Question

如图甲所示是某电子秤原理图．托盘与弹簧相连，滑片P固定在弹簧上并能随弹簧的伸缩上下滑动，R是一根长x0＝10cm的均匀电阻丝．空盘时，滑片P位于R的最上端，称量最大值时，滑片P位于R的最下端，R最大阻值Rm＝40Ω，电源电压恒为3v．请完成以下问题解答：

（1）图甲中的“质量表”用 表改装；R0在电路中的作用是 ；

（2）空盘时，闭合开关S，电路电流为0.3A，求R0的阻值；

（3）称量最大质量时，求电路消耗的总功率；

（4）已知该弹簧压缩的长度ΔL与所受压力F的关系如图乙所示．开关S闭合后，在托盘中放入重为G的物体时（G＜50N），求R接入电路的阻值（结果用含G、x0、Rm的代数式表示）．

 

Answer 1

（1）电流；保护电路（或限制电流不过大）（2）50Ω；（3）0.18W（4）

【解析】

试题分析：（1）因质量表在电路中串联，所以质量表一定是电流改装而成，为防止称量质量为零时，电流表示数过大烧坏电流表或电源，在电路中串联一个电阻R0，保护电路（或限制电流不过大）；（2）空盘时，滑片P位于R的最上端，R的阻值为零，R0＝U总/I＝3v/0.3A＝10Ω（3）称量最大质量时，R0与Rm串联，R总＝R0＋Rm＝10Ω＋40Ω＝50Ω；P总=U总2/R总=（3v）2/50Ω=0.18W （4）由图像可知F＝5ΔLN/cm，当托盘中放入重为G的物体时，G=5ΔLN/cm，ΔL=（0.2cm/N）G由题意可知，R接入电路中的阻值与弹簧的压缩长度ΔL的关系为R＝（Rm/x0）ΔL，即：R＝（Rm/x0）（0.2cm/N）G＝

考点：电流表的使用；欧姆定律；电功率；电阻与长度关系