Question

【題目】電子秤在生活中被廣泛應(yīng)用，有測(cè)量精度高、使用壽命長(zhǎng)、可鎖定顯示、讀數(shù)方便、能夠進(jìn)行自動(dòng)化控制等優(yōu)點(diǎn).

（1）如圖甲所示是首飾店的電子秤，將手鐲放在電子秤的托盤(pán)上，液晶屏顯示如圖，則手鐲的質(zhì)量為____g.測(cè)量前，若電子秤的底板沒(méi)有調(diào)水平，則測(cè)得的質(zhì)量將____（選填“偏小”、“偏大”、“不變”或“無(wú)法判斷”）.

（2）如圖乙所示是某一型號(hào)電子秤的原理示意圖，AB為一均勻的滑動(dòng)變阻器，阻值為R，長(zhǎng)度為L，兩邊分別有P1、P2兩個(gè)滑動(dòng)頭，與P1相連的金屬細(xì)桿可在被固定的豎直光滑絕緣桿MN上保持水平狀態(tài)上下運(yùn)動(dòng)，金屬細(xì)桿與托盤(pán)相連，金屬細(xì)桿所受重力忽略不計(jì). 彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)P1剛好指向A端，若P1、P2間出現(xiàn)電壓時(shí)，該電壓經(jīng)過(guò)放大，通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換后在顯示屏上顯示出質(zhì)量的大小．

①若托盤(pán)自身的質(zhì)量忽略不計(jì)，原理示意圖可以簡(jiǎn)化看成如圖丙所示的電路.當(dāng)托盤(pán)放上物體時(shí)，電壓表示數(shù)將______（選填“不變”、“變小”或“變大”），當(dāng)物體的質(zhì)量均勻變化時(shí)，電壓表的示數(shù)將______（選填“均勻”或“不均勻”）變化.已知，U0=6V,R=10Ω,試求：電路在1min內(nèi)消耗的電能為多少 ___________ J？

②若考慮托盤(pán)自身的質(zhì)量，簡(jiǎn)化電路如圖丁所示，這時(shí)應(yīng)把P2調(diào)節(jié)到______點(diǎn)（選填“A”、“B”或“C”）進(jìn)行校零. 校準(zhǔn)零點(diǎn)后，將被測(cè)量物體放在托盤(pán)上.已知電源電壓為U0，彈簧的彈力與伸長(zhǎng)成正比（系數(shù)為k），電阻總長(zhǎng)為L，試推導(dǎo)出被稱(chēng)物體的質(zhì)量m與P1、P2間電壓U的函數(shù)關(guān)系式m=______（用本小題的已知量表示）．

Answer 1

【答案】 25.230 偏小 變大 均勻 216J C m=kUL/(gU0)

【解析】（1）如圖甲所示是首飾店的電子秤，將手鐲放在電子秤的托盤(pán)上，液晶屏顯示如圖，則手鐲的質(zhì)量為25.230 g，物體放在水平面時(shí)，壓力等于重力，若電子秤的底板沒(méi)有調(diào)水平，

壓力小于重力，所以測(cè)得的質(zhì)量將偏小。

（2）彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)P1剛好指向A端，此時(shí)電壓表示數(shù)為零，當(dāng)托盤(pán)放上物體時(shí)，P1向下運(yùn)動(dòng)，電阻變大，根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理，所以電壓表示數(shù)將變大；當(dāng)物體的質(zhì)量均勻變化時(shí)，因?yàn)?/span>AB為一均勻的滑動(dòng)變阻器，所以電壓表的示數(shù)將均勻變化；已知，U0=6V,R=10Ω,試求：電路在1min內(nèi)消耗的電能為；

（3）若考慮托盤(pán)自身的質(zhì)量，簡(jiǎn)化電路如圖丁所示，這時(shí)應(yīng)把P2調(diào)節(jié)到C點(diǎn)進(jìn)行校零.因?yàn)橥斜P(pán)自身有質(zhì)量，P1就不在A點(diǎn)了，而是到了C點(diǎn)；校準(zhǔn)零點(diǎn)后，托盤(pán)上放上質(zhì)量為m的物體后，與P1相連的金屬細(xì)桿受到壓力與彈簧拉力作用而平衡，，P1、P2間的距離，由歐姆定律可知，P1、P2間的電壓，則

故答案為：(1). 25.230 (2). 偏小 (3). 變大 (4). 均勻 (5). 216J (6). C (7).