题目内容
如图甲是某校科技小组自制电子秤的原理图,其中电源电压恒为定值U,定值电阻的阻值为R0,总长为L的电阻丝总阻值为R,此电阻丝上的滑片与托盘、弹簧上端固定在一起,并能随弹簧的伸缩沿电阻丝上下滑动(接触良好),且不称重物时滑片恰好在电阻丝的最上端,若托盘、弹簧的质量以及弹簧的电阻可以忽略不计,电阻丝接入电路的阻值与其连入电路的长度成正比,弹簧压缩的长度△L与所受压力F的关系为F=k△L(其中k为已知常量),请根据上述内容和条件解答如下问题:
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(1)指出当闭合开关S、盘中没有放物体时,电压表的示数值;
(2)推导出此电子称工作时,电压表示数Ux与被测物体质量m之间的关系式;
(3)若把电压表的表头改装成能直接读出质量值的电子称表头时,为了使电子称表头示数均匀,可以利用原有器材在如图乙的基础上进一步改进,请你画出改进后电压表的连接位置.
(1)0;(2)Ux=U﹣;(3) 【解析】(1)由图可知,滑动变阻器与定值电阻R0串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,所以,当闭合开关S、盘中没有放物体时,滑动变阻器连入的电阻为0,分压为0,电压表的示数为0; (2)当在托盘上放质量为m的物体时,设弹簧缩短的长度为△L依据胡可定律F=k△L得: △L =mg/k,由题意可知,滑片向下移动的长度和弹簧缩短的长度相同则电阻丝接入电路的...
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