Question

【題目】圖甲是小紅在學(xué)校舉行的物理創(chuàng)新大賽上制作的電子秤原理圖。其中E為電源(2節(jié)新干電池)；A是電流表(電子秤示數(shù)表盤(pán))；是電阻箱，可以調(diào)節(jié)到你需要的電阻值；R是一根長(zhǎng)為8 cm阻值為的均勻電阻絲；金屬滑片P可在R上滑動(dòng)，其電阻忽略不計(jì)。c是一根彈簧，其所受壓力與壓縮量的關(guān)系如圖乙所示(塑料盤(pán)的甲乙重力不計(jì)，g取10 N/kg，其電阻忽略不計(jì))。制作時(shí)，將調(diào)到，調(diào)整彈簧的長(zhǎng)度，使之在沒(méi)有重物時(shí)滑片P剛好在電阻絲的a端。

(1)應(yīng)選用的電流表的量程為________。當(dāng)電流表的指針指在0.3 A處時(shí)，所稱重物的質(zhì)量是________kg。

(2)從理論上說(shuō)明該方案的不足是________________。

(3)電池用久了，由于電源的電壓減小使測(cè)量不準(zhǔn)確，要校準(zhǔn)電子秤，請(qǐng)說(shuō)明應(yīng)如何調(diào)節(jié)電阻箱____。

Answer 1

【答案】0~0.6 A 2 由于I與R不成比例，所以電子秤的刻度不是均勻的。 塑料盤(pán)不放物體時(shí)，把的阻值調(diào)節(jié)小一點(diǎn)，使指針指在0刻度處

【解析】

(1)[1]當(dāng)彈簧的壓縮量為6cm時(shí)，稱為最大稱量；由圖象知道，此時(shí)彈簧所受的壓力為60N，即G=F=60N，所以

由圖可知，當(dāng)滑片P在R的a端時(shí)，電路中的電流最大，即

，

即為電流表的最大量程為0～0.6A；

[2]當(dāng)電流表的指針指在0.3A處時(shí)，此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值為R′；由歐姆定律知道：

即

，

故解得：R′=5Ω；由題意分析知道，此時(shí)彈簧的壓縮量是：

由圖象知道，此時(shí)彈簧所受壓力為20N，即G′=F′=20N，所以，物體的質(zhì)量是：

；

(2)[3]由知道，U、R0 為定值，I與R不成正比，也不成反比，即I不能隨R的變化而均勻變化，故該方案的最大不足是表盤(pán)刻度不均勻；

(3)[4]電池用久了，由于電源電壓減小，在相同壓力下滑動(dòng)變阻器分得的電壓會(huì)減小，電流表的示數(shù)會(huì)減小，為了校準(zhǔn)電子秤，需要塑料盤(pán)不放物體時(shí)，把的阻值調(diào)節(jié)小一點(diǎn)，使指針指在0刻度處。