在科技活動中某同學(xué)利用自制的電子秤來稱量物體的質(zhì)量，如圖所示為電子秤的原理圖，托盤和彈簧的電阻與質(zhì)量均不計，滑動變阻器的滑動端與彈簧上端連接，當(dāng)托盤中沒有放物體時，滑動變阻器的滑動片處于最上端使電壓表示數(shù)為零．設(shè)變阻器的總電阻為R，總長度為l，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，限流電阻的阻值為R0，彈簧勁度系數(shù)為k，不計一切摩擦和其他阻力，電壓表為理想表，當(dāng)托盤上放上某物體時，電壓表的示數(shù)為U，求此時稱量物體的質(zhì)量．
分析：由胡克定律可求得形變量；再由閉合電路歐姆定律可得出電壓與形變量之間的關(guān)系，聯(lián)立可解得物體的質(zhì)量．
解答：解：設(shè)托盤上放上質(zhì)量為m的物體時，彈簧的壓縮量為x，由題設(shè)知：
mg=kx，
解得：x=
mg
k
；
由閉合電路歐姆定律可知：
I=
E
R+R0+r

U=IR′=I
X
L
R
聯(lián)立求解得：
m=
kL(R0+R+r)
RgE
U
答：此時稱量物體的質(zhì)量為
kL(R0+R+r)
RgE
．
點評：本題為閉合電路歐姆定律在生活中的應(yīng)用，此類問題應(yīng)注意題目中給出的原理，從而正確應(yīng)用物理規(guī)律求解，對學(xué)生應(yīng)用物理規(guī)律能力要求較高．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2008?盧灣區(qū)模擬）在科技活動中某同學(xué)利用自制的電子秤來稱量物體的重力，如圖所示，為電子秤的原理圖．托盤和彈簧的質(zhì)量均不計，滑動變阻器的滑動端與彈簧上端連接，當(dāng)托盤中沒有放物體時，電壓表示數(shù)為零；當(dāng)托盤中的物體的質(zhì)量改變時，電壓表示數(shù)發(fā)生改變，從而測出物體的質(zhì)量．設(shè)變阻器的總電阻為R，總長度為l，電源電動勢為E，內(nèi) 阻不計．彈簧產(chǎn)生的彈力與彈簧壓縮量x成正比，即F=kx（k為常數(shù)），不計一切摩擦和其他阻力，電壓表為理想電表．
（1）根據(jù)上述原理，電壓表應(yīng)接在
pq
pq
兩端．
（2）要獲得電壓表的滿量程稱重，制作上述“電子秤”時，電源、限流電阻R0、變阻器R、電壓表等可從下列器材中選擇
ADEG
ADEG
（填器材編號）．
A、電動勢為9V、內(nèi)阻不計的電池；B、電動勢為3V、內(nèi)阻不計的電池；C、阻值為1KΩ定值電阻；D、阻值為100Ω的定值電阻；E、最大阻值為50Ω變阻器；F、最大阻為10Ω的變阻器；G、量程為0～3V的電壓表；H、量程為0～15伏的電壓表．
（3）當(dāng)托盤上放上某物體時，所放物體的質(zhì)量m與電壓表的示數(shù)U的關(guān)系是：m=
kl(R+R0)
εRg
U
kl(R+R0)
εRg
U
．（用相應(yīng)物理量符號表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)在科技活動中某同學(xué)利用自制的電子秤來稱量物體的重力，如圖所示，為電子秤的原理圖．托盤和彈簧的質(zhì)量均不計，滑動變阻器的滑動端與彈簧上端連接，當(dāng)托盤中沒有放物體時，電壓表示數(shù)為零；當(dāng)托盤中的物體的質(zhì)量改變時，電壓表示數(shù)發(fā)生改變，從而測出物體的質(zhì)量．設(shè)變阻器的總電阻為R，總長度為l，電源電動勢為E，內(nèi)阻為0，彈簧勁度系數(shù)為k，彈簧產(chǎn)生的彈力與彈簧壓縮量x成正比，即F=k?x．不計一切摩擦和其他阻力，電壓表為理想表．
（1）根據(jù)上述原理，電壓表應(yīng)接在
 
兩端．
（2）要獲得電壓表的滿量程稱重，制作上述“電子秤”時，電源、變阻器R、限流電阻R0、電壓表等可從下列器材中選擇
 
（填器材編號）．
A、電動勢為9V、內(nèi)阻為0的電池；
B、電動勢為3V、內(nèi)阻為0的電池；
C、阻值為1KΩ定值電阻；
D、阻值為100Ω的定值電阻；
E、最大阻值為50Ω變阻器；
F、最大阻為10Ω的變阻器；
G、量程為0～3V的電壓表；
H、量程為0～15伏的電壓表．
（3）當(dāng)托盤上放上某物體時，所放物體的質(zhì)量m與電壓表的示數(shù)U的關(guān)系是：m=
 
．
（4）請說明這個電子秤可能存在的不足：
 
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)在科技活動中某同學(xué)利用自制的電子秤來稱量物體的質(zhì)量，其原理如圖所示，托盤和彈簧的質(zhì)量均不計．變阻器的滑動端與彈簧上端連接（但與彈簧間不通電），當(dāng)托盤中沒有放物體時，滑動變阻器的滑動觸頭正好在變阻器的最上端；設(shè)變阻器的總電阻為R，總長度為 L，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，限流電阻的阻值為R0，彈簧勁度系數(shù)為k，不計一切摩擦和其他阻力，電壓表為理想電壓表．
（1）為使電壓表中的電壓讀數(shù)與盤中物體的重力成正比，請你在圖中完成電壓表的連接；
（2）所選用電壓表的量程；
（3）寫出物體質(zhì)量與電壓表讀數(shù)之間的關(guān)系式．

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科目：高中物理 來源： 題型：

在科技活動中某同學(xué)利用自制的電子秤來稱量物體的質(zhì)量，如圖所示，為電子秤的原理圖，托盤和彈簧的電阻與質(zhì)量均不計.滑動變阻器的滑動端與彈簧上端連接，當(dāng)托盤中沒有放物體時，電壓表示數(shù)為零.設(shè)變阻器的總電阻為R，總長度為l，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，限流電阻的阻值為R0，彈簧勁度系數(shù)為k，不計一切摩擦和其他阻力，電壓表為理想表，當(dāng)托盤上放上某物體時，電壓表的示數(shù)為U，求此時稱量物體的質(zhì)量.

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