Question

【題目】有一種測量物體重量的電子秤，其電路主要由三部分構(gòu)成：踏板、壓力傳感器R(實(shí)際上是一個(gè)阻值可隨壓力變化的電阻器)、顯示體重的儀表G(實(shí)質(zhì)上是電流表)，原理圖如圖中的虛線所示，不計(jì)踏板的質(zhì)量．已知電流表的量程為2 A，內(nèi)阻為1 Ω，電源電動(dòng)勢為12 V，內(nèi)阻為1 Ω，電阻R隨壓力F變化的函數(shù)式為R＝30－0.01F(F和R的單位分別為N和Ω)．

(1)求該秤能測量的最大體重；

(2)通過計(jì)算，得出該秤零刻度線(即踏板空載時(shí)的刻度線)應(yīng)標(biāo)在電流表G刻度盤的哪個(gè)刻度處？

(3)寫出該秤測量的重力與電流表中電流的函數(shù)關(guān)系．

Answer 1

【答案】(1)2 600 N；　(2)0.375 A；(3)F＝3 200－

【解析】(1)由電流表量程可知電路中最大電流為2 A

由閉合電路歐姆定律E＝I(R＋r＋rg)

可解得壓力傳感器R的最小值為4 Ω

由電阻R隨壓力F的變化的函數(shù)式為R＝30－0.01F

可得壓力最大值F＝2 600 N，

即該秤能測量的最大體重為2 600 N.

(2)踏板空載時(shí)，F＝0，R＝30 Ω

由閉合電路歐姆定律，E＝I(R＋r＋rg)

可解得I＝0.375 A

即該秤零刻度線應(yīng)標(biāo)在電流表G刻度盤的0.375 A刻度處．

(3)由E＝I(R＋r＋rg)和R＝30－0.01F可得

E＝I(30－0.01F＋r＋rg)

將電動(dòng)勢E＝12 V、內(nèi)阻r＝1 Ω、電流表內(nèi)阻rg＝1 Ω代入化簡，

得F＝3 200－.