Question

【題目】有一種測量質量的電子秤，圖甲是其原理示意圖，其中踏板上放置物體，壓力傳感器R的電阻隨所受壓力變化的圖象如圖乙所示．杠桿ABO可繞O點轉動，電壓表的量程為0～3V．已知AO：BO＝5：1，電阻R0＝60Ω，電源電壓恒為6V不變，踏板及杠桿組件的質量可以忽略不計，g＝10N/kg，求：

（1）在圖甲中缺少的一個電路元件名稱是_____；

（2）若踏板施加給杠桿的力為500N，則電阻R所受壓力大小為______N；

（3）質量為50kg的小明站在踏板上不動時，R=_____Ω，電壓表示數為_____V；

（4）該秤所能稱量的最大質量是_____；

（5）想增加該電子秤的測量范圍，可以將踏板_____（填“靠近”或“遠離”）O點移動或將電源電壓_____（填“升高”或“降低”）．

Answer 1

【答案】開關 100 240 1.2 200kg 靠近 降低

【解析】

(1)[1]由圖甲可知，電路中缺少開關；

(2)[2]根據杠桿平衡條件，當踏板施加給杠桿的力為500N，即：

BO=AO

得：

==500N=100N；

(3)[3]==50kg=500N；由(2)題知，電阻R所受壓力大小為100N，由乙圖知，當電阻R所受壓力大小為100N是，R的電阻為240Ω；

[4]此電路R0和R串聯，則電路中的電流為：

I===0.02A；

則R0兩端的電壓為：

U0=I=0.02A60=1.2V；

即電壓表的示數為1.2V；

(4)[5]由題知，壓力傳感器能承受的最大壓力為400N， 當傳感器承受最大壓力時，踏板所稱量的質量為最大值為：

F大×OA=mg×OB

m=×=×=200kg，

(5)[6] 為了增大該電子稱的量程保持其他結構不變，則與AO均不變；

根據杠桿的平衡條件：

×AO=×BO，

因與AO均為定值，當OB減小時，變大，則所稱人的體重增加，即電子稱的量程變大；所以，為了增大該電子稱的量程保持其他結構不變，只需將踏板觸點B向O點移動；

[7]當踏板受到的力增大時，R受到的力增大，R的電阻減小，則R的兩端的電壓減小，則電壓表的示數變大，不能超過電壓表的兩程，所以只能減小電源電壓．