题目内容

【题目】如图是某研究性学习小组自制的电子秤原理图,它利用电压表的示数来指示物体的质量.托盘、弹簧上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间有可收缩的导线,当盘中没有放物体时,电压表的示数为 0.已知电阻R0=5Ω,滑动变阻器最大阻值为 15Ω,电源电压 U=3V,电压表的量程为 0~3V.现将1kg的物体放在托盘中,滑片刚好指在距 R 上端处(不计摩擦,弹簧始终在弹性限度内),以下正确的是(  )

A.将1kg的物体放在托盘中时,电压表的示数为1.5V

B.该电子秤能测量的最大质量是2.5kg

C.最大质量数应标在电压表2.25V的位置上

D.最大质量数应标在电压表3V的位置上

【答案】AC

【解析】

由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压.

A.将1kg的物体放在托盘中,滑片刚好指在距R上端处,此时,滑动变阻器接入电路中的电阻:

R滑=×15Ω=5Ω,

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流:

I==0.3A,

电压表的示数:

U滑=IR滑=0.3A×5Ω=1.5V,

故A正确;

B.弹性限度内,弹簧的弹力与伸长量成正比,且将1kg的物体放在托盘中,滑片刚好指在距R上端处,所以,滑片指到R最下端时,就是该电子秤所能测量的最大质量,应为3kg,故B错误;

C D.当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流:

I′== 0.15A,

电压表的示数:

U滑′=I′R滑′=0.15A×15Ω=2.25V,

即最大质量数应标在电压表2.25V的位置上,故C正确,D错误.

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