题目

如图甲所示是公路上的超载检测装置的简化原理图。滑动变阻器RAB的滑片P与称重平台固定在一起，和称重平台一同升降，用电流表的示数显示货车对称重平台的压力F。滑片P从A端下滑距离L与压力F的关系如图乙所示。当滑片P位于A端时为空载，当滑片P位于B端时为超载临界点，此时电流表的示数为2A，称重平台锁止不再下降。已知电源的电压为4V，RAB阻值均匀，每厘米长的电阻为1Ω，总长为8cm。求： （1） R0的阻值； （2） 空载时RAB消耗的功率； （3） 当一辆货车在称重平台上接受检测时电流表的读数为1A，此时F的大小是多少。 答案： 解：根据题意知道，超载时滑片P位于B端，为电阻R0的简单电路，且超载时电流表的读数为2A，故R0的阻值 R0=UIm=4V2A=2Ω 答：R0的阻值2Ω； 当空载时滑片P位于A端，滑动变阻器接入电路的电阻是 RAB=8Ω ，电流 I1=UR0+RAB=4V10Ω=0.4A 空载时RAB消耗的功率 P=I2RAB=(0.4A)2×8Ω=1.28W 答：空载时RAB消耗的功率1.28W； 当一辆货车在称重平台上接受检测时电流表的读数为1A，此时电路中的总电阻 R总=UI2=4V1A=4Ω 滑动变阻器接入电路的电阻是 R′AB=R总−R0=4Ω-2Ω=2Ω 滑动变阻器的滑片P从A端下滑距离 L=(RAB−R′AB)×1cm/Ω=(8Ω-2Ω)×1cm/Ω=6cm 查图乙知道，此时F的大小 F=6×105N 答：当一辆货车在称重平台上接受检测时电流表的读数为1A，此时F的大小是 6×105N 。

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