Question

某电子磅秤原理图如图甲所示，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

某电子磅秤原理图如图甲所示，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=5：1，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，电源电压保持9V不变，R0=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50mA时，秤盘上放的物体的质量为多少kg？

Answer 1

（1）该秤的零起点时，压敏电阻为300Ω，
此时电路中的电流为：
I=

U

R+R0

=

9V

300Ω+60Ω

=0.025A=25mA；
（2）当电流表示数为I′=50mA=0.05A时，
电路的总电阻R_总=

U

I′

=

9V

0.05A

=180Ω，
此时压敏电阻为R′=R_总-R₀=180Ω-60Ω=120Ω，
查表得此时压力传感器受到的压力F=300N，
根据杠杆原理可求F×OA=G×OB得：G=1500N，
物体的质量为m=

G

g

=

1500N

10N/kg

=150kg．
答：（1）该秤的零起点的刻度线应标在电流表刻度盘25mA处；
（2）当电流表示数为50mnA时，秤盘上放的物体的质量为150kg．