Question

如图甲所示，是某研究性学习小组自制的电子秤原理图，它是利用电压表的示数来指示物体的质量．托盘、弹簧下端和滑动变阻器滑片固定在一起，托盘和弹簧的质量不计，OA间是可伸缩的导线，当盘中没有放物体时，滑片在滑动变阻器最上端a处，电压表示数为零．已知电阻R₀=10Ω，电源电压U₁为12V，电压表量程为0～9V，已知电压表示数U₂和放在托盘中物体质量m成正比，其函数图象如图乙所示．当滑动变阻器滑片滑动打最下的b处时电压表示数为9V．（不计摩擦，弹簧始终在弹性限度内）

求：
（1）当增加托盘中物体质量时，安培表示数有无变化？说明理由．
（2）当电压表示数为9V时，托盘中物体的质量为多少千克？滑动变阻器的最大阻值为多少欧姆？
（3）当电压表示数每增加0.3V时，物体的质量增加了多少千克？

Answer 1

解：
（1）当增加托盘中物体质量时，安培表示数不变，因为电路总电阻不变，电源电压不变．
（2）由图乙可知，电压表示数为9V时，托盘中物体质量m=6kg；
此时电阻R₀两端的电压U₀=U₁﹣U₂=12V﹣9V=3V，
电路电流：
滑动变阻器的最大阻值：
R_滑=
（3）由图乙可知，电压表示数月托盘中物体质量成正比，U=km，其中k=
则U=1.5V/kg×m，当△U=0.3V时，△m=