Question

【题目】有一种电子秤的原理如图所示，它由踏板和压力杠杆ABO、压力传感器R（电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻）、显示重力大小的仪表（实质是电流表）三部分构成．其中AO长20cm，BO长5cm，压力传感器R的阻值与所受压力的关系如下表所示．踏板和杠杆组件的质量忽略不计，电源电压为6V．

压力F/N	0	50	100	150	200	250	300	…
电阻R/Ω	30	27	24	21	18	15	12	…

（1）重250N的小学生站在踏板上，双脚与踏板的接触面积为0.025m2，小学生对踏板的压强为多少？

（2）电子秤开机后且没有秤量物体时，压力传感器R消耗的电功率为多少？

（3）当重200N的小学生站在踏板上时，通过压力传感器R的电流为多大（答案保留两位小数）

（4）电子秤的电池使用较长时间后，电源电压会降低，为了保证秤量准确，则踏板触点B应向靠近 （选填“A”或“O”）方向移动．

Answer 1

【答案】（1）小学生对踏板的压强为1×104Pa；

（2）电子秤开机后且没有秤量物体时，压力传感器R消耗的电功率为1.2W；

（3）当重200N的小学生站在踏板上时，通过压力传感器R的电流为0.22A；

（4）A

【解析】试题分析：（1）小学生对踏板的压力和自身的重力相等，又知道双脚与踏板的接触面积即受力面积，根据p=求出小学生对踏板的压强；

（2）电子秤开机后且没有秤量物体时，压力传感器受到的压力为0，由表格数据可知其阻值，根据P=求出压力传感器R消耗的电功率；

（3）当重200N的小学生站在踏板上时，根据杠杆的平衡条件求出压敏电阻受到的压力，根据表格数据可知压敏电阻的阻值，根据欧姆定律求出通过压力传感器R的电流；

（4）电子秤的电池使用较长时间后，电源电压会降低，会造成电路中的电流变小，根据欧姆定律可知，压力传感器的电阻变大，要想减小压力传感器的电阻，应增大压力，根据杠杆的平衡条件判断踏板触点移动的方向．

解：（1）因水平面上物体的压力和自身的重力相等，

所以，小学生对踏板的压强：

p====1×104Pa；

（2）电子秤开机后且没有秤量物体时，压力传感器受到的压力为0，

由表格数据可知，压力传感器的阻值R=30Ω，

则压力传感器R消耗的电功率：

P===1.2W；

（3）当重200N的小学生站在踏板上时，

由杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可得，压敏电阻受到的压力：

F′===50N，

由表格数据可知，压敏电阻的阻值R′=27Ω，

通过压力传感器R的电流：

I==≈0.22A；

（4）电子秤的电池使用较长时间后，电源电压会降低，会造成电路中的电流变小，

根据欧姆定律可知，压力传感器的电阻变大，要想减小压力传感器的电阻，应增大压力，

根据杠杆平衡条件可知，应把踏板触点B向左或A方向移动．

答：（1）小学生对踏板的压强为1×104Pa；

（2）电子秤开机后且没有秤量物体时，压力传感器R消耗的电功率为1.2W；

（3）当重200N的小学生站在踏板上时，通过压力传感器R的电流为0.22A；

（4）A．