学习了电学相关知识后，学校举办了一次综合实践活动，活动的主题是利用电流表或电压表制作一个简易电子秤．图20是小红设计的电子秤原理图，其中E为干电池(2节)；A是电流表（电子秤示数表盘)；R0是定值电阻(5Ω)；R是一根长为6cm阻值为15Ω的均匀电阻丝．c是一根弹簧，其所受压力F与压缩量△L的关系如图21所示(塑料盘的重力不计，g取10N／kg，制作时，调整弹簧的长度，使之不称重物时滑片P刚好在电阻丝的a端．
⑴该电子秤的最大称量是多大．应选用的电流表最大量程是多少．
⑵当电流表的指针指在O．3A处时，所称重物的质量是多少．
⑶从理论上说明该方案的最大不足，画出你的设计原理图．
解析：
（1）当弹簧的压缩量为6cm时，称为最大称量，由图像可知，此时弹簧所受的压力为60N，所以
m最大=F/g=60N/10N/kg=6kg
由图可知，当滑片P在R的a端时，电路中的电流最大，
I最大=U/R 0=3V/5Ω=0.6A
即为电流表的的最大量程。
（2）设此时滑动变阻器连入电路中的阻值为R´，由欧姆定律得
I=U/(R 0+R ´)
代入数据解得
R´=5Ω
由题意分析可知此时弹簧的压缩量为2cm，由图像可知，此时弹簧的压力为20N，所称物体的质量为2kg。
（3）由I=U/(R 0+R )可知，U、R0为定值，I与R不成正比，即I不能随R的变化二均匀变化，故该方案的最大不足是表盘刻度不均。设计原理如图所示。
微信扫码关注三人行问答社区 公众号
加载中...