（2008•白下区二模）如图所示是小明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
（2008•白下区二模）如图所示是小明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，总电阻R=20Ω；电源电压U=3V保持不变，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）该电子秤测量最大质量时电流表的示数是多少？
（3）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 |
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解题思路：（1）当P处于最上端时，R与R0串联，由串联电路的规律可知总电阻，则由欧姆定律可求得电路中的电流；
（2）当P处于最下端时，电子秤测量最大质量，电路中只有R0接入，由欧姆定律可求得电流表的示数；
（3）由欧姆定律可求得电路中的总电阻，则由串联电路的规律可知R接入的电阻；则可知弹簧压缩的长度，由表可知压力；由重力公式可求得质量．
（2）当P处于最下端时，电子秤测量最大质量，电路中只有R0接入，由欧姆定律可求得电流表的示数；
（3）由欧姆定律可求得电路中的总电阻，则由串联电路的规律可知R接入的电阻；则可知弹簧压缩的长度，由表可知压力；由重力公式可求得质量．
（1）电路中的电流：
I1=[U
R总=
U
R+R0=
3V/25Ω]=0.12A；
（2）电子秤测最大质量时：
电流表的示数：I2=[U
R0=
3V/5Ω]=0.6A；
（3）R总′=[U
I3=
3V/0.2A]=15Ω，
则R的接入电阻：R=R总′-R0=10Ω；
则△L=2.5cm；
由表可知：F=25N；因F=mg；
故所测物体的质量：
m=2.5Kg；
答：（1）电路中的电流为0.12A；（2）电流表的示数为0.6A；（3）所测物体的质量为2.5kg．
点评：
本题考点： 欧姆定律的应用；重力的计算；滑动变阻器的使用；电阻的串联．
考点点评： 本题应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，同时解题的关键在于会在不同状态下利用欧姆定律求解．
1年前
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