问题
计算题
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?


答案
解:
(1)I1=U/R总=U/(R+R0)=3V/25Ω=0.12A;
(2)I2=U/R0=3V/5Ω=0.6A;
(3)R总=U/ I3=15Ω,R= R总-R0=10Ω,△L=2.5cm,F=25N,m=2.5Kg