Question

6．如圖甲是某電子秤的原理示意圖，已知電阻R₀=50Ω，電源電壓為15V且保持不變．壓力傳感器R的阻值隨所受壓力F變化的圖象如圖乙所示

（1）該電子秤使用的壓敏元件R的阻值隨壓力的增大而減�。�
（2）當電壓表的示數(shù)為5V時，電流表示數(shù)為0.1；被測物體的質量是24kg；（托盤的質量忽略不計，g取10N/kg）
（3）若將電流表改裝為電子秤的質量顯示裝置，15kg應標注在電流表上的0.06（A）處？該顯示裝置刻度分布不均勻（填寫“均勻”或“不均勻”）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖乙可知壓敏電阻與壓力的關系；
（2）由電路圖可知，壓力傳感器R與R₀串聯(lián)，電壓表測R₀兩端的電壓，電流表測電路中的電流；根據(jù)歐姆定律先求出當電壓表示數(shù)為5V時電路中的電流，壓力傳感器兩端的電壓等于電源電壓減去電阻R₀兩端的電壓，從而求出壓力傳感器的電阻，根據(jù)圖象可知壓力傳感器受到的壓力，從而知道托盤中所放物體的質量；
（3）求出壓桿對壓力傳感器的壓力，根據(jù)圖象分析出此時R的阻值，再根據(jù)歐姆定律求出電路的總電流，進一步確定刻度盤是否均勻．

解答 解：（1）根據(jù)圖乙可知，電子秤使用的壓敏元件R的阻值隨壓力的增大而減��；
（2）當電壓表示數(shù)為5V時，電路中電流I=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$=$\frac{5V}{50Ω}$=0.1A，
壓力傳感器兩端的電壓：U_R=U-U₀=15V-5V=10V，
壓力傳感器的電阻R=$\frac{{U}_{R}}{I}$=$\frac{10V}{0.1A}$=100Ω，
由圖象可知壓力傳感器受到的壓力F=240N，即托盤上物體的重力為240N，
所以質量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{240N}{10N/kg}$=24kg．
（3）當電子稱顯示15kg時，壓力傳感器受到的壓力：F′=G′=m′g=15kg×10N/kg=150N；
根據(jù)圖乙可知，此時壓敏電阻的阻值為210Ω；
電路中的電流：I′=$\frac{U}{{R}_{總}}$=$\frac{15V}{50Ω+210Ω}$=$\frac{3}{52}$A≈0.06A；
由于I=$\frac{U}{{R}_{0}+R}$，所以電流表的刻度盤不均勻．
故答案為：（1）減��；（2）0.1；24kg；（3）0.06；不均勻．

點評 本題考查學生對圖象的分析能力，串聯(lián)電路電流和電阻特點的掌握，同時會靈活運用歐姆定律分析實際解答問題．