Question

13．圖6是如圖甲所示電子秤的工作原理圖．電子秤的示數(shù)表是由電流表改裝的，R₁是一根長6cm、阻值15Ω的均勻電阻絲．滑片在a端時，電流表示數(shù)為0.15A；在b端時，電流表示數(shù)為0.6A．彈簧c受到壓力F與壓縮量△L的關(guān)系如圖丙所示．（掛鉤的重力不計，不稱重物時滑片P剛好在電阻絲的a端，所稱物重最大時P在b端）下列說法正確的是（　　）

• A． 該電子秤中R₂阻值為6Ω
• B． 當電子秤示數(shù)為2kg時，電路中的電流為0.3A
• C． 電源電壓為6V
• D． 電路中的電流為0.3A時，R₂消耗電功率是0.45W

Answer 1

分析 （1）滑片在a端時，R₁與R₂串聯(lián)，根據(jù)歐姆定律表示出電源的電壓；滑片在b端時，電路為R₂的簡單電路，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律表示出電源的電壓，利用電源電壓不變得出等式即可求出R₂的阻值，進一步求出電源的電壓；即可得出不稱重物時電阻R₀兩端電壓；
（2）當電子秤示數(shù)為2kg時，先掛機F=G=mg求出拉力；由圖象得出彈簧的伸長量，由圖乙得出彈簧連入電路的電阻，然后根據(jù)串聯(lián)電路的特點和歐姆定律即可求出電流；
（3）當電路中的電流為O.3A時，根據(jù)P=I²R即可求出R₂消耗電功率．

解答 解：（1）滑片在a端時，R₁與R₂串聯(lián)，電路中的電流I_a=0.15A，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，由I=$\frac{U}{R}$可得，
電源的電壓：
U=I_a（R₁+R₂）=0.15A×（15Ω+R₂），
電源的電壓：
U=I_bR₂=0.6A×R₂，
滑片在b端時，電路為R₂的簡單電路，R與R₀串聯(lián)，電路中的電流I_b=0.15A，
因電源的電壓不變，
所以，0.6A×R₀=0.15A×（15Ω+R₀），
解得：R₂=5Ω，故A錯誤；
則電源電壓U=I_aR₂=0.6A×5Ω=3V，故C錯誤；
（2）當電子秤示數(shù)為2kg時，對彈簧的拉力為F=G=mg=2kg×10N/kg=20N；
由圖丙可知此時彈簧伸長為2cm，則R₁連入電路的電阻為R₁′=15Ω×$\frac{6cm-2cm}{6cm}$=10Ω，
則此時電路中的電流I′=$\frac{U}{{R}_{1}′+{R}_{2}}$=$\frac{3V}{10Ω+5Ω}$=0.2A；故B錯誤；
（3）當電路中的電流為0.3A處時，R₂消耗電功率P₂=I²R₂=（0.3A）²×5Ω=0.45W，故D正確．
故選D．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式、重力公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是會求彈簧的壓縮量和從圖象中讀出壓力的大�。�