Question

【题目】有一种测量质量的电子秤，图甲是其原理示意图，其中踏板上放置物体，压力传感器R的电阻随所受压力变化的图象如图乙所示．杠杆ABO可绕O点转动，电压表的量程为0～3V．已知AO：BO＝5：1，电阻R0＝60Ω，电源电压恒为6V不变，踏板及杠杆组件的质量可以忽略不计，g＝10N/kg，求：

（1）在图甲中缺少的一个电路元件名称是_____；

（2）若踏板施加给杠杆的力为500N，则电阻R所受压力大小为______N；

（3）质量为50kg的小明站在踏板上不动时，R=_____Ω，电压表示数为_____V；

（4）该秤所能称量的最大质量是_____；

（5）想增加该电子秤的测量范围，可以将踏板_____（填“靠近”或“远离”）O点移动或将电源电压_____（填“升高”或“降低”）．

Answer 1

【答案】开关 100 240 1.2 200kg 靠近 降低

【解析】

(1)[1]由图甲可知，电路中缺少开关；

(2)[2]根据杠杆平衡条件，当踏板施加给杠杆的力为500N，即：

BO=AO

得：

==500N=100N；

(3)[3]==50kg=500N；由(2)题知，电阻R所受压力大小为100N，由乙图知，当电阻R所受压力大小为100N是，R的电阻为240Ω；

[4]此电路R0和R串联，则电路中的电流为：

I===0.02A；

则R0两端的电压为：

U0=I=0.02A60=1.2V；

即电压表的示数为1.2V；

(4)[5]由题知，压力传感器能承受的最大压力为400N， 当传感器承受最大压力时，踏板所称量的质量为最大值为：

F大×OA=mg×OB

m=×=×=200kg，

(5)[6] 为了增大该电子称的量程保持其他结构不变，则与AO均不变；

根据杠杆的平衡条件：

×AO=×BO，

因与AO均为定值，当OB减小时，变大，则所称人的体重增加，即电子称的量程变大；所以，为了增大该电子称的量程保持其他结构不变，只需将踏板触点B向O点移动；

[7]当踏板受到的力增大时，R受到的力增大，R的电阻减小，则R的两端的电压减小，则电压表的示数变大，不能超过电压表的两程，所以只能减小电源电压．