Question

在學(xué)校舉行的物理創(chuàng)新大賽上，小明和小紅所在的科技小組分別設(shè)計(jì)了一種測(cè)量托盤所受壓力的壓力測(cè)量?jī)x，如圖甲、乙所示。兩裝置中所用的器材與規(guī)格完全相同，壓力表是由電壓表改裝而成，R₁為定值電阻，阻值為10Ω，R₂為滑動(dòng)變阻器，規(guī)格為“10Ω  lA"。金屬指針OP可在金屬桿AB上滑動(dòng)，且與它接觸良好，金屬指針和金屬桿電阻忽略不計(jì)。M為彈簧，在彈性限度內(nèi)它縮短的長(zhǎng)度與其所受的壓力大小成正比。當(dāng)托盤所受壓力為零時(shí)，P恰好位于R₂的最上端；當(dāng)托盤所受壓力為50N時(shí)，P恰好位于R₂的最下端，此時(shí)彈簧的形變?nèi)栽趶椥韵薅葍?nèi)。

(1)甲裝置中，當(dāng)P位于R₂的最下端時(shí)，電壓表的示數(shù)為3V，則電源電壓是多少?

(2)甲裝置中，壓力25N的刻度位置標(biāo)在電壓表表盤多少伏的刻度線上?

(3)在甲、乙兩種裝置中，兩壓力表的刻度特點(diǎn)有何不同?試說(shuō)明理由。

Answer 1

（1）甲裝置中，當(dāng)P位于的最下端時(shí)，

電路中的電流

電源電壓：

（2）甲裝置中，當(dāng)托盤所受壓力為25N時(shí)，

P恰好位于R₂的中點(diǎn)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻R₂為5

電壓表測(cè)R₂兩端電壓。

電路中的電流：

電壓表的示數(shù)為

壓力25N的刻度位置標(biāo)在電壓表表盤2V的刻度線上

（3）甲裝置中壓力表的刻度是不均勻的，乙裝置中壓力表的刻度是均勻的

甲裝置中，當(dāng)改變托盤所受的壓力時(shí)，R₂接入電路中的電阻發(fā)生變化，電路的電流發(fā)生變化。壓力表的刻度是不均勻的

乙裝置中，當(dāng)改變托盤所受的壓力時(shí)，R₂接入電路中的電阻不發(fā)生變化，電路中的電流不變，壓力表的刻度是均勻的