满分5 > 初中物理试题 >

在科技小组活动中亮亮同学受图1所示电子秤的启发,自行设计了一个电子秤,其原理如图...

在科技小组活动中亮亮同学受图1所示电子秤的启发,自行设计了一个电子秤,其原理如图2所示,他试图用电压表(图中暂没画出)的示数来反应物体质量的大小.设电源的电压为恒定U,定值电阻的阻值为R,滑动变阻器的总电阻为为R,总长度为L,滑动触头固定在安放托盘的轻质弹簧上,并能随轻质弹簧一起自由滑动,已知对托盘每施加1N的压力时,弹簧的长度就会缩短a.当托盘中不放物体时,滑动触头指在最上端,此时电压表的示数为零;当在托盘中放一物体时,滑动触头随弹簧向下移动到某一位置,于是电压表就指示出相应的示数.
(1)若在托盘上放一质量为m的物体,则滑动触头向下移动多大的距离?
(2)请在原理图的适当位置接上符合要求的电压表;
(3)求出电压表的示数U与待测物体质量m之间的关系式(用已知量的符号表示).

manfen5.com 满分网
(1)先利用G=mg求出物体的重力;再用作用力和反作用力的关系,求出物体对托盘的压力;最后用弹簧的弹力与伸长量成正比,求出滑动触头向下移动多大的距离即可. (2)联系所学:电压表必须并联到被测物体上和题意滑动触头指在最上端时,电压表的示数为零的要求,即可画出电压表的位置. (3)先求此时滑动变阻器的电阻值,再由欧姆定律求出串联的电流,最后求滑动变阻器的电压,即可得到表达式. 【解析】 (1)物体所受的重力为G=mg, 由作用力和反作用力的关系可知,物体对托盘的压力F=G=mg, 由对托盘每施加1N的压力,弹簧的长度就会缩短a,可知弹簧的弹力与伸长量成正比. 所以滑动触头向下移动的距离△L=mga (2)电压表在使用时必须并联到被测物体上,且滑动触头指在最上端时,电压表的示数为零;所以符合要求的电压表位置如图: (3)测物体质量为m时, 滑动变阻器的电阻值为R′=R=R, 由图可知:电阻R和滑动变阻器串联 由欧姆定律得,电路中的电路I==, 滑动变阻器的电压,即电压表的示数为 U′=IR′=×R=. 答:(1)质量为m的物体,可使滑动触头向下移动的距离为mga; (2)电压表的位置如图; (3)电压表的示数U表与待测物体质量m之间的关系式为U′=
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
如图所示的电路,R1=9Ω,R2=6Ω,R3=4Ω.开关S1、S2均断开时,电压表的示数为5.4V.求:
(1)开关S1、S2均闭合时,电流表、电压表的示数.
(2)仅合上开关S2时,电流表、电压表的示数.

manfen5.com 满分网 查看答案
如图所示的电路中,电源电压为2V保持不变,电阻R1=5Ω,R2=10Ω.当开关S断开时,电流表A1的示数是    A;当开关S闭合时,电流表A2的示数是    A.
manfen5.com 满分网 查看答案
如图所示,R为定值电阻,电源电压不变,当滑动变阻器R′的滑片向右滑动时,电压表V1的示数    ;电压表V2的示数    ;电流表A的示数    .(填“变大”,“不变”或“变小”)
manfen5.com 满分网 查看答案
如图所示的电路,电源电压不变,当开关S闭合后,移动滑片P,改变滑动变阻器接入电路的阻值,使电压表的示数从6V变化到2V,同时观察到电流表的示数从0.5A变化到1A.定值电阻R阻值和电源电压分别为( )
manfen5.com 满分网
A.4Ω 8V
B.6Ω 12V
C.8Ω 10V
D.16Ω 10V
查看答案
在如图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合开关S,电路正常工作.过了-会儿,一个电表的示数变大,另一个电表的示数变小,则下列判断中正确的是( )
manfen5.com 满分网
A.电阻R一定断路
B.电阻R一定短路
C.灯L的亮度可能不变
D.灯L可能变亮
查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.