Question

【题目】如图甲所示电子秤，电子秤的示数表是由电流表改装的。图乙是电子秤的原理图，R1是一根长6cm、阻值15Ω的均匀电阻丝。滑片在a端时，电流表示数为0.15A；在b端时，电流表示数为0.6A．弹簧c受到压力F与压缩量△L的关系如图丙所示。（挂钩的重力不计，不称重物时滑片P刚好在电阻丝的a端，所称物重最大时P在b端。g＝10N/kg），电源电压为_____V；当电路中的电流为0.3A时，电子秤的示数为_____kg。

Answer 1

【答案】3 2

【解析】

（1）滑片在b端时，电路为R2的简单电路，根据欧姆定律表示出电源的电压；滑片在a端时，R1与R2串联，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源电压不变得出等式即可求出R2的阻值，进一步求出电源的电压；
（2）当电路中的电流为0.3A处时，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，根据电阻的串联求出滑动变阻器连入电路的阻值，根据题意求出此时弹簧的压缩量，根据图象读出此时弹簧所受压力即为物体的重力，利用G=mg求出称量物体的质量。

（1）滑片在b端时，电路为R2的简单电路，电路中的电流Ib=0.6A，电源电压：U=IbR2=0.6A×R2，

滑片在a端时，R1与R2串联，电路中的电流Ia=0.15A，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电源的电压：U=Ia（R1+R2）=0.15A×（15Ω+R2），

因电源的电压不变，所以，0.6A×R1=0.15A×（15Ω+R2），解得：R2=5Ω；

则电源电压U=IbR2=0.6A×5Ω=3V；

（2）当电路中的电流为0.3A处时，电路中的总电阻：，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，滑动变阻器连入电路的阻值：R′=R总-R2=10Ω-5Ω=5Ω，由题意可知，此时弹簧的压缩量：，由图象可知，此时弹簧所受压力为20N，即G=F=20N，由G=mg可得，物体的质量：。