题目内容
【题目】如图是自制电子秤的原理示意图,且所测物体质量越大,仪表示数越大。已知弹簧整体每受5N压力时,被压缩1cm,且不放物体时,指针P在R1的最上端。电源电压为4.5V,电压表量程为(0~3V),R1长为10cm,标有“500.3A”字样的均匀电阻丝,R0=20。(g取10N/kg)
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(1)电阻R0的作用是_____________;
(2)改装后的称重表表盘刻度________均匀的(选填“是”或“不是”)。称重表的零刻度线对应电压表的_______V刻度线;
(3)当把质量为1kg的物体放到电子秤上时,电阻R0、R1的电功率之比为_______;
(4)该电子秤所能测量的最大质量为________kg。
【答案】保护电路 不是 0 2∶1 4
【解析】
(1)[1]由题意可知,不放物体时,指针P在R1的最上端,此时R1接入电路的电阻为零,所以电阻R0的作用是保护电路。
(2)[2]由电路图可知,R1与R0串联,电压表测变阻器R1两端的电压;由电阻的串联可得,电路中的电流
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电压表的示数
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由U1与R1不成正比可知,改装后的称重表表盘刻度是不均匀的。
[3]没有称量物体时,R1接入电路中的电阻为零,电压表被短路无示数,所以称重表的零刻度线和电压表的零刻度线是重合的。
(3)[4]当把质量为1kg的物体放到电子秤上时,电子秤受到的压力是
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由弹簧整体每受5N压力时被压缩lcm可得,此时弹簧被压缩2cm,即滑片下移的距离是2cm;由均匀电阻丝R1的长度为10cm、总阻值为50Ω可知,此时R1接入电路的电阻是
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电阻R0、R1的电功率之比为
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(4)[5]当电压表的示数最大为U1=3V时,变阻器接入电路的阻值最大,电路中的电流最小,由串联电路的电压特点可得,R0两端的电压
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由串联电路的电流特点可得,电路中的最小电流
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当电压表的示数U1=3V时,R1接入电路中的电阻最大,称量的物体的重力最大,此时R1接入电路中的电阻
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由均匀电阻丝R1的长度为10cm、总阻值为50Ω可知,滑片下移的距离
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由弹簧整体每受5N压力时被压缩lcm可得,称量物体的最大重力
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由G=mg可得,称量物体的最大质量
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