Question

5．如图是电子秤原理图．托盘、轻弹簧上端和金属滑片P固定在一起（弹簧的电阻不计）．电路设计：要使电子秤能正常工作，下列电路连接方法正确的是C（填字母）．
A．点“1”与点“2”连接
B．点“1”与点“3”连接 
C．点“2”与点“3”连接
（2）①调零：当托盘中无物体时，使金属滑片P处于R₁的最上端，此时电压表表示数为零．②标度：每次想托盘中增加100g砝码，在电压表指针所指位置的刻度盘上标出相应的质量值，则将1kg的物体放在托盘中．金属滑片P刚好指在距R₁上端$\frac{1}{3}$处，则“1kg”应标在电压表1.5V的位置上．（R₀=5Ω，电阻R₁=15Ω，电源电压U=3V，电压表的量程为3V　）
（3）小明在标示电子秤刻度时，发现电子秤的刻度与电压表的刻度有不同特点．请说出不同之处电压表的刻度均匀、电子秤刻度不均匀．

Answer 1

分析 该电子秤是利用滑动变阻器的变阻原理，通过电压表的示数变化反应所测质量大小，分析时注意滑动变阻器的连接和动态分析．

解答 解：（1）电路设计：要使电子秤能正常工作（质量大小变化时，引起连入电阻变化、电压表的示数变化），应将点“2”与点“3”连接；
（2）当将1kg的物体放在托盘中，金属滑片P刚好指在距R₁上端$\frac{1}{3}$处时，连入电阻：
R=$\frac{1}{3}$×15Ω=5Ω，
电路中的电流：
I=$\frac{U}{{R}_{0}+R}$=$\frac{3.0V}{5Ω+5Ω}$=0.3A，
R₁两端的电压：
U₁=IR=0.3A×5Ω=1.5V；
（3）由上题可知，R₁两端的电压U₁=$\frac{U{R}_{1}}{{R}_{0}+{R}_{1}}$=$\frac{3V×{R}_{1}}{5Ω+{R}_{1}}$，即与U₁与R₁的关系不是成正比的，反映在刻度上是不均匀的，
所以电子称刻度与电压表刻度（电压表的刻度是均匀的）不同的．
故答案为：
（1）C；
（2）1.5；
（4）电压表的刻度均匀、电子秤刻度不均匀．

点评 本题是一道电学应用题，在设计图中找出滑动变阻器、会连接，并会利用其变阻原理分析是本题关键．