Question

某校物理兴趣小组在课外实践活动中，制作了一个测量质量的电子秤，其原理如图中的虚线框所示，它主要有四部分构成：踏板和压力杠杆ABO，定值电阻R₀，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)，显示质量大小的仪表V(实质是电压表)。其中AB:BO=4:1．且已知压力传感器R的电阻与所受压力F变化的关系如下表所示。(g取10N/kg)

压力F/N	O	50	100	150	200	250	300	350	400	450	500
电阻R/Ω	300	270	240	210	180	150	120	90	60	30	0

设踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计，接通电源后，电源电压恒为6V。

(1)踏板空载时，电压表的示数如右图所示，求定值电阻R₀的大小。

(2)当在踏板上放置50kg的物体时，电压表的示数是多大?

Answer 1

解：(1)电子秤空载时，压力传感器受到的压力为0，

由表可知，此时压力传感器的电阻为300Ω，由电压表可知此时电阻Ro两端的电压U₁=lV，

所以，压力传感器两端的电压：

=-=6V-1V=5V，此时电路中的电流===A 

===60

(2)当踏板上放置50kg的物体时，踏板受到的压力===50kg×10N/kg=500N

    由杠杆平衡条件?=?得：

    压杆受到传感器的支持力=?=500N×=lOON

    所以，压力传感器受到的压力为lOON，由表可知此时压力传感器的电阻为240Ω 

    此时电路中的电流= = =0.02A

    电压表的示数为==0.02A60Ω=1.2V