Question

【題目】如圖是自制電子秤的原理示意圖，且所測物體質量越大，儀表示數越大。已知彈簧整體每受5N壓力時，被壓縮1cm，且不放物體時，指針P在R1的最上端。電源電壓為4.5V，電壓表量程為（0~3V），R1長為10cm，標有“500.3A”字樣的均勻電阻絲，R0=20。（g取10N/kg）

(1)電阻R0的作用是_____________；

(2)改裝后的稱重表表盤刻度________均勻的（選填“是”或“不是”）。稱重表的零刻度線對應電壓表的_______V刻度線；

(3)當把質量為1kg的物體放到電子秤上時，電阻R0、R1的電功率之比為_______；

(4)該電子秤所能測量的最大質量為________kg。

Answer 1

【答案】保護電路 不是 0 2∶1 4

【解析】

(1)[1]由題意可知，不放物體時，指針P在R1的最上端，此時R1接入電路的電阻為零，所以電阻R0的作用是保護電路。

(2)[2]由電路圖可知，R1與R0串聯，電壓表測變阻器R1兩端的電壓；由電阻的串聯可得，電路中的電流

電壓表的示數

由U1與R1不成正比可知，改裝后的稱重表表盤刻度是不均勻的。

[3]沒有稱量物體時，R1接入電路中的電阻為零，電壓表被短路無示數，所以稱重表的零刻度線和電壓表的零刻度線是重合的。

(3)[4]當把質量為1kg的物體放到電子秤上時，電子秤受到的壓力是

由彈簧整體每受5N壓力時被壓縮lcm可得，此時彈簧被壓縮2cm，即滑片下移的距離是2cm；由均勻電阻絲R1的長度為10cm、總阻值為50Ω可知，此時R1接入電路的電阻是

電阻R0、R1的電功率之比為

(4)[5]當電壓表的示數最大為U1=3V時，變阻器接入電路的阻值最大，電路中的電流最小，由串聯電路的電壓特點可得，R0兩端的電壓

由串聯電路的電流特點可得，電路中的最小電流

當電壓表的示數U1=3V時，R1接入電路中的電阻最大，稱量的物體的重力最大，此時R1接入電路中的電阻

由均勻電阻絲R1的長度為10cm、總阻值為50Ω可知，滑片下移的距離

由彈簧整體每受5N壓力時被壓縮lcm可得，稱量物體的最大重力

由G=mg可得，稱量物體的最大質量