◎ 题目

某物理兴趣小组为了自制一台电子秤，进行了下列探究活动：研究弹簧的特性．他们做了如图a的实验，根据实验数据作出了弹簧伸长；与拉力F的关系图象如图b所示．设计方案；设计的原理图如图c所示，利用量程为3V的电压表的示数来指示物体的质量（电压表刻度盘如图），弹簧（即图a中使用的弹簧）的上端与变阻器的滑片和托盘连接（托盘与弹簧的质量均不计），OA间有可收缩的导线，当盘中没有放物体时电压表示数为零．分析与计算．已知滑动变阻器总电阻R=12，总长度12cm，电源电压恒为6V，定值电阻R0=10Ω（不计摩擦，弹簧始终在弹性限度内；g=10N/kg）．求： （1）当物体的质量为100克时．电压表的示数是多少？ （2）该电子秤能测量的最大质量是多大？ （3）改装好的电子秤刻度与原来电压表表头的刻度有何不同？

◎ 答案

（1）当物体的质量为100克时，物体重力G=mg=0.1kg ×10N/kg=1N； 由图象知：当物体对弹簧的拉力为1N时弹簧伸长2cm；即当弹簧受压力为1N时弹簧会缩短2cm；又已知滑动变阻器总电阻R=12 Ω，总长度12cm可得：长1cm的变阻器的电阻为1 Ω．则此时交阻器接入电路电阻为2 Ω，滑动变阻器与定值电阻串联． 电压表示数是U1===1V； （2）由电压表的量程可知：当电压表的示数为3V，电子秤所测量的物体质量最大；此时，电路中的电流为I2=I″===0.3A；变阻器接入电路的阻值R===10Ω；所以弹簧压缩量为10cm；由图象分析可知物体重5N，故能测量的最大质量为500g． （3）1V刻度为100g，3V刻度上为500g；所以电子秤刻度与原来电压表表头的刻度相比，电子秤刻度不均匀．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“某物理兴趣小组为了自制一台电子秤，进行了下列探究活动：研究弹簧的特性．他们做了如图a的实验，根据实验数据作出了弹簧伸长；与拉力F的关系图象如图b所示．设计方案；设计的原…”主要考查了你对  【欧姆定律及其应用】，【重力的计算】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。