解题思路:(1)由乙图可知踏板空载时压力传感器R的阻值,由图甲可知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,由图象得该压杆上受到的压力;再由杠杆平衡可求得人的质量.
(1)由乙图可知,当踏板空载时压力传感器R的阻值为300Ω;
由甲电路图可知,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=
U1
I=[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;
查图象可得,此时压杆上承受的压力为200N;
根据杠杆平衡条件得:F•OA=G•OB
∴G=[OA/OB]•F=3×200N=600N.
∴人的质量:
m=[G/g]=[600N/10N/kg]=60kg;
答:(1)定值电阻R0的大小为100Ω;
(2)当某同学站在踏板上时电压表显示为1.2V时压力传感器R的阻值为150Ω,该同学体重是60㎏.
点评:
本题考点: 欧姆定律的应用;重力的计算.
考点点评: 本题考查了杠杆的平衡条件的应用和欧姆定律的计算以及串联电路的特点,关键是相关知识的灵活运用和根据图象得出相关信息.