问题补充:
如图甲所示是一种电子称的原理示意图.图中R是压力传感器(其阻值随所受压力变化的图象如图乙所示),重量不同的物体放在托盘里,通过压杆对R施加的压力不同,R的阻值和电压表的读数就发生对应改变,电压表的读数就可表示出物体的重量大小.已知电阻R0=60Ω,R能承受的最大压力为400N.若托盘和压杆的质量可以忽略不计,电源电压9V恒定不变.
求:(1)当电压表的示数为3V时托盘中所放物体的质量是多少kg?
??? (2)满载(R受最大压力时)R0所消耗的电功率是多少W?
答案:
解:(1)当电压表示数为3V时,电路中电流I1===0.05A,
压力传感器两端的电压UR=U-U1=9V-3V=6V,
压力传感器的电阻R===120Ω,
由图象可知压力传感器受到的压力F=300N,即托盘上物体的重力为300N,
所以质量m===30kg.
(2)托盘满载(R受最大压力时),由图象可知:传感器承受压力最大为400N,R=60Ω,
∵这时两电阻串联并且电阻值相等,
∴UR=U0=U=×9V=4.5V,
∴P0===0.3375W.
答:(1)当电压表的示数为3V时托盘中所放物体的质量是30kg;
??? (2)满载(R受最大压力时)R0所消耗的电功率是0.3375W.
解析分析:(1)根据欧姆定律先求出当电压表示数为3V时电路中的电流,压力传感器两端的电压等于电源电压减去电阻R0两端的电压,从而求出压力传感器的电阻,根据图象可知压力传感器受到的压力,从而知道托盘中所放物体的质量.(2)由图象托盘满载时,压力传感器能承受的最大压力为400N时,R=60Ω,求出R0所消耗的电功率.
点评:本题考查串联电路的特点及电阻、电压、重力、质量等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,注意分析电路的连接,能从题目所给信息中找到有用的数据,要学会分析图象.
如图甲所示是一种电子称的原理示意图.图中R是压力传感器(其阻值随所受压力变化的图象如图乙所示) 重量不同的物体放在托盘里 通过压杆对R施加的压力不同 R的阻值和电压表