}{{R}_{总}}$=$\frac{4.5V}{250Ω}$=0.018A，
（2）定值电阻两端电压，即电压表示数由I=$\frac{U}{R}$可知：
U₀=IR₀=0.018A×100Ω=1.8V；
（3）此时电路消耗的总功率P=UI=4.5V×0.018A=0.081W．
答：（1）通过R₀的电流为0.018A；
（2）此时电压表的示数U₀为1.8V；
（3）此时电路所消耗的总功率P为0.081W．

点评 本题考查了求电压表示数、求电路消耗的总功率等问题，由图象找出压力与压力传感器对应的电阻阻值使正确解题的前提与关键，分析清楚电路结构、掌握欧姆定律及功率公式即可解题．