Question

【題目】如圖是某研究性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、彈簧上端和滑動變阻器滑片固定在一起，托盤和彈簧的質量不計，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，彈簧終在彈性限度內）， 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___？

Answer 1

【答案】1.5V 3kg 2.25V

【解析】

（1）當滑片位于R上端處時，總電阻為：

，

此時電路中的電流為：，

電壓表的示數為：

；

（2）因為彈簧的伸長（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，滑片指在處，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；

當物體的質量為最大質量3kg，即滑片指到R最下端時，電路中的總電阻：

，

則電路中的電流：

，

電壓表的示數為：

。

即最大質量數應標在電壓表2.25伏的位置上.