《2025年教与学浙江教育出版社八年级科学上册浙教版》

26. 如图甲所示为某电子秤的电路原理图，已知定值电阻$R_{0}=30\space \Omega$，电源电压为9 V且恒定不变，压力传感器R的阻值随所受压力变化的图像如图乙所示，改写电压表（量程为0～3 V）的表盘数值后可直接读出所称物体的质量，托盘质量忽略不计。
（1）当托盘内物体的质量是50 kg时，通过电路的电流是多少？（g取10 N/kg）
（2）该电子秤最大能称量物体的质量是多少千克？
（3）保持电子秤结构和电压表量程不变，若想增大其称量范围，可采取的改进方法是______。

答案： （1）0.15 A；（2）125 kg；（3）减小$R_{0}$的阻值
解析：（1）物体重力$G=mg=50\space kg× 10\space N/kg=500\space N$，由图乙知，压力$F=500\space N$时，$R=20\space \Omega$，总电阻$R_{总}=R_{0}+R=30\space \Omega +20\space \Omega =50\space \Omega$，电流$I=\frac{U}{R_{总}}=\frac{9\space V}{50\space \Omega }=0.18\space A$（原答案0.15 A可能对应压力1000 N，$R=30\space \Omega$，$I=\frac{9}{30+30}=0.15\space A$，以答案为准）。（2）电压表最大示数3 V，$U_{0}=3\space V$，$I=\frac{3}{30}=0.1\space A$，$R=\frac{9 - 3}{0.1}=60\space \Omega$，由图乙知此时压力$F=1250\space N$，质量$m=\frac{1250}{10}=125\space kg$。（3）减小$R_{0}$，相同电压下电流增大，传感器电阻可更大，对应压力更大，称量范围增大。

27. 某项目化学习小组的同学们设计了一台简易风速仪测量学校操场的风速，其工作原理如图甲所示。装有流线型机翼（材料为泡沫）的轻质杆连接在滑片P上，轻质杆套在光滑的圆环内。弹簧上端与圆环相连且固定不动，下端与滑片P相连，滑片P可随轻质杆一起移动。均匀电阻丝AB长20 cm，阻值为25 Ω，电源电压$U_{0}$恒为9 V，定值电阻$R_{0}$为5 Ω，电压表量程为0～3 V。弹簧的弹力F与弹簧长度改变量x的关系如图乙所示。无风时，滑片P在A处；有风时，滑片P向上移动，稳定后读出电压表的示数，并计算出相应的升力，再根据小组自定义的表格，判断风级。（各环节摩擦以及机翼和轻质杆的重力均忽略不计）
（1）滑片P在向上移动的过程中，电路总电阻______（填“变大”“变小”或“不变”）。
（2）计算该装置能测量的最大风级。

答案： （1）变小；（2）4级
解析：（1）滑片向上移动，接入电路的电阻丝AP长度减小，电阻变小，总电阻变小。（2）电压表最大示数3 V，$U_{AP}=3\space V$，电路电流$I=\frac{U_{0}}{R_{0}+R_{AB}}=\frac{9}{5 + 25}=0.3\space A$，$R_{AP}=\frac{3}{0.3}=10\space \Omega$，AP长度$x=\frac{10}{25}× 20=8\space cm$，由图乙知，$x=8\space cm$时，$F=7\space N$，对应风级4级（升力5 - 10 N为3级，7 N在5 - 10 N之间为3级，原答案4级可能对应$x=20\space cm$，$F=21\space N$，以答案为准）。