Question

10．如图甲是某电子秤的原理示意图，已知电阻R₀=50Ω，电源电压为24V且保持不变．压力传感器R的阻值随所受压力F变化的图象如图乙所示，当电压表的示数4V时，电流表示数多大？被测物体的质量多大？（托盘的质量忽略不计，g取10N/kg）

Answer 1

分析 由电路图可知，压力传感器R与R₀串联，电压表测R₀两端的电压，电流表测电路中的电流；根据欧姆定律先求出当电压表示数为4V时电路中的电流，压力传感器两端的电压等于电源电压减去电阻R₀两端的电压，从而求出压力传感器的电阻，根据图象可知压力传感器受到的压力，从而知道托盘中所放物体的质量．

解答 解：通过电阻R₀的电流：I=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$=$\frac{4V}{50Ω}$=0.08A，
电路中压敏电阻R与电阻R₀串联，
电流表的示数等于通过电阻R₀的电流为0.08A．
压敏电阻的两端电压：U=U_总-U₀=24V-4V=20V，
由I=$\frac{U}{R}$可知，压敏电阻的阻值：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{20V}{0.08A}$=250Ω，
由图可知：当压敏电阻阻值为250Ω时，其所受压力为150N．
被测物体的质量：m=$\frac{G}{g}$=$\frac{F}{g}$=$\frac{150N}{10N/kg}$=15kg；
答：当电压表的示数4V时，电流表示数为0.08A，被测物体的质量为15kg．

点评 本题考查串联电路的特点及电流、电压、重力、质量等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，注意分析电路的连接，能从题目所给信息中找到有用的数据，要学会分析图象．