题目

学校提出“节约粮食，杜绝浪费”倡议，某同学为学校食堂设计了“节约秤”。如图甲所示，电路中电源电压恒为 6V，提示器 R1的阻值恒为 10Ω，电流表量程为 0~0.6A，电阻 R2阻值随压力大小的关系如图乙所示，当“节约秤”上质量大于100g 时，提示器就会发出提示音。求：  （1） 当压力为零时，电阻 R2阻值；  （2） “节约秤”表盘上100g 应标在电流表多少安培的刻度线上； （3） 当“节约秤”上的质量为 360g时，电路消耗的总功率。 答案： 解：由图乙可知，当压力为零时，电阻R2阻值为50Ω。答：当压力为零时，电阻 R2阻值为50Ω； 解：“节约秤”表盘上食物质量为100g时，对表盘的压力为F1=G1=m1g=0.1kg×10N/kg=1N由图乙可知此压力下电阻R2的阻值为40Ω，因R1与R2串联，由串联电阻的特点和欧姆定律可得，电流表示数为I=UR总=UR1+R2=6V10Ω+40Ω=0.12A即“节约秤”表盘上100g 应标在电流表0.12A的刻度线上。答：“节约秤”表盘上100g 应标在电流表0.12A的刻度线上； 解：当“节约秤”上的质量为360g时，压力为F2=G2=m2g=0.36kg×10N/kg=3.6N由图乙可知，压力与电阻之间的关系为F=5-0.1R2故F2=3.6N时，解得电阻R2的阻值为R2'=14Ω，故此时电路的总电阻为R总'=R1+R2'=10Ω+14Ω=24Ω则电路消耗的总功率为P=U2R总'=(6V)224Ω=1.5W答：当“节约秤”上的质量为 360g时，电路消耗的总功率为1.5W。

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