Question

【題目】制作電子鎊秤

現(xiàn)有如下器材：輕質(zhì)杠桿ABO，—個(gè)電流表，一個(gè)電壓恒為9V的電源，一個(gè)阻值為150Ω的定值電阻R0，一個(gè)開(kāi)關(guān)，若干導(dǎo)線。一個(gè)壓力傳感器（相當(dāng)于電阻值會(huì)隨受到的壓力大小發(fā)生變化的可變電阻），其電阻值R隨壓桿的壓力F變化的關(guān)系圖象如圖所示。輕質(zhì)杠桿可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，并且AO:BO=5:1。

（1）請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)畫出設(shè)計(jì)的電路圖。

（2）請(qǐng)?jiān)陔娏鞅肀P上標(biāo)出20mA，30mA，45mA對(duì)應(yīng)的質(zhì)量值。

（3）電子稱的電池使用較長(zhǎng)時(shí)間后，電源電壓會(huì)降低，為了保證稱量質(zhì)量的準(zhǔn)確性，應(yīng)把B點(diǎn)應(yīng)向什么方向移動(dòng)。

Answer 1

【答案】(1) ；(2) ；(3)把B點(diǎn)往左移。

【解析】

(1)壓力傳感器和電流表應(yīng)串聯(lián)，這樣當(dāng)壓力越大時(shí)，電流表的示數(shù)越大；R0作為負(fù)載電阻也應(yīng)串聯(lián)在電路中起保護(hù)電路作用。電路如圖：

(2)如圖所示，當(dāng)電路中電流分別為I1=20mA、I2=30mA、I3=45mA時(shí)，根據(jù)可得電路中的總電阻分別為R1=450Ω、R2=300Ω、R3=200Ω；此時(shí)壓敏電阻的阻值分別為R壓1=300Ω、R壓2=150Ω、R壓3=50Ω，由圖可知他們對(duì)應(yīng)的壓力分別為F1=0N、F2=300N、F3=275N；則根據(jù)杠桿原理：F×OA=G×OB，并且

AO:BO=5:1

可得：G1=0N，G2=1500N，G3=1375N，根據(jù)可得：m1=0kg，m2=150kg，m3=137.5kg。故電流表表盤上對(duì)應(yīng)的質(zhì)量值為：

；

(3)根據(jù)杠桿原理：F×OA=G×OB，當(dāng)稱量的物體不變時(shí)，增大OB的大小，從而F也增大了，進(jìn)而確保了壓力傳感器的正常感應(yīng)，確保稱量質(zhì)量的準(zhǔn)確性，所以將B往左移。