Question

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R

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．（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（a点），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的关系如表所示．开关S闭合后，当电流表指针指在0.2A处时，R接入电路中的电阻是多大？托盘中物体的质量为多少？△L/cm00.511.522.533.544.55F/N05101520253035404550

Answer 1

（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=

U

R总

=

3V

25Ω

=0.12A．
（2）当I′=0.2A时，U₀=I′R₀=0.2A×5Ω=1V．U_变=U-U₀=3V-21V=2V，R_变=

2V

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=

G

g

=

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