如图（甲）所示，是一电子秤的原理示意图，电源电压为6V，保护电阻R0=60Ω，电压表量程为0～3V，压力传感器R的阻值随所受压力变化的图象如图（乙）所示．托盘放在传感器上，电路就接通

Question

如图（甲）所示，是一电子秤的原理示意图，电源电压为6V，保护电阻R₀=60Ω，电压表量程为0～3V，压力传感器R的阻值随所受压力变化的图象如图（乙）所示．托盘放在传感器上，电路就接通，电源电压恒定不变，不计电源内阻和托盘的质量．取g=10N/kg，根据图象得出压力为300N时对应R的阻值，然后根据欧姆定律的应用电压表的示数为___；则当托盘上被测物品的质量增大时，电压表示数___；（填“增大”、“减小”或“不变”）当电压表的示数为1.2V时，托盘上被测物品的质量为___．分别计算不同质量时电压表的示数，分析所得数据是否成比例判断电子秤的刻度是否均匀___．

Answer 1

（1）由图甲可知，R与R₀串联在电路中，电压表测R₀两端电压，
由图乙可知，当压力F=300N时，R=120Ω，
由串联电路特点和欧姆定律可得：
I₀=I=(U)/(R+R0)=(6V)/(120Ω+60Ω)=(1)/(30)A，
所以电压表示数：U_V=U₀=I₀R₀=(1)/(30)A×60Ω=2V；
（2）由图乙知，压力传感器R的阻值随所受压力增大而减小，由串联电路的分压原理知，托盘上被测物品的质量增大时，压力增大，R阻值减小，所以R₀分压增大，即电压表示数增大；
（3）由串联电路特点知，当电压表的示数为1.2V时，R两端电压：U_R=U-U₀=6V-1.2V=4.8V，
由串联电路的分压原理有：(R)/(R0)=(UR)/(U0)，即：(R)/(60Ω)=(4.8V)/(1.2V)，
解得：R=240Ω，
由图象，R与F是一次函数关系，即有：R=aF+b，
且当F=0时，R=300Ω；当F=400N时，R=60Ω，
则有：300Ω=a×0+b…①
60Ω=a×400N+b…①
解得：a=-0.6Ω/N，b=300N，
R与F的关系表达式为：R=-0.6Ω/N×F+300Ω，
将R=240Ω代入上式，可得：240Ω=-0.6Ω/N×F+300Ω，
解得：F=100N，
物体放在托盘时F=G，由G=mg可得此时物体的质量：
m=(G)/(g)=(F)/(g)=(100N)/(10N/kg)=10kg；
（3）由图象知：
F=0，即m=0时，R=300Ω时，电压表示数：U_V′=(U)/(R+R0)×R₀=(6V)/(300Ω+60Ω)×60Ω=1V，
F=100N，即m=10kg时，压表的示数为1.2V
F=300N时，即m=30kg时，电压表示数为2V，
由此可知电压表示数和所测质量不成正比，所以电子秤的刻度是不均匀的．
故答案为：2；增大；10kg；不均匀．