【题目】当前人们的肥胖症越来越严重,很多人经常用电子体重计称自己的体重。九(3)班的小芳和同学们一起研究电子体重计,设计了如图所示的电路,电源电压U0,站人的托盘与弹簧上端的台面接触面积为S0,R0是限流电阻。没有人站在托盘上时,滑片Q在R最上端A处,滑片Q始终在AB间滑动,U0、S0、R0都是定值。当托盘中人的质量m改变时,对应人的重力G、对台面的压强P、电压表的示数U、电流表的示数I;m与G、P、U、I的关系分别为下图所示,下图中各图哪个是正确的(金属弹簧电阻不计)
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A.
B. ![]()
C.
D. ![]()
【答案】C
【解析】
根据G=mg分析人受到的重力和其质量的关系;水平面上物体的压力和自身的重力相等,由
分析人对台面的压强和其质量的关系;由电路图知道, R与R0 串联,电压表测AQ之间电阻丝两端的电压,电流表测电路中的电流,根据电压表的特点判断人的质量变化时滑动变阻器接入电路中电阻的变化,然后由欧姆定律判断电路中电流的变化;根据弹簧的弹力与受到的压力成正比和欧姆定律判断电压表的示数与人的质量关系。
由G=mg知道,人的重力G和人的质量m成正比,是正比例函数,故A图像错误;当人站在水平面上时,物体的压力和自身的重力相等,由
知道,p与m成正比,是正比例函数,故B图像错误;由电路图知道,滑动变阻器R与R0 串联,电压表测AQ之间电阻丝两端的电压,电流表测电路中的电流,所以,人的重力发生变化时,滑动变阻器接入电路中的电阻不变,电路中的总电阻不变,由
知道,电路中的电流不变,即电流表的示数不变,故D错误;因为弹簧的弹力与受到的压力成正比,所以,滑动变阻器接入电路中的电阻与人的重力(质量)成之比,由U=IR知道,电压表的示数与人的质量成之比,即C正确,故选C。