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  • 如圖所示是某研究性學(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、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,

    如圖所示是某研究性學(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、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(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.現(xiàn)將1kg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,彈簧始終在彈性限度內(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?
    物理人氣:841 ℃時(shí)間:2020-02-02 14:49:40
    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)當(dāng)滑片位于R上端l/3處時(shí),R=Ro+
    R
    3
    =5+
    15Ω
    3
    =10Ω
    此時(shí)電路中的電流I=
    U
    R
    =
    3V
    10Ω
    =0.3A
    電壓表的示數(shù)為UR=IR=0.3A×5Ω=1.5V;
    (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3kg
    此時(shí)R’=Ro+R=5Ω+15Ω=20Ω
    電路中的電流l’=
    U
    R′總
    =
    3V
    20Ω
    =0.15A
    電壓表的示數(shù)為U’=I’R=0.15A×15Ω=2.25V
    故電子秤所能測(cè)量的最大質(zhì)量數(shù)3kg應(yīng)標(biāo)在電壓表示數(shù)的2.25V處.
    答:(1)將1kg的物體放在托盤中時(shí),電壓表的示數(shù)為1.5V;(2)該電子秤能測(cè)量的最大質(zhì)量是3kg,此質(zhì)量數(shù)應(yīng)標(biāo)在電壓表2.25V的位置上.
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