Question

9．如圖甲所示，是某研究小組的同學自制的簡易電子秤原理圖，它利用電壓表的示數(shù)來測物體的質(zhì)量，托盤、彈簧上端和滑動變阻器滑片固定在一起，托盤和彈簧的質(zhì)量不計，彈簧置于絕緣底座上．不計摩擦，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，電源電壓恒定．當盤中沒有放物體時，滑片P在滑動變阻器的最上端，電壓表的示數(shù)為0．當稱量物體的質(zhì)量時，滑片P在物體對電子秤的壓力作用下向下端滑動，此過程中：
（1）電壓表的示數(shù)變大，電路消耗的電功率不變（均填“變大”“變小”或“不變”）
（2）經(jīng)研究分析得出被測物體的質(zhì)量與電壓表的示數(shù)滿足如圖乙所示的關系，這樣把電壓對應的質(zhì)量刻在電壓表的刻度盤上，就可以直接讀出被測物體的質(zhì)量．若電壓表的示數(shù)為1V，則被測物體的質(zhì)量是0.5kg．

Answer 1

分析 （1）由甲圖可知，滑片的移動不能改變接入電路中的電阻變化，但可以改變電壓表所測部分的電阻發(fā)生變化，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流和電壓表示數(shù)的變化，由P=UI判斷電路消耗功率的變化；
（2）根據(jù)乙圖可知，所測物體的質(zhì)量與電壓表的示數(shù)成正比，據(jù)此求出電壓表示數(shù)為1V時對應被測物體的質(zhì)量．

解答 解：
（1）由圖甲知，當滑片P在物體對電子秤的壓力作用下向下端滑動時，變阻器接入電路中的電阻不變，電壓表所測部分的電阻變大，
根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流不變，電壓表的示數(shù)變大；
電源電壓恒定，由P=UI可知電路消耗的功率不變；
（2）由乙圖可知，被測物體的質(zhì)量與電壓表的示數(shù)成正比，且電壓表的示數(shù)U₁=3V時，m₁=1.5kg，
所以當電壓表的示數(shù)為1V時，$\frac{{U}_{1}}{{m}_{1}}$=$\frac{{U}_{2}}{{m}_{2}}$，
m₂=$\frac{{U}_{2}}{{U}_{1}}$m₁=$\frac{1V}{3V}$×1.5kg=0.5kg．
故答案為：
（1）變大；不變； （2）0.5．

點評 本題考查了電路的動態(tài)分析和正比例函數(shù)的應用，要注意本題中滑動變阻器相當于一個定值電阻，移動滑片不能改變接入電路中電阻的變化．