Question

圖甲是某種壓力秤原理示意圖，電壓表（量程為0-3V）可對應顯示壓力的大小，已知R₀=100Ω．電源電壓U=4.5V保持不變，壓力傳感器R的阻值隨所受的壓力變化的圖象如圖乙．（設踏板的重力忽略不計）

（1）當一個重力大小為600N的中學生站在壓力秤上時，電壓表的示數為多少伏特？
（2）此時電路所消耗的總功率為多少瓦特？

Answer 1

解：（1）由R-F圖象知，當壓力F=600N時，壓力傳感器的電阻R=150Ω，
則此時電路電流I===0.018A，
定值電阻兩端電壓，即電壓表示數U_V=U₀=IR₀=0.018A×100Ω=1.8V；
答：電壓表的示數為1.8V．
（2）此時電路消耗的總功率P=UI=4.5V×0.018A=0.081W；
答：此時電路所消耗的總功率為0.081W．
分析：（1）由圖象找出壓力600N對應的電阻R，然后由串聯電路特點及歐姆定律求出電路電流，然后由U=IR求出電壓表的示數；
（2）已知電源電壓U、電路電流I，由P=UI可以求出電路消耗的總功率．
點評：本題考查了求電壓表示數、求電路消耗的總功率等問題，由圖象找出壓力與壓力傳感器對應的電阻阻值使正確解題的前提與關鍵，分析清楚電路結構、掌握歐姆定律及功率公式即可解題．