Question

學(xué)習(xí)了電學(xué)相關(guān)知識(shí)后，學(xué)校舉辦了一次綜合實(shí)踐活動(dòng)，活動(dòng)的主題是利用電流表或電壓表制作一個(gè)簡(jiǎn)易電子秤．圖1是小紅設(shè)計(jì)的電子秤原理圖，其中E為干電池（2節(jié)）；A是電流表（電子秤示數(shù)表盤）；R₀是定值電阻（5Ω）；R是一根長(zhǎng)為6cm阻值為15Ω的均勻電阻絲．c是一根彈簧，其所受壓力F與壓縮量△L的關(guān)系如圖2所示（塑料盤的重力不計(jì)，g取10N／kg，制作時(shí)，調(diào)整彈簧的長(zhǎng)度，使之不稱重物時(shí)滑片P剛好在電阻絲的a端．
（1）該電子秤的最大稱量是多大．應(yīng)選用的電流表最大量程是多少．
（2）當(dāng)電流表的指針指在0.3A處時(shí)，所稱重物的質(zhì)量是多少．
（3）從理論上說明該方案的最大不足，畫出你的設(shè)計(jì)原理圖．

Answer 1

解：
（1）當(dāng)彈簧的壓縮量為6cm時(shí)，稱為最大稱量
由圖像可知，此時(shí)彈簧所受的壓力為60N，所以m_最大===6kg
由圖可知，當(dāng)滑片P在R的a端時(shí)，電路中的電流最大
I_最大===0.6A，即為電流表的最大量程
（2）設(shè)此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值為R'，由歐姆定律得：I=
代入數(shù)據(jù)得：R'=5Ω
由題意f分析可知此時(shí)彈簧的壓縮量為2cm
由圖像可知，此時(shí)彈簧所受的壓力為20N，所稱物體的質(zhì)量為2kg
（3）由I=可知，U、R₀為定值，I與R不成正比，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刻度不均勻
設(shè)計(jì)原理圖如圖所示