Question

【题目】如图甲所示，是某研究性学习小组自制的电子秤原理图，它是利用电压表的示数来指示物体的质量。托盘、弹簧下端和滑动变阻器滑片固定在一起，托盘和弹簧的质量不计，0A间是可伸缩的导线，当盘中没有放物体时，滑片在滑动变阻器最上端a处，电压表示数为零。已知电阻R0=10Ω，电源电压U1为l2 V，电压表量程为0～9 V，已知电压表示数U2和放在托盘中物体质量m成正比，其函数图像如图乙所示。当滑动变阻器滑片滑动到最下端b处时电压表示数为9 V。(不计摩擦，弹簧始终在弹性限度内)

(1)当增加托盘中物体质量时，安培表示数有无变化?说明理由。

(2)当电压表示数为9 V时，托盘中物体的质量为多少?滑动变阻器的最大阻值为多少?

(3)当电压表示数每增加0.3 V时，物体的质量增加了多少?

Answer 1

【答案】见解析所示

【解析】(1)由图甲所示电路图可知，托盘中物体质量增加时，滑动变阻器接入电路的阻值不变，电路电阻不变，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路电流不变，安培表示数不变。答：当增加托盘中物体质量时，安培表示数不变，因为电路总电阻不变，电源电压不变。(2)由图乙可知，电压表示数为9V时，托盘中物体质量m＝6kg；此时电阻R0两端的电压U0＝U1U2＝12V9V＝3V,电路电流I＝ ＝0.3A，滑动变阻器的最大阻值R滑＝＝30Ω； (3)由图乙可知,电压表示数与托盘中物体质量成正比,U＝km,其中k＝＝1.5V/kg，则U＝1.5V/kg×m,当△U＝0.3V时,△m＝ ＝ ＝0.2kg，