如图所示是小星利用所学物理知识设计的电子秤的示意图．托盘.弹簧上端和金属滑片P固定在一起.定值电阻R0=5Ω.ab是一根长为5cm的均匀电阻丝.电阻R=20Ω.电源电压U=3V.电流表量程为0-0.6A．(弹簧的电阻不计.P与R间摩擦不计.g取10N/kg)求:(1)在托盘中无物体时.使金属滑片P处于R最上端.闭合开关后.电流表读数为多少?(2)已知该弹簧� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

如图所示是小星利用所学物理知识设计的电子秤的示意图．托盘、弹簧上端和金属滑片P固定在一起，定值电阻R₀=5Ω，ab是一根长为5cm的均匀电阻丝，电阻R=20Ω，电源电压U=3V，电流表量程为0～0.6A．（弹簧的电阻不计，P与R间摩擦不计，g取10N/kg）求：
（1）在托盘中无物体时，使金属滑片P处于R最上端，闭合开关后，电流表读数为多少？
（2）已知该弹簧压缩的长度△L与所受压力F的关系如下表所示．开关S闭合后，当电流表指针指在0.2A处时，托盘中物体的质量为多少？

△L/cm	0	0.5	1	1.5	2	2.5	3	3.5	4	4.5	5
F/N	0	5	10	15	20	25	30	35	40	45	50

分析：分析滑片P在最上端（电阻全连入为20Ω ）时的电路组成（R和R₀串联），利用欧姆定律求解，若知道电流表的示数，根据欧姆定律可求R连入的阻值再根据下表找出拉力大小．

解答：解：（1）在托盘中无物体时，P处于R最上端，R=20Ω，R₀=5Ω，R_总=R+R₀=20Ω+5Ω=25Ω，
电流表示数：I=

R总

25Ω

=0.12A．
（2）当I′=0.2A时，U₀=I′R₀=0.2A×5Ω=1V．U_变=U-U₀=3V-1V=2V，R_变=

0.2A

=10Ω，电阻线的长度
L=

10Ω

20Ω

×5cm=2.5cm．当L=2.5cm时，查表压力：F=25N，托盘物体的质量：m=

25N

10N/kg

=2.5kg．
答：（1）在托盘中无物体时，使金属滑片P处于R最上端，闭合开关后，电流表读数为0.12A
（2）开关S闭合后，当电流表指针指在0.2A处时，托盘中物体的质量为2.5kg

点评：理解由于滑片的移动，当连入电阻最小时，电流表的示数最大；当连入电阻最大时，电流表的示数最小，会在不同状态下（P处于R最上端、当电流表指针指在0.2A）利用欧姆定律求解是关键

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（1）在托盘中无物体时，使金属滑片P处于R最上端，闭合开关后，电流表读数为多少？
（2）已知该弹簧压缩的长度△L与所受压力F的关系如下表所示．开关S闭合后，当电流表指针指在0.2A处时，托盘中物体的质量为多少？

△L/cm		0.5	1	1.5	2	2.5	3	3.5	4	4.5	5
F/N		5	10	15	20	25	30	35	40	45	50

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