Question

小明同學觀察了市場上的“測重儀”后，畫出了如圖所示的原理圖。A為托盤，P為金屬滑片且固定在托盤下的輕質彈簧上，并能隨輕質彈簧一起上下滑動，當托盤中不放物體時，P位于R的最上端。已知R₀=5Ω,R的最大阻值為25Ω,電源電壓恒為3V。問:

(1)圖中的質量表用什么電表改裝較為合適: 。

(2)當開關S閉合，不稱量物體時，通電lmin電阻R消耗的電能是多少?

(3)若稱量質量為m的物體時，滑片P被下壓五分之一的長度，那么，小明設計的“測重儀”能稱量物體的質量最大是多少?(“測重儀”的刻度是均勻的)

Answer 1

解：

（1）電流表——1分。

（2）I=U/( R₀+R)=3/ (5+25)=0.1A

W=I²Rt=0.1²×25×60=15J

——公式各1分，結果各1分，共4分。計算過程不要求帶單位，結果不帶單位扣1分。

（3）當滑片P被下壓五分之一的長度時，I=U/(R₀+4/5R)=3/25=0.12A

     當滑片P完全被下壓時，I^/=U/R₀=3/5=0.6A

     由M/m=0.6/0.12，可得M=5m

——公式各1分，結果各1分，共6分。計算過程不要求帶單位，結果不帶單位扣1分。

【說明壓力與彈簧的縮短（變化）量成正比，直接得出M/m=5/1、M=5m 者，給6分】