Question

【题目】如图所示为某同学自制的电子秤原理图：粗细均匀的电阻棒尺（每厘米长的电阻为1Ω）竖直放置、其总长度L=10cm ， 电源电动势E=6V ， 内阻r=1ΩQ ， 保护电阻R0=4Ω ， 托盘连接在竖直放置、下端固定的轻弹簧上端，其质量mo=0.1kg ， 水平金属轻杆一端连接弹簧上端、一端通过滑片与电阻棒接触．当托盘内不放物体静止时，弹簧的形变量x=1cm ， 轻杆的滑片刚好与电阻棒上端接触．若电路各处接触良好、导线及轻杆电阻不计、弹簧的形变始终未超过限度、轻杆只能上下平移，g取10m/s2 ． 求:

（1）弹簧的劲度系数k；

（2）该电子秤能称出的最大物体质量m及对应的理想电压表V的示数U ．

Answer 1

【答案】（1） （2） ，4V

【解析】

弹簧劲度系数可用胡克定律来求；当托盘放上重物时，弹簧被压缩，电压测量电阻范围增大，示数增加，利闭合电路欧姆定律可求最大电压．

（1）当托盘内不放重物时，弹簧弹力为可得，

（2），当重量最大时，轻杆位于R最下端，此时电压表示数为R的电压，即，

此时弹簧又缩短了10cm，所放重物重量，可得．