Question

如圖甲所示，是某研究性學習小組自制的電子秤原理圖，它是利用電壓表的示數來指示物體的質量．托盤、彈簧下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間是可伸縮的導線，當盤中沒有放物體時，滑片在滑動變阻器最上端a處，電壓表示數為零．已知電阻R₀=10Ω，電源電壓U₁為12V，電壓表量程為0～9V，已知電壓表示數U₂和放在托盤中物體質量m成正比，其函數圖象如圖乙所示．當滑動變阻器滑片滑動打最下的b處時電壓表示數為9V．（不計摩擦，彈簧始終在彈性限度內）

求：
（1）當增加托盤中物體質量時，安培表示數有無變化？說明理由．
（2）當電壓表示數為9V時，托盤中物體的質量為多少千克？滑動變阻器的最大阻值為多少歐姆？
（3）當電壓表示數每增加0.3V時，物體的質量增加了多少千克？

Answer 1

解：
（1）當增加托盤中物體質量時，安培表示數不變，因為電路總電阻不變，電源電壓不變．
（2）由圖乙可知，電壓表示數為9V時，托盤中物體質量m=6kg；
此時電阻R₀兩端的電壓U₀=U₁﹣U₂=12V﹣9V=3V，
電路電流：
滑動變阻器的最大阻值：
R_滑=
（3）由圖乙可知，電壓表示數月托盤中物體質量成正比，U=km，其中k=
則U=1.5V/kg×m，當△U=0.3V時，△m=