Question

如圖是某研究性學(xué)習(xí)小組自制的電子秤原理圖，它利用電壓表的示數(shù)來指示物體的質(zhì)量．托盤、彈簧上端和滑動(dòng)變阻器滑片固定在一起，托盤和彈簧的質(zhì)量不計(jì)，OA間有可收縮的導(dǎo)線，當(dāng)盤中沒有放物體時(shí)，電壓表的示數(shù)為0．已知電阻R₀＝5 Ω，滑動(dòng)變阻器最大阻值為15 Ω，電源電壓U＝3 V，電壓表的量程為0～3 V．現(xiàn)將1 kg的物體放在托盤中，滑片剛好指在距R上端1/3處(不計(jì)摩擦，彈簧終在彈性限度內(nèi))，請(qǐng)計(jì)算回答：

(1)將1 kg的物體放在托盤中時(shí)，電壓表的示數(shù)為多少？

(2)該電子秤能測(cè)量的最大質(zhì)量是多少？此質(zhì)量數(shù)應(yīng)標(biāo)在電壓表多少伏的位置上？

Answer 1

答案：
解析：

解：(1)當(dāng)滑片位于R上端1/3處時(shí)，R總＝R0＋R/3＝5 Ω＋15 Ω/3＝10 Ω　1分此時(shí)電路中的電流I＝U/R總＝3 V/10 Ω＝0.3 A　1分 　　電壓表的示數(shù)為UR＝IR＝0.3 A×5 Ω＝1.5 V　1分 　　(2)因?yàn)閺椈傻纳扉L(zhǎng)(或壓縮)與彈簧所受拉力(或壓力)成正比，又1 kg物體放在托盤中時(shí)，滑片指在1/3處，故滑片指到R最下端時(shí)，就是該電子秤所能測(cè)量的最大質(zhì)量，應(yīng)為3 kg　2分 　　此時(shí)總＝R0＋R＝5 Ω＋15 Ω＝20 Ω 　　電路中的電流總＝3 V/20 Ω＝0.15 A　1分 　　電壓表的示數(shù)為＝0.15 A×15 Ω＝2.25 V 　　故電子秤所能測(cè)量的最大質(zhì)量數(shù)3 kg應(yīng)標(biāo)在電壓表示數(shù)的2.25 V處