Question

图甲是某研究性学习小组自制的电子秤原理图，

如图12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1/3处（不计摩擦，弹簧终在弹性限度内）， 请计算回答：
（1）将1kg的物体放在托盘中时，电压表的示数为多少？
（2）该电子秤能测量的最大质量是多少？此质量数应标在电压表多少伏的位置上？ </img>

Answer 1

(1)变阻器电阻：R滑=5Ω, R0=5Ω, U=3V
I总=U/(R滑+R0)=3/(5+5)=0.3A
电压表示数为：U= I总×R滑=0.3×5=1.5V

(2)因为串联有R0 ,所以不会超量程,所以最大质量为3kg
此时电流为：I总'=U/(R滑'+R0)=3/(15+5)=0.15A
电压表示数：U‘‘= I总'×R滑'=0.15×15=2.25V