Question

某課外小組制作了一個測量物體質(zhì)量的電子秤，其原理如圖所示。它主要由四部分構(gòu)成：托板和水平壓力杠桿OBA ，標有“10V  5W”字樣的指示燈L （燈的電阻保持不變），壓力傳感器R （電阻值會隨所受壓力大小變化的可變電阻），顯示質(zhì)量大小的儀表（實質(zhì)是電流表）。已知電源電壓為10V ，OB=6cm，OA=30cm 。壓力傳感器R 的阻值與所受壓力的關(guān)系如圖所示。若不計托板和杠桿組件的質(zhì)量，不計磨擦。求：
（1）指示燈L 的電阻；
（2）當壓力傳感器R 的電阻為30Ω時，指示燈L的實際功率；
（3）當電流表的示數(shù)為0.1A時，電子秤托板上物體的質(zhì)量。

Answer 1

解：
（1 ）R_L=U_額²/P_額= （10V ）²/5W=20Ω；
（2 ）當R 為30Ω時，電路電流：I=U/（R_L+R）=10V/（20Ω+30Ω）=0.2A
P_L=I²R_L=（0.2A）²×20Ω=0.8W
（3）當電流表的示數(shù)為0.1A時，電路總電阻：
R_總=U/I=10V/0.1A=100Ω
R=R_總-R_L=100Ω-20Ω=80Ω
由圖可知，當R=80Ω時，F(xiàn)=40N，
由杠桿平衡條件可得：
G×6cm=F×30cmG=200N
m=G/g=200N/10N/Kg=20 Kg。