如圖12是某研究*學習小組自制的電子秤原理圖，它利用電壓表的示數來指示物體的質量。托盤、*簧上端和滑動變阻器滑...

問題詳情：

如圖12是某研究*學習小組自制的電子秤原理圖，它利用電壓表的示數來指示物體的質量。托盤、*簧上端和滑動變阻器滑片固定在一起，托盤和*簧的質量不計，OA間有可收縮的導線，當盤中沒有放物體時，電壓表的示數為0 。已知電阻R0=5Ω，滑動變阻器最大阻值為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（不計摩擦，*簧終在**限度內）， 請計算回答：

（1）將1kg的物體放在托盤中時，電壓表的示數為多少？

（2）該電子秤能測量的最大質量是多少？此質量數應標在電壓表多少伏的位置上？

【回答】

（1）當滑片位於R上端1/3處時，R總=R0+R/3=5Ω+15Ω/3=10Ω

        此時電路中的電流I=U/ R總=3V/10Ω=0.3A      

        電壓表的示數為UR=IR=0.3A×5Ω=1.5V      

      （2）因為*簧的伸長（或壓縮）與*簧所受拉力（或壓力）成正比，又1kg物體放在托盤中時，滑片指在1/3處，故滑片指到R最下端時，就是該電子秤所能測量的最大質量，應為3kg         

       此時R`總=R0+R=5Ω+15Ω=20Ω

       電路中的電流I`=U/ R`總=3V/20Ω=0.15A    

      電壓表的示數為U`=I`R=0.15A×15Ω=2.25V

      故電子秤所能測量的最大質量數3kg應標在電壓表示數的2.25V處

知識點：歐姆定律單元測試

題型：綜合題