Question

9．如圖甲所示，是某研究小組的同學自制的簡易電子秤原理圖，它利用電壓表的示數來測物體的質量，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，彈簧置于絕緣底座上．不計摩擦，彈簧始終在彈性限度內，電源電壓恒定．當盤中沒有放物體時，滑片P在滑動變阻器的最上端，電壓表的示數為0．當稱量物體的質量時，滑片P在物體對電子秤的壓力作用下向下端滑動，此過程中：
（1）電壓表的示數變大，電路消耗的電功率不變（均填“變大”“變小”或“不變”）
（2）經研究分析得出被測物體的質量與電壓表的示數滿足如圖乙所示的關系，這樣把電壓對應的質量刻在電壓表的刻度盤上，就可以直接讀出被測物體的質量．若電壓表的示數為1V，則被測物體的質量是0.5kg．

Answer 1

分析 （1）由甲圖可知，滑片的移動不能改變接入電路中的電阻變化，但可以改變電壓表所測部分的電阻發生變化，根據歐姆定律可知電路中電流和電壓表示數的變化，由P=UI判斷電路消耗功率的變化；
（2）根據乙圖可知，所測物體的質量與電壓表的示數成正比，據此求出電壓表示數為1V時對應被測物體的質量．

解答 解：
（1）由圖甲知，當滑片P在物體對電子秤的壓力作用下向下端滑動時，變阻器接入電路中的電阻不變，電壓表所測部分的電阻變大，
根據歐姆定律可知，電路中的電流不變，電壓表的示數變大；
電源電壓恒定，由P=UI可知電路消耗的功率不變；
（2）由乙圖可知，被測物體的質量與電壓表的示數成正比，且電壓表的示數U₁=3V時，m₁=1.5kg，
所以當電壓表的示數為1V時，$\frac{{U}_{1}}{{m}_{1}}$=$\frac{{U}_{2}}{{m}_{2}}$，
m₂=$\frac{{U}_{2}}{{U}_{1}}$m₁=$\frac{1V}{3V}$×1.5kg=0.5kg．
故答案為：
（1）變大；不變； （2）0.5．

點評 本題考查了電路的動態分析和正比例函數的應用，要注意本題中滑動變阻器相當于一個定值電阻，移動滑片不能改變接入電路中電阻的變化．