问题
计算题
电子体重秤的原理如图所示,R0为定值电阻,R是电阻值随所受压力大小发生变化的可变电阻,更换电压表(量程为0﹣3V)的表盘后可直接显示人体质量大小.已知R的电阻与所受压力F变化的关系如图象所示.设踏板的质量忽略不计,电源电压保持9V不变.(g=10N/kg)
(1)空载时,电压表的示数为1V,求R0的电阻值.
(2)该体重秤的量程是多大?
答案
(1)体重秤空载时受到的压力为0,由图象可知,此时电阻R=240Ω ,而电阻R0两端的电压为U1=1V,电源电压为U=9V,则R两端的电压为:U2=U﹣U1=9V﹣1V=8V,
∵ 电阻R和定值电阻R0串联,∴此时电路中的电流为:I===A,
定值电阻的阻值为:R0===30 Ω;
(2)电压表示数最大为U1′=3V时,而R0=30 Ω,
∴此时电路中的电流为:I′===0.1A,
此时电阻R两端的电压为:U2′=U﹣U1′=9V﹣3V=6V,
∴此时电阻R的阻值为:R′===60 Ω,
由图象可知此时电阻R受到的压力为900N,在水平面上压力和重力相等,
∴体重秤的量程为:m===90kg.