(2014•梅州)某兴趣小组制作了一个测量质量的电子秤,其原理如图甲所示,它主要四部分构成:托板、压力杠杆OAB、压敏电

(2014•梅州)某兴趣小组制作了一个测量质量的电子秤,其原理如图甲所示,它主要四部分构成:托板、压力杠杆OAB、压敏电阻R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻)和显示重力大小的仪表A(实质是量程为0~0.6A的电流表).其中OA长5cm,AB长20cm,电源电压恒为9V.压敏电阻R的阻值与所受压力的关系如图乙所示(托板和杠杆组件的质量可以忽略不计,g取10N/kg).求:

(1)托板上放某一重物时,电流表示数为0.2A,电子秤在1min内消耗的电能:
(2)托板上没有放置物体时,电路中的电流;
(3)为保护电流表不被损坏,电子秤能测量的最大质量.
kkworld12 1年前 已收到1个回答 举报

lshhy 幼苗

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解题思路:(1)利用电能计算公式W=UIt即可计算出消耗的电能;
(2)托板空载时,通过表中信息可以得出电阻大小,利用欧姆定律可以求电流;
(3)利用压强公式求出压力传感器R表面能承受的最大压力,再根据杠杆的平衡条件求出该秤的最大称量值.

(1)电路中总电压:U=9V;电流:I=0.2A;电子秤在1min内消耗的电能:W=UIt=9V×0.2A×1×60s=108J;
(2)由乙图可知,托板上没有放置物体即压敏电阻受到的压力为0时,压敏电阻R的阻值:R=100Ω,此时电流中电流:I=[U/R]=[9V/100Ω]=0.09A;
(3)电路中允许的最大电流:I最大=0.6A,压敏电阻的最小阻值:R=[U
I最大=
9V/0.6A]=15Ω;由图象可知压敏电阻所受最大压力:F=150N;
由杠杆平衡条件:F•OB=FAOA,即:150N×25cm=FA×5cm;解得托板对A点的最大压力:FA=750N;
电子称测量的最大质量:m=[G/g]=
FA
g=[750N/10N/kg]=75kg.
答:(1)托板上放某一重物时,电流表示数为0.2A,电子秤在1min内消耗的电能为108J;(2)托板上没有放置物体时,电路中的电流为0.09A;(3)为保护电流表不被损坏,电子秤能测量的最大质量是75kg.

点评:
本题考点: 电功的计算;欧姆定律的应用.

考点点评: 本题考查了杠杆的平衡条件的应用和欧姆定律的计算,关键是相关知识的灵活运用,难点是根据表格信息得出压力传感器R的电阻与所受压力的关系表达式.

1年前

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