Question

【題目】如圖為某型號電子秤，其結構原理如圖所示，R0是定值電阻；R是壓敏電阻，其阻值R隨所受壓力F變化的關系如圖所示，改寫電流表（量程為0～0.6A）的表盤數值后可直接讀出所稱物體的質量。設踏板的質量為5kg，電源電壓保持12V不變，g取10N/kg。

（1）根據圖象可知，當被稱物體的質量增加時，壓敏電阻R的阻值_____，電流表的示數_____。（以上兩空均選填“變大”或“變小”）

（2）空載時，電流表的示數為0.048A，則R0的阻值為_____Ω。

（3）該電子秤的最大量程是_____kg。

（4）若身邊沒有電流表只有電壓表，試問還能制作電子秤嗎？若不能，請說明理由；若能，電壓表應怎樣連入電路？

答：_____，_____。

Answer 1

【答案】變小 變大 10 120 能 并聯在R0兩端

【解析】

(1)當被稱物體的質量增加時，壓敏電阻受到的壓力增大；由RF圖象可知，壓力增大時，壓敏電阻的阻值減小，總電阻減小，由歐姆定律可知，電路中的電流變大，即電流表的示數變大；(2)空載時,踏板對壓敏電阻的壓力：F＝G踏板＝m踏板g＝5kg×10N/kg＝50N，根據圖3可知，壓力F＝50N時，壓敏電阻的阻值R＝240Ω；此時電路的總電阻：R總＝＝250Ω，由串聯電路的電阻特點可得,R0的阻值：R0＝R總R＝250Ω240Ω＝10Ω；(3)由題意可知，電子秤是由電流表改裝而成的，且當電子秤所測質量最大時，對應的電流表示數達到最大值；所以,此時電路中的電流：I最大＝0.6A，則定值電阻兩端的電壓為：U0＝I最大R0＝0.6A×10Ω＝6V，壓敏電阻兩端分得的電壓：UR＝UU0＝12V6V＝6V，壓敏電阻的阻值：R′＝＝10Ω，由圖3可知，此時壓敏電阻受到的壓力為1200N，因為F＝G踏板+G物，則所測物體的最大重力為：G物最大＝FG踏板＝1200N50N＝1150N，由G＝mg可得，該電子秤的最大量程：m物最大＝＝＝115kg；(4)根據串聯分壓的規律可知,當壓力增大時,壓敏電阻的阻值減小,壓敏電阻兩端的電壓也減小,則定值電阻R0兩端的電壓變大,故可以把電壓表并聯在R0兩端，能反映物體質量的變化情況，所以能利用電壓表制造電子秤。如下圖所示：