高分小雯设计了一个测量物体重力的“托盘秤”,如图甲是原理示意图,其中的.
小雯设计了一个测量物体重力的“托盘秤”,如图甲是原理示意图,其中的托盘用来放置被测物体,OBA是可绕O点转动的杠杆,R1是压力传感器(其电阻值会随所受压力大小变化而变化,变化关系如下表),R0为定值电阻,压力F/N050100150200250300电阻R1/Ω300250200150100500V为显示重力大小的仪表(实质是一个量程为0—3V的电第34题图乙压表).已知OB:OA=1:2,R0=100Ω,电源电压恒为3V(忽略托盘、杠杆及压杆的重力).求(1)托盘上没放物体时,压力传感器R1的电阻值是 Ω. (2)当托盘上放被测物体时,电压表的示数如图乙所示,则此时定值电阻R0消耗的功率是多少?(3)第(2)题中被测物体的重力是多少?
人气:349 ℃ 时间:2019-09-16 20:56:52
解答
分析:
(1)由表格可知不放物体时压力传感器的电阻值;
(2)由电路图可知,R0与R1串联,电压表测量R0两端的电压,则由电压表的量程可得最小分度,则可读出电压表的示数,再由串联电路的电压规律可得出压力传感器两端的电压;
(3)对于定值电阻R0由欧姆定律可得出电路中的电流,再由欧姆定律可求得压力传感器的电阻,则由表可查得压杆的压力,由杠杆的平衡可得物体的重力.
(1)由表格可知,当压力为0时,压力传感器的电阻为300;
(2)电压表量程为0~3V,则最小分度为0.1V,则示数U0=2V;
由串联电路的电压规律可得:
U1=U-U0=3V-2V=1V;
(3)对R1由欧姆定律可得:
I1=I0= = =0.02A;
R1= = =50Ω;
查表得:F=250N;
由杠杆的平衡可得:GlOB=FlOA
G= = =500N;
答:(1)压力为0时,压力传感器的电阻为300Ω;(2)压力传感器R1上的电压是1V;(3)被测物体的重力是500N.
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