问题 问答题

有一种测量人体重的电子秤,其原理图如图中的虚线所示,它主要由三部分构成:踏板和压力杠杆ABO、压力传感器R(一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(其实质是电流表).R′为调零电阻,其中AO:BO=5:1.已知压力传感器的电阻与其所受压力的关系R=300-0.6F.F单位为牛顿.设踏板的杠杆组件的质量不计,电源电动势为4V,内阻2Ω.一开始R′调到20Ω.则:

(1)如果某物体在踏板上,电流表刻度盘示数为20mA,该物体重量是______N.

(2)在某次测量前,发现空载时指针已经指在10N刻度上,而不是指在“0”刻度位置,则需要调零,

应调节调零电阻R′,使R′______(填“增大、减小”),变化量△R′=______Ω.

(3)下列判断正确的是:

(A)该秤的零刻度线在电流表的0毫安处

(B)该秤的零刻度线在电流表表的最大量程处

(C)该秤的刻度是均匀的

(D)如果长时间使用后,由于电源电压降低,该秤的读数会偏小.

答案

由闭合电路欧姆定律

I=

E
r+R+R
可得:

R=

E
I
-r-R′=200-2-20=178Ω;

则由题意可知,F=

300-R
0.6
=
1220
6
N;

则由杠杆的平衡条件可知:

F•AB=F'•BO

解得;F=1220N;

(2)空载时不指零,说明电路中电流过大,故应增大R′来减小电流;

由R=300-0.6F可知,当F为零时,R=300Ω;

而示数为10N,由力矩平衡条件可知,此时压力为

5
3
N,则电阻R1=300-1=299Ω;此时示数不为零,

说明电阻偏小,故应增大1Ω;

(3)A、由题意可知,当压力为零时,电路中应有电流,故电流表示数不为零,故A错误;

B、该秤的压力越大,电阻越小,则电流表示数越大,故零刻度应在靠近零的地方,故B错误;

C、由(1)中电流的表达式可知,电流值与压力不成正比,故刻度盘不均匀,故C错误;

D、长时间使用时,由于电动势降低,则相同压力下,电流值减小,故示数减小,故D正确;

故答案为:(1)1220;(2)增大,1;(3)D.

单项选择题
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