Question

【题目】小雯设计了一个测量物体重力的“托盘秤”，如下图是原理示意图，其中的托盘用来放置被测物体，OBA是可绕O点转动的杠杆，R1是压力传感器（其电阻值会随所受压力大小变化而变化，变化关系如下表），R0为定值电阻，显示重力大小的仪表实质是一个量程为0—3V的电压表。已知OB:OA=1:2，R0=100Ω，电源电压恒为3V（忽略托盘、杠杆及压杆的重力）。

（1）托盘上没放物体时，压力传感器R1的电阻值是 Ω，若物体重力增加，电压表的读数将 。（2）当托盘上放被测物体时，电压表的示数如图所示，则此时压力传感器R1上的电压是多少？此时被测物体的重力是多少？

压力F/N	0	50	100	150	200	250	300
电阻R1/Ω	300	250	200	150	100	50	0

Answer 1

【答案】（1）300 变大

（2）1V 500N

【解析】

试题分析：（1）由表格可知，当托盘上没放物体时，压力为0，压力传感器的电阻为300Ω；若物体重增加，压力增大，电阻变小，总电阻变小，电流变大，所以电压表示数会变大；（2）电压表量程为0～3V，则最小分度为0．1V，则示数U0=2V；由串联电路的电压规律可得：U1=U-U0=3V-2V=1V；此时电路中的电流为0．01A，传感器两端的电压为2V，可知此时传感器的电阻为200Ω，由表格可知，此时传感器所受到的压力为100N，根据杠杆的平衡条件可知，此时被测物体重为500N。