Question

【題目】如圖甲所示，是某研究性學習小組自制的電子秤原理圖，它是利用電壓表的示數(shù)來指示物體的質量。托盤、彈簧下端和滑動變阻器滑片固定在一起，托盤和彈簧的質量不計，0A間是可伸縮的導線，當盤中沒有放物體時，滑片在滑動變阻器最上端a處，電壓表示數(shù)為零。已知電阻R0=10Ω，電源電壓U1為l2 V，電壓表量程為0～9 V，已知電壓表示數(shù)U2和放在托盤中物體質量m成正比，其函數(shù)圖像如圖乙所示。當滑動變阻器滑片滑動到最下端b處時電壓表示數(shù)為9 V。(不計摩擦，彈簧始終在彈性限度內)

(1)當增加托盤中物體質量時，安培表示數(shù)有無變化?說明理由。

(2)當電壓表示數(shù)為9 V時，托盤中物體的質量為多少?滑動變阻器的最大阻值為多少?

(3)當電壓表示數(shù)每增加0.3 V時，物體的質量增加了多少?

Answer 1

【答案】見解析所示

【解析】(1)由圖甲所示電路圖可知，托盤中物體質量增加時，滑動變阻器接入電路的阻值不變，電路電阻不變，電源電壓不變，由歐姆定律可知，電路電流不變，安培表示數(shù)不變。答：當增加托盤中物體質量時，安培表示數(shù)不變，因為電路總電阻不變，電源電壓不變。(2)由圖乙可知，電壓表示數(shù)為9V時，托盤中物體質量m＝6kg；此時電阻R0兩端的電壓U0＝U1U2＝12V9V＝3V,電路電流I＝ ＝0.3A，滑動變阻器的最大阻值R滑＝＝30Ω； (3)由圖乙可知,電壓表示數(shù)與托盤中物體質量成正比,U＝km,其中k＝＝1.5V/kg，則U＝1.5V/kg×m,當△U＝0.3V時,△m＝ ＝ ＝0.2kg，