Question

【題目】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(lái)指示物體的質(zhì)量。托盤(pán)、彈簧上端和滑動(dòng)變阻器滑片固定在一起，托盤(pán)和彈簧的質(zhì)量不計(jì)，OA間有可收縮的導(dǎo)線，當(dāng)盤(pán)中沒(méi)有放物體時(shí)，電壓表的示數(shù)為0。已知電阻R0=5Ω，滑動(dòng)變阻器最大阻值為15Ω，電源電壓U=3V，電壓表的量程為0～3V�，F(xiàn)將1kg的物體放在托盤(pán)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1kg的物體放在托盤(pán)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】1.5V 3kg 2.25V

【解析】

（1）當(dāng)滑片位于R上端處時(shí)，總電阻為：

，

此時(shí)電路中的電流為：，

電壓表的示數(shù)為：

；

（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1kg物體放在托盤(pán)中時(shí)，滑片指在處，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3kg；

當(dāng)物體的質(zhì)量為最大質(zhì)量3kg，即滑片指到R最下端時(shí)，電路中的總電阻：

，

則電路中的電流：

，

電壓表的示數(shù)為：

。

即最大質(zhì)量數(shù)應(yīng)標(biāo)在電壓表2.25伏的位置上.