Question

【題目】小雯設計了一個測量物體重力的“托盤秤”，如圖是原理示意圖，其中的托盤用來放置被測物體，OBA是可繞O點轉動的杠桿，R1是壓力傳感器（其電阻值會隨所受壓力大小變化而變化，變化關系如下表），R0為定值電阻，為顯示重力大小的儀表（實質是一個量程為0—3V的電壓表）。已知OB:OA=1:2，R0=100Ω，電源電壓恒為3V（忽略托盤、杠桿及壓桿的重力）。

壓力F/N	0	50	100	150	200	250	300
電阻R1/Ω	300	250	200	150	100	50	0

(1)托盤上沒放物體時，壓力傳感器R1的電阻值是多大？

(2)當托盤上放被測物體時，電壓表的示數如圖所示，則此時壓力傳感器上的電壓是多少？

（3）第（2）小題中被測物體的重力是多少？

Answer 1

【答案】300Ω 1V 500N

【解析】

試題分析：（1）由表格的數據分析可知，當物重為0時，壓力傳感器R1的電阻值是300Ω；（2）由圖示可知，電壓表的讀數為2V，由于兩電阻為串聯關系，所以可知此時壓力傳感器上的電壓是3V-2V=1V；（3）由于R0=100Ω，所以可得電路中的電流I=2V/100Ω=0.02A，所以此時壓力傳感器的電阻為R=1V/0.02A=50Ω，通過查表可得，此時的壓力為250N；由于OB:OA=1:2，根據杠桿的平衡條件可得被測物體的重力是壓力的二倍為500N。