Question

某電子磅秤原理如圖（甲）所示，主要部件是杠桿ABO，電流表A和壓力傳感器（相當于電阻值會隨受到的壓力大小發生變化的可變電阻），其中杠桿可繞O點轉動，且力臂之比AO：BO=4：1，壓力傳感器的電阻值R隨所受到的壓力F的關系圖象如圖（乙）所示，秤盤與杠桿質量均忽略不計，電源電壓18V，R₀=60Ω，（取g=10N/kg）．求：
（1）該秤的零起點（即秤盤上不放重物時）的刻度線應標在電流表刻度盤的多少mA處？
（2）當電流表示數為60mA時，秤盤上放的物體的質量為多少kg？

Answer 1

分析：（1）從乙圖中讀出壓力為0時，對應的電阻值，然后利用I=

U

R

即可求出電流表的示數；
（2）根據R=

U

I

求出電路的總電阻，再利用串聯電路總電阻與分電阻的關系，計算出滑動變阻器接入電路的阻值，然后根據從乙圖中讀出對應的壓力，然后根據杠桿平衡的條件計算出物體的重力，即m=

G

g

．

解答：已知：U=18V，R₀=60Ω，OA：OB=4：1
求；I，m
解：（1）當壓力為0時，壓敏電阻為300Ω，此時電路中的電流為
I=

U

R

=

18V

300Ω+60Ω

=0.05A=50mA（3分）
（2）當電路中電流為60mA時，電路中的總電阻R=

U

0.06A

=300Ω，此時壓敏電阻為240Ω（1分）
查表得此時壓力為100N（1分），
根據杠桿原理可求F×OA=G×OB
100N×4=G×1
G=400N（1分）
即物體的質量為m=

G

g

=

400N

10N/kg

=40kg（1分）
答：該秤的零起點（即秤盤上不放重物時）的刻度線應標在電流表刻度盤的50mA，當電流表示數為60mA時，秤盤上放的物體的質量為40kg．

點評：會從圖象中讀出電阻值與對應的壓力，會靈活運用歐姆定律進行計算．