题目内容

在科技活动中某同学利用自制的电子秤来称量物体的质量，如图所示为电子秤的原理图，托盘和弹簧的电阻与质量均不计，滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当托盘中没有放物体时，滑动变阻器的滑动片处于最上端使电压表示数为零．设变阻器的总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻的阻值为R0，弹簧劲度系数为k，不计一切摩擦和其他阻力，电压表为理想表，当托盘上放上某物体时，电压表的示数为U，求此时称量物体的质量．
分析：由胡克定律可求得形变量；再由闭合电路欧姆定律可得出电压与形变量之间的关系，联立可解得物体的质量．
解答：解：设托盘上放上质量为m的物体时，弹簧的压缩量为x，由题设知：
mg=kx，
解得：x=
mg
k
；
由闭合电路欧姆定律可知：
I=
E
R+R0+r

U=IR′=I
X
L
R
联立求解得：
m=
kL(R0+R+r)
RgE
U
答：此时称量物体的质量为
kL(R0+R+r)
RgE
．
点评：本题为闭合电路欧姆定律在生活中的应用，此类问题应注意题目中给出的原理，从而正确应用物理规律求解，对学生应用物理规律能力要求较高．
练习册系列答案
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（2008?卢湾区模拟）在科技活动中某同学利用自制的电子秤来称量物体的重力，如图所示，为电子秤的原理图．托盘和弹簧的质量均不计，滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当托盘中没有放物体时，电压表示数为零；当托盘中的物体的质量改变时，电压表示数发生改变，从而测出物体的质量．设变阻器的总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内 阻不计．弹簧产生的弹力与弹簧压缩量x成正比，即F=kx（k为常数），不计一切摩擦和其他阻力，电压表为理想电表．
（1）根据上述原理，电压表应接在
pq
pq
两端．
（2）要获得电压表的满量程称重，制作上述“电子秤”时，电源、限流电阻R0、变阻器R、电压表等可从下列器材中选择
ADEG
ADEG
（填器材编号）．
A、电动势为9V、内阻不计的电池；B、电动势为3V、内阻不计的电池；C、阻值为1KΩ定值电阻；D、阻值为100Ω的定值电阻；E、最大阻值为50Ω变阻器；F、最大阻为10Ω的变阻器；G、量程为0～3V的电压表；H、量程为0～15伏的电压表．
（3）当托盘上放上某物体时，所放物体的质量m与电压表的示数U的关系是：m=
kl(R+R0)
εRg
U
kl(R+R0)
εRg
U
．（用相应物理量符号表示）
精英家教网在科技活动中某同学利用自制的电子秤来称量物体的重力，如图所示，为电子秤的原理图．托盘和弹簧的质量均不计，滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当托盘中没有放物体时，电压表示数为零；当托盘中的物体的质量改变时，电压表示数发生改变，从而测出物体的质量．设变阻器的总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内阻为0，弹簧劲度系数为k，弹簧产生的弹力与弹簧压缩量x成正比，即F=k?x．不计一切摩擦和其他阻力，电压表为理想表．
（1）根据上述原理，电压表应接在
 
两端．
（2）要获得电压表的满量程称重，制作上述“电子秤”时，电源、变阻器R、限流电阻R0、电压表等可从下列器材中选择
 
（填器材编号）．
A、电动势为9V、内阻为0的电池；
B、电动势为3V、内阻为0的电池；
C、阻值为1KΩ定值电阻；
D、阻值为100Ω的定值电阻；
E、最大阻值为50Ω变阻器；
F、最大阻为10Ω的变阻器；
G、量程为0～3V的电压表；
H、量程为0～15伏的电压表．
（3）当托盘上放上某物体时，所放物体的质量m与电压表的示数U的关系是：m=
 
．
（4）请说明这个电子秤可能存在的不足：
 
．
精英家教网在科技活动中某同学利用自制的电子秤来称量物体的质量，其原理如图所示，托盘和弹簧的质量均不计．变阻器的滑动端与弹簧上端连接（但与弹簧间不通电），当托盘中没有放物体时，滑动变阻器的滑动触头正好在变阻器的最上端；设变阻器的总电阻为R，总长度为 L，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻的阻值为R0，弹簧劲度系数为k，不计一切摩擦和其他阻力，电压表为理想电压表．
（1）为使电压表中的电压读数与盘中物体的重力成正比，请你在图中完成电压表的连接；
（2）所选用电压表的量程；
（3）写出物体质量与电压表读数之间的关系式．

在科技活动中某同学利用自制的电子秤来称量物体的质量，如图所示，为电子秤的原理图，托盘和弹簧的电阻与质量均不计.滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当托盘中没有放物体时，电压表示数为零.设变阻器的总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻的阻值为R0，弹簧劲度系数为k，不计一切摩擦和其他阻力，电压表为理想表，当托盘上放上某物体时，电压表的示数为U，求此时称量物体的质量.

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