Question

9．如图所示为一种人体秤的工作原理示意图，电源电压恒定不变．体重显示表是由电流表改装而成，定值电阻R₀起保护电路作用，其电阻值为20Ω．在人体秤上不施加力时滑片P在电阻R的最上端，施加的力最大时滑片P移至电阻R的最下端．该人体秤测量范围0～100kg，电路中电流变化范围0.1～0.6A，则电源电压为12V，滑动变阻器的最大值为100Ω．

Answer 1

分析 由电路图可知，R与R₀串联，电流表测电路中的电流．
（1）当施加的力最大时，滑片P移至电阻R的最下端，电路为R₀的简单电路，电路中的电流最大，由题意可知电路中的电流，根据欧姆定律求出电源电压；
（2）当在人体秤上不施加力时，滑片P在电阻R的最上端，接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出滑动变阻器的最大值．

解答 解：由电路图可知，R与R₀串联，电流表测电路中的电流．
（1）施加的力最大时滑片P移至电阻R的最下端，电路为R₀的简单电路，电路中的电流最大，
由欧姆定律可得，电源电压：U=I_大R₀=0.6A×20Ω=12V；
（2）在人体秤上不施加力时滑片P在电阻R的最上端，接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，
此时电路中的总电阻：
R_总=$\frac{U}{{I}_{小}}$=$\frac{12V}{0.1A}$=120Ω；
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑动变阻器的最大值：R=R_总-R₀=120Ω-20Ω=100Ω．
故答案为：12；100．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，解题的关键是分清最大电流和最小电流时电路的连接方式．