Question

如圖甲是某電子秤的原理圖，是質量表（電阻忽略不計），秤盤與壓桿質量均忽略不計，電源電壓10V，R₀=150Ω．當電路中的電流大于50mA時，氣電保護開關S自動斷開．圖乙所示是壓力傳感器R的阻值隨所受壓力F變化的圖象．
（1）圖中質量表應該用

 

表改裝（填“電流”、“電壓”或“電能”）．
（2）稱量時，質量越大，壓力傳感器所受壓力越

 

，R的阻值越

 

．
（3）該電子秤能稱量的最大質量為多少？（g=10N/kg）

Answer 1

分析：（1）根據電表的正確使用進行解答，即電壓表與被測用電器并聯，電流表與被測用電器串聯；
（2）稱量時，質量越大，壓力傳感器受到的壓力越大，根據圖象可知壓力傳感器電阻的變化；
（3）當電路中的電流為50mA時該電子秤能稱量的質量最大，根據歐姆定律求出質量表示數最大時電路中的總電阻，根據電阻的串聯求出壓力傳感器電阻的大小，與圖象讀出秤盤受到的壓力，根據水平面上物體的壓力和自身的重力相等和G=mg求出稱量的最大質量．

解答：解：（1）由電路圖可知，質量表m串聯在電路中，是由電流表改裝的；
（2）稱量時，質量越大，物體的重力越大，
∵水平面上物體的壓力和自身的重力相等，
∴壓力傳感器所受的壓力越大，由乙圖象可知，壓力傳感器的阻值越��；
（3）當電路中的電流為50mA時該電子秤能稱量的質量最大，
根據歐姆定律可得，電路中的總電阻：
R_總=

U

I

=

10V

50×10-3A

=200Ω，
∵串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，
∴此時壓力傳感器的電阻：
R=R_總-R₀=200Ω-150Ω=50Ω，
由圖象可知，R=50Ω時，受到的壓力為500N，
∵G=mg，
∴該電子秤能稱量的最大質量：
m=

G

g

=

500N

10N/kg

=50kg．
答：（1）電流；
（2）大；��；
（3）該電子秤能稱量的最大質量為50kg．

點評：本題考查了電表的正確使用和電路的動態分析以及串聯特點、歐姆定律的應用，能從圖象中讀出有用的信息是關鍵，要注意水平面上物體的壓力和自身的重力相等．