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.如图是小红设计的电子

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  • 解题思路:(1)根据题意得出最大称量时,弹簧的压缩量,并从图象中读出此时弹簧受到的压力,并且压力等于重力,利用m=

    G/g]即可求出最大称量;当滑片在a端时,电路中电流最大,利用欧姆定律求出此时电路中的最大电流,根据最大电流即可确定电流表的量程.

    (2)已知电源电压、电流以及R0的阻值,利用欧姆定律即可求出此时接入电路的阻值,再根据题意求出弹簧的压缩量,从图象中读出此时的压力,利用m=[G/g]即可求出此时物体的质量.

    (3)根据欧姆定律表示出电流与R的关系,分析关系式即可得出电流I与电阻R不成正比,也不成反比;根据这一特点分析其方案的最大不足之处;

    然后克服不足之处,即改用电压表测量电压,使电压与R成正比设计电路.

    (1)当弹簧的压缩量为6cm时,称为最大称量;

    由图象可知,此时弹簧所受的压力为60N,即G=F=60N,

    所以 mmax=[G/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,

    即 Imax=[U

    R0=

    3V/5Ω]=0.6A;

    即为电流表的最大量程为0~0.6A.

    (2)当电流表的指针指在O.3A处时,此时滑动变阻器连入电路的阻值为R′;

    由欧姆定律得:I=[U

    R0+R′

    0.3A=

    3V/5Ω+R′]

    R′=5Ω;

    由题意分析可知此时弹簧的压缩量 L=[5Ω/15Ω×6cm=2cm;

    由图象可知,此时弹簧所受压力为20N,即G′=F′=20N,所以物体的质量m=

    G

    g]=[20N/10N/kg]=2kg.

    (3)由I=[U

    R0+R可知,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.如图所示

    答:(1)该电子秤的最大称量是6kg;应选用的电流表最大量程是0~0.6A;

    (2)当电流表表的指针指在O.3A处时,所称重物的质量是2kg;

    (3)从理论上说明该方案的最大不足是表盘刻度不均匀.

    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;电路图设计.

    考点点评: 本题主要考查欧姆定律的应用以及滑动变阻器使用的掌握情况,本题的难点为(3)小题分析其方案的不足,只有找出不足之处,才会设计出符合要求的电路.

    1年前

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