Question

图甲是小红在学校举行的物理创新大赛上制作的电子秤原理图。其中E为电源(2节新干电池)；A是电流表(电子秤示数表盘)；是电阻箱，可以调节到你需要的电阻值；R是一根长为8 cm阻值为的均匀电阻丝；金属滑片P可在R上滑动，其电阻忽略不计。c是一根弹簧，其所受压力与压缩量的关系如图乙所示(塑料盘的甲乙重力不计，g取10 N/kg，其电阻忽略不计)。制作时，将调到，调整弹簧的长度，使之在没有重物时滑片P刚好在电阻丝的a端。

   

(1)应选用的电流表的量程为________。当电流表的指针指在0.3 A处时，所称重物的质量是________kg。

(2)从理论上说明该方案的不足是________________。

(3)电池用久了，由于电源的电压减小使测量不准确，要校准电子秤，请说明应如何调节电阻箱____。

Answer

0~0.6 A 2 由于I与R不成比例，所以电子秤的刻度不是均匀的。 塑料盘不放物体时，把的阻值调节小一点，使指针指在0刻度处

【解析】

(1)[1]当弹簧的压缩量为6cm时，称为最大称量；由图象知道，此时弹簧所受的压力为60N，即G=F=60N，所以

由图可知，当滑片P在R的a端时，电路中的电流最大，即

，

即为电流表的最大量程为0～0.6A；

[2]当电流表的指针指在0.3A处时，此时滑动变阻器连入电路的阻值为R′；由欧姆定律知道：

即

，

故解得：R′=5Ω；由题意分析知道，此时弹簧的压缩量是：

由图象知道，此时弹簧所受压力为20N，即G′=F′=20N，所以，物体的质量是：

；

(2)[3]由知道，U、R0 为定值，I与R不成正比，也不成反比，即I不能随R的变化而均匀变化，故该方案的最大不足是表盘刻度不均匀；

(3)[4]电池用久了，由于电源电压减小，在相同压力下滑动变阻器分得的电压会减小，电流表的示数会减小，为了校准电子秤，需要塑料盘不放物体时，把的阻值调节小一点，使指针指在0刻度处。