某电子磅秤原理如图(甲)所示,主要部件是杠杆ABO,电流表A和压力传感器(相当于电阻值会随受到的压力大小发生变化的可变电阻),其中杠杆可绕O点转动,且力臂之比AO:BO=4:1,压力传感器的电阻值R随所受到的压力F的关系图象如图(乙)所示,秤盘与杠杆质量均忽略不计,电源电压18V,R
=60Ω,(取g=10N/kg).求:
(1)该秤的零起点(即秤盘上不放重物时)的刻度线应标在电流表刻度盘的多少mA处?
(2)当电流表示数为60mA时,秤盘上放的物体的质量为多少kg?
答案:
分析:(1)从乙图中读出压力为0时,对应的电阻值,然后利用即可求出电流表的示数;
(2)根据求出电路的总电阻,再利用串联电路总电阻与分电阻的关系,计算出滑动变阻器接入电路的阻值,然后根据从乙图中读出对应的压力,然后根据杠杆平衡的条件计算出物体的重力,即.
解答:已知:U=18V,R=60Ω,OA:OB=4:1
求;I,m
解:(1)当压力为0时,压敏电阻为300Ω,此时电路中的电流为
(3分)
(2)当电路中电流为60mA时,电路中的总电阻R==300Ω,此时压敏电阻为240Ω(1分)
查表得此时压力为100N(1分),
根据杠杆原理可求F×OA=G×OB
100N×4=G×1
G=400N(1分)
即物体的质量为m===40kg(1分)
答:该秤的零起点(即秤盘上不放重物时)的刻度线应标在电流表刻度盘的50mA,当电流表示数为60mA时,秤盘上放的物体的质量为40kg.