(2004•南汇区一模)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

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  • 解题思路:(1)根据当托盘中没有放物体时,电压表示数为零,确定电压表应接在pq间;

    (2)先确定电源的电动势,根据串联电路的特点,选择定值电阻和变阻器,并确定电压表的量程.

    (3)根据闭合电路欧姆定律、电阻定律和胡克定律结合,得到物体的质量m与电压表的示数U的关系.

    (4)随着电池用了时间长了,电动势减小,会影响测量的准确性.

    (1)由题意,当托盘中没有放物体时,电压表示数为零,此时滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接,故电压表应接在pq间;

    (2)电动势为3V的电源,经过分压,电压表的示数最大为1V,偏转角度太小,故应选电动势为9V的电池.

    定值电阻1KΩ远大于变阻器的总电阻,变阻器分担的电压很小,电压表的示数很小,故应选用阻值为100Ω的定值电阻.

    最大值为10Ω的变阻器,能分担的最大电压为[10/110×9V≈0.88V,电压表的示数很小,故应选50Ω变阻器.

    电压表分担的最大电压为

    50

    100+50]×9V=3V,故应选量程为0~3V的电压表;故选ADEG

    (3)设物体的质量为m时,弹簧的压缩量为x,电压表示数为U.

    根据欧姆定律、电阻定律和胡克定律得:

    U=[x/l]•[R

    R+R0E

    mg=kx

    联立解得:m=

    kl(R+R0)/ERg]U

    (4)电池用久了,电动势减小,电压表读数偏小,则测量值偏小.

    故答案为:(1)pq;

    (2)ADEG;

    (3)

    kl(R+R0)

    ERgU;

    (4)电池用久了,电动势减小,电压表读数偏小,则测量值偏小.

    点评:

    本题考点: 闭合电路的欧姆定律;胡克定律.

    考点点评: 本题是力电综合题,主要考查欧姆定律、电阻定律、胡克定律的应用以及滑动变阻器使用的掌握情况.

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