题目内容
如图所示，图甲是某同学自制的电子秤原理示意图．目的是利用理想电压表的示数指示物体的质量．托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计．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，滑片恰好指在变阻器R的最上端，此时电压表示数为零．设变阻器总电阻为R，总长度为L，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为R，弹簧劲度系数为k，不计一切摩擦和其他阻力．（1）推出电压表示数U与所称物体质量m的关系式 ；
（2）为使电压表示数与待测物体质量成正比，请利用原有器材进行改进，在乙图的基础上完成改进后的电路原理图．
（3）求出电压表示数U与所称物体质量m的关系式 ．
【答案】分析：根据欧姆定律求得电路的电流，再根据弹簧弹力等于重力，电阻与长度的关系列式即可求解．
解答：解：（1）根据欧姆定律得I=
，
又因kx=mg，而R1=
R，U=IR1，
解得：U=
．
（2）因为U=IR1，所以为使电压表示数与待测物体质量成正比，则电压表要测量R1两端的电压即可，
改装电路如图所示：
（3）同理求得：U=
故答案为：（1）U=
．；（2）如图所示；（3）U=
点评：本题主要考查了闭合电路欧姆定律和胡克定律的直接应用，难度适中．
解答：解：（1）根据欧姆定律得I=
，又因kx=mg，而R1=
R，U=IR1，解得：U=
．（2）因为U=IR1，所以为使电压表示数与待测物体质量成正比，则电压表要测量R1两端的电压即可，
改装电路如图所示：
（3）同理求得：U=
故答案为：（1）U=
．；（2）如图所示；（3）U=点评：本题主要考查了闭合电路欧姆定律和胡克定律的直接应用，难度适中．
练习册系列答案
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甲、乙两人同时从同一起跑线出发，同向做匀速直线运动，某时刻他们的位置如图所示，图中能正确反映两人运动距离与时间关系的是（ ）
，双缝距离为
，双缝与屏距离为
，当采取下列四组数据中的哪一组时，可能在光屏上观察到清晰可辨的干涉条纹 
。为了进一步研究其在一定电压范围内，输出功率与输入电压的关系，需要进一步做实验，请你帮助该小组完成该项工作。已知学校实验室提供的器材有：
。根据合理的电路进行测量时，要控制电动机不转动，调节滑动变阻器，使电压表和电流表有合适的示数，电压表应该选 。若电压表的示数为0.1V，电流表的示数为0.2A，则内阻
（9分）某实验探究小组要测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供的实验器材如下：
A．待测干电池（电动势约为1.5V，内电阻小于1.0Ω）
B．电压表V（0～1.5V）
C．电阻箱R（0～999.9Ω）
D．电键和导线若干
该小组根据以上实验器材设计了如图所示的电路来测量电源的电动势和内阻。
（1）实验的主要步骤如下：
①按照电路图连线；
②调节电阻箱R的阻值至最大值；
③将开关S闭合，逐渐调节电阻箱R，记下此时电阻箱的阻值和电压表的示数如下表所示：
|
次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
电阻箱读数R/Ω |
20 |
15 |
10 |
5 |
2 |
1 |
|
电压表读数U/V |
1.37 |
1.35 |
1.33 |
1.27 |
1.12 |
0.93 |
|
|
0.05 |
0.067 |
0.1 |
0.2 |
0.5 |
1 |
|
|
0.73 |
0.74 |
0.75 |
0.79 |
0.89 |
1.07 |
/Ω-1
/ V-1④为了利用图像法处理数据，该小组的同学画出了U—R（如图甲所示）和
（如图乙所示）坐标图，请你帮助该小组同学，利用表格中的有关数据，在U—R和坐标图中描点、连线。
（2）为了能根据图象较直观地求出干电池的电动势和内阻，两个图像比较合适的是 （选填“甲”或“乙”）。
（3）根据你所选择的合适的图像，该干电池的电动势为 V；内阻为 Ω。
，双缝距离为
，双缝与屏距离为
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。为了进一步研究其在一定电压范围内，输出功率与输入电压的关系，需要进一步做实验，请你帮助该小组完成该项工作。已知学校实验室提供的器材有：
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