Question

【題目】圖甲是小紅在學校舉行的物理創新大賽上制作的電子秤原理圖。其中E為電源(2節新干電池)；A是電流表(電子秤示數表盤)；是電阻箱，可以調節到你需要的電阻值；R是一根長為8 cm阻值為的均勻電阻絲；金屬滑片P可在R上滑動，其電阻忽略不計。c是一根彈簧，其所受壓力與壓縮量的關系如圖乙所示(塑料盤的甲乙重力不計，g取10 N/kg，其電阻忽略不計)。制作時，將調到，調整彈簧的長度，使之在沒有重物時滑片P剛好在電阻絲的a端。

(1)應選用的電流表的量程為________。當電流表的指針指在0.3 A處時，所稱重物的質量是________kg。

(2)從理論上說明該方案的不足是________________。

(3)電池用久了，由于電源的電壓減小使測量不準確，要校準電子秤，請說明應如何調節電阻箱____。

Answer 1

【答案】0~0.6 A 2 由于I與R不成比例，所以電子秤的刻度不是均勻的。 塑料盤不放物體時，把的阻值調節小一點，使指針指在0刻度處

【解析】

(1)[1]當彈簧的壓縮量為6cm時，稱為最大稱量；由圖象知道，此時彈簧所受的壓力為60N，即G=F=60N，所以

由圖可知，當滑片P在R的a端時，電路中的電流最大，即

，

即為電流表的最大量程為0～0.6A；

[2]當電流表的指針指在0.3A處時，此時滑動變阻器連入電路的阻值為R′；由歐姆定律知道：

即

，

故解得：R′=5Ω；由題意分析知道，此時彈簧的壓縮量是：

由圖象知道，此時彈簧所受壓力為20N，即G′=F′=20N，所以，物體的質量是：

；

(2)[3]由知道，U、R0 為定值，I與R不成正比，也不成反比，即I不能隨R的變化而均勻變化，故該方案的最大不足是表盤刻度不均勻；

(3)[4]電池用久了，由于電源電壓減小，在相同壓力下滑動變阻器分得的電壓會減小，電流表的示數會減小，為了校準電子秤，需要塑料盤不放物體時，把的阻值調節小一點，使指針指在0刻度處。