Question

（2014·紹興）小敏看到超載損壞的新聞報(bào)道.設(shè)計(jì)了一個(gè)稱量車重的模擬電路，將載重量轉(zhuǎn)化成電流表示數(shù)，如圖甲.電路由電源，稱重計(jì)（電流表，量程0～0.6 A）,定值　電阻R0，滑動變阻器R1，彈簧和開關(guān)組成.已知電源電壓8伏，滑動變阻器R1長40厘米、最大阻值20歐，且電阻的大小與其接入的長度成正比，彈簧的長度與受到壓力之間的關(guān)系如圖乙，當(dāng)沒有載物時(shí)，變阻器滑片指向上端，電流表示數(shù)是0.1 A.

　（1）定值電阻R0多大？

�。�2）彈簧的長度與受到的力的關(guān)系是：在彈性限度內(nèi)，.

�。�3）最大載重時(shí)，該模擬電路的電流表示數(shù)多大？

　（4）小華覺得最大稱量時(shí)，該模擬電路的電流表示數(shù)應(yīng)該過滿量程的一半，則應(yīng)選擇定值電阻；R2=20歐，R3=5歐和R4=1歐中哪個(gè)替換R0，替換后，最大稱量時(shí)，電流表示數(shù)多大？

Answer 1

（1）R總=U/I1=8 V/0.1 A=80 Ω,

R0=80 Ω-20 Ω=60 Ω.

（2）受到的壓力越大，彈簧的長度越短.

(3)模擬電路最大載重時(shí)彈簧長度為24厘米，此時(shí)滑動變阻器的電阻為R′1

20 Ω/40 cm=R′1/24 cm,   R′1=12 Ω

I′=U/R=8 V/（60 Ω+12 Ω）=0.11 A.

（4）I＞0.3 A     U/(R′1+R)＞0.3 A

8 V/(12 Ω+R)＞0.3 A      R＜14.67 Ω

I≤0.6 A     U/(R′1+R)≤0.6 A

8 V/(12 Ω+R)≤0.6 A     R≥1.33 Ω.

∴選R3，電阻最大載重電流

I=UR=8 V（12 Ω+5 Ω）=0.47 A.