有一种测量人的体重的电子秤,其测量部分的原理如图中虚线框里的内容所示.它主要有四部分构成:踏板和压力杠杆OAB(可绕O点

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  • 解题思路:(1)由上表可得电阻R的阻值;由图可知R0与R串联,则由串联电路的电压规律可得R两端的电压,由欧姆定律可求得电路中电流,再对R0由欧姆定律可求得R0的阻值;(2)由电压表示数可求得R0两端的电压,则由欧姆定律可求得电路中的电流;则由欧姆定律可求得R的阻值,由上表可查得该压杆上受到的压力;再由杠杆平衡可求得人的质量.

    (1)由上表可知踏板空载时压力传感器R的阻值为300Ω;

    由电路图可知,R及R0串联,电压表并联在电阻R0两端,因电压表示数为0.75V,则由串联电路的电压规律可求得R两端的电压U1=U-U0

    则对R由欧姆定律可得:

    电路中电流I=

    U1

    R=

    U−U0

    R=

    3V−0.75V

    300Ω=0.0075A;

    则可得R0的阻值为:

    R0=

    U0

    1=[0.75V/0.0075A]=100Ω;

    (2)对R0由欧姆定律可得:I1=

    U1′

    R0=

    1.2V

    100Ω=0.012A;

    则此时电阻R的阻值R=[3V−1.2V/0.012A]=150Ω;

    查表可得,此时压杆上承受的压力为150N;

    根据杠杆平衡条件得:F•OA=G•OB

    ∴G=[OA/OB]•F=4×150N=600N.

    ∴人的质量:

    m=[G/g=

    600N

    10N/kg]=60kg;

    答:(1)R0的阻值为100Ω;(2)人的质量为60Kg.

    点评:

    本题考点: 欧姆定律的应用;重力的计算;杠杆的平衡分析法及其应用;串联电路的电压规律.

    考点点评: 本题巧妙地将电学知识与杠杆结合在一起,考查了杠杆平衡及电路的相关知识,是道好题.

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