《2025年新课程学习与测评单元双测九年级物理全一册人教版》

25. （10分）公路部门往往通过地磅检测汽车载重情况。图16甲是跨学科学习团队设计的可视化地磅的电路原理图，主要由踏板（重力不计）、压力传感器R、显示承重的仪表（实质为电流表，量程0～0.6A）等组成，R的阻值与所受压力F大小关系如图16乙所示。电源电压为12V，定值电阻R₀的阻值为5Ω。（g取10N/kg）
（1）当R的阻值为35Ω时，求电路中的电流。
（2）当通过电路的电流为0.4A时，求地磅的测量值。
（3）为了增加地磅的最大测量值，请你写出一种可行的方案，并列出关系式进行说明。

答案： 25.
(1)由题图甲知，压力传感器R和定值电阻$R_{0}$串联，电流表测量电路中的电流，当R的阻值为35Ω时，电路的电流为$I=U/(R + R_{0})=12V/(35Ω + 5Ω)=0.3A(2)$当通过电路的电流为0.4A时，电路中的总电阻为$R_{总}=U/I'=12V/0.4A=30Ω$则此时R的阻值为$R'=R_{总}-R_{0}=30Ω - 5Ω=25Ω$由题图乙可知此时压力为$1×10^{4}N，$故地磅的测量值为$m=G/g=F/g=1×10^{4}N/10N/kg=1000kg(3)$电流表的示数最大为0.6A，电源电压不变，电路的总电阻为$R_{总}'=U/I_{大}=12V/0.6A=20Ω$为了增加地磅的最大测量值，即压力增大，则需要减小R的阻值。由R的阻值为$R=20Ω - R_{0}$可知需要增大$R_{0}$的阻值。