如圖所示，圖甲是某同學(xué)自制的電子秤原理示意圖．目的是利用理想電壓表的示數(shù)指示物體的質(zhì)量．托盤與電阻可忽略的金屬?gòu)椈上噙B，托盤與彈簧的質(zhì)量均不計(jì)．滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端與彈簧上端連接，當(dāng)托盤中沒有放物體時(shí)，滑片恰好指在變阻器R的最上端，此時(shí)電壓表示數(shù)為零．設(shè)變阻器總電阻為R，總長(zhǎng)度為L(zhǎng)，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，限流電阻阻值為R0，彈簧勁度系數(shù)為k，不計(jì)一切摩擦和其他阻力．
（1）推出電壓表示數(shù)U與所稱物體質(zhì)量m的關(guān)系式______；
（2）為使電壓表示數(shù)與待測(cè)物體質(zhì)量成正比，請(qǐng)利用原有器材進(jìn)行改進(jìn)，在乙圖的基礎(chǔ)上完成改進(jìn)后的電路原理圖．
（3）求出電壓表示數(shù)U與所稱物體質(zhì)量m的關(guān)系式______．

精英家教網(wǎng)
（1）根據(jù)歐姆定律得I=
E
R1+R0+r
，
又因kx=mg，而R1=
x
L
R，U=IR1，
解得：U=
gERm
mgR0+kL(R0+r)
．
（2）因?yàn)閁=IR1，所以為使電壓表示數(shù)與待測(cè)物體質(zhì)量成正比，則電壓表要測(cè)量R1兩端的電壓即可，
改裝電路如圖所示：

精英家教網(wǎng)

（3）同理求得：U=
gERm
kL(R+R0+r)

故答案為：（1）U=
gERm
mgR0+kL(R0+r)
．；（2）如圖所示；（3）U=
gERm
kL(R+R0+r)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

甲、乙兩人同時(shí)從同一起跑線出發(fā)，同向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻他們的位置如圖所示，圖中能正確反映兩人運(yùn)動(dòng)距離與時(shí)間關(guān)系的是（　　）

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科目：高中物理 來源：新五星級(jí)題庫(kù)高中物理 題型：058

1．在做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)(裝置如圖所示)：

(1)下列說法中正確的是________．

(A)平衡運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的摩擦力時(shí)，應(yīng)把裝砂的小桶通過定滑輪拴在小車上

(B)連接砂桶和小車的輕繩應(yīng)和長(zhǎng)木板保持平行

(C)平衡摩擦力后，長(zhǎng)木板的位置不能移動(dòng)

(D)小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，且應(yīng)先接通電源再釋放小車

(2)研究在作用力F一定時(shí)，小車的加速度a與小車質(zhì)量M的關(guān)系，某位同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：________．

(A)用天平稱出小車和小桶及內(nèi)部所裝砂子的質(zhì)量．

(B)按圖裝好實(shí)驗(yàn)器材．

(C)把輕繩系在小車上并繞過定滑輪懸掛砂桶．

(D)將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在6 V電壓的蓄電池上，接通電源，放開小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，并在紙帶上標(biāo)明小車質(zhì)量．

(E)保持小桶及其中砂子的質(zhì)量不變，增加小車上的砝碼個(gè)數(shù)，并記錄每次增加后的M值，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)．

(F)分析每條紙帶，測(cè)量并計(jì)算出加速度的值．

(G)作a－M關(guān)系圖像，并由圖像確定a、M關(guān)系．

①該同學(xué)漏掉的重要實(shí)驗(yàn)步驟是________，該步驟應(yīng)排在________步實(shí)驗(yàn)之后．

②在上述步驟中，有錯(cuò)誤的是________，應(yīng)把________改為________．

③在上述步驟中，處理不恰當(dāng)?shù)氖?/FONT>________，應(yīng)把________改為________．

2．利用上題裝置做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)：

(1)甲同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的小車的加速度a和小車所受拉力F的圖像為下圖所示中的直線Ⅰ，乙同學(xué)畫出的圖像為圖中的直線．直線Ⅰ、Ⅱ在縱軸或橫軸上的截距較大．明顯超出了誤差范圍，下面給出了關(guān)于形成這種情況原因的四種解釋，其中可能正確的是________．

(A)實(shí)驗(yàn)前甲同學(xué)沒有平衡摩擦力

(B)甲同學(xué)在平衡摩擦力時(shí)，把長(zhǎng)木板的末端抬得過高了

(C)實(shí)驗(yàn)前乙同學(xué)沒有平衡摩擦力

(D)乙同學(xué)在平衡摩擦力時(shí)，把長(zhǎng)木板的末端抬得過高了

(2)在研究小車的加速度a和小車的質(zhì)量M的關(guān)系時(shí)，由于始終沒有滿足M》m(m為砂桶及砂桶中砂的質(zhì)量)的條件，結(jié)果得到的圖像應(yīng)是如下圖中的圖________．

(3)在研究小車的加速度a和拉力F的關(guān)系時(shí)，由于始終沒有滿足M》m的關(guān)系，結(jié)果應(yīng)是下圖中的圖________．

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科目：高中物理 來源：2013屆福建省漳州市薌城中學(xué)高考模擬物理試卷（帶解析） 題型：實(shí)驗(yàn)題

(1)、在“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

①令單縫寬度為，雙縫距離為，雙縫與屏距離為，當(dāng)采取下列四組數(shù)據(jù)中的哪一組時(shí)，可能在光屏上觀察到清晰可辨的干涉條紋                                               
A．   
B．    
C．     
D．    

②用某種單色光照射雙縫得到如圖甲所示的干涉條紋，則分劃板在圖甲中A、B位置時(shí)，游標(biāo)卡尺讀數(shù)分別為xA=________ mm，xB="________" mm，相鄰兩條紋間距Δx=_________mm。
③如果測(cè)量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上，如圖乙所示。則在這種情況下波長(zhǎng)的測(cè) 量值_____________實(shí)際值。（填“大于”、“小于”或“等于”）
(2)、某物理“科技制作”小組裝配一臺(tái)小直流電動(dòng)機(jī)，其額定電壓5V，額定電流0.5A，線圈繞阻小于1。為了進(jìn)一步研究其在一定電壓范圍內(nèi)，輸出功率與輸入電壓的關(guān)系，需要進(jìn)一步做實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你幫助該小組完成該項(xiàng)工作。已知學(xué)校實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：

直流電源E，電壓6V，內(nèi)阻不計(jì)；
小直流電動(dòng)機(jī)M；
電壓表V1，量程0～0.6V，內(nèi)阻約3k；
電壓表V2，量程0～6V，內(nèi)阻約15k；
電流表A1，量程0～0.6A，內(nèi)阻約1；       電流表A2，量程0～3A，內(nèi)阻約0.5；
滑動(dòng)變阻器R，0～10，2A；            電鍵S一只，導(dǎo)線若干。
①首先要比較精確測(cè)量電動(dòng)機(jī)的線圈繞阻。根據(jù)合理的電路進(jìn)行測(cè)量時(shí)，要控制電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表和電流表有合適的示數(shù)，電壓表應(yīng)該選        。若電壓表的示數(shù)為0.1V，電流表的示數(shù)為0.2A，則內(nèi)阻        ，這個(gè)結(jié)果比真實(shí)值偏         （選填“大”或“小”）。
②在圖方框中畫出研究電動(dòng)機(jī)的輸出功率與輸入電壓的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)電路圖。（標(biāo)明所選器材的符號(hào)）
③當(dāng)電壓表的示數(shù)為4.5V時(shí)，電流表示數(shù)如圖所示，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸出功率是     W。

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科目：高中物理 來源：2014屆河南省許昌平頂山新鄉(xiāng)高三10月第一次調(diào)研物理試卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

（9分）某實(shí)驗(yàn)探究小組要測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室提供的實(shí)驗(yàn)器材如下：

A．待測(cè)干電池（電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)電阻小于1.0Ω）

B．電壓表V（0～1.5V）

C．電阻箱R（0～999.9Ω）

D．電鍵和導(dǎo)線若干

該小組根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)了如圖所示的電路來測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。

（1）實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下：

①按照電路圖連線；

②調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值至最大值；

③將開關(guān)S閉合，逐漸調(diào)節(jié)電阻箱R，記下此時(shí)電阻箱的阻值和電壓表的示數(shù)如下表所示：

次數(shù)

1

2

3

4

5

6

電阻箱讀數(shù)R/Ω

20

15

10

5

2

1

電壓表讀數(shù)U/V

1.37

1.35

1.33

1.27

1.12

0.93

/Ω-1

0.05

0.067

0.1

0.2

0.5

1

/ V-1

0.73

0.74

0.75

0.79

0.89

1.07

④為了利用圖像法處理數(shù)據(jù)，該小組的同學(xué)畫出了U—R（如圖甲所示）和（如圖乙所示）坐標(biāo)圖，請(qǐng)你幫助該小組同學(xué)，利用表格中的有關(guān)數(shù)據(jù)，在U—R和坐標(biāo)圖中描點(diǎn)、連線。

（2）為了能根據(jù)圖象較直觀地求出干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，兩個(gè)圖像比較合適的是         （選填“甲”或“乙”）。

（3）根據(jù)你所選擇的合適的圖像，該干電池的電動(dòng)勢(shì)為       V；內(nèi)阻為     Ω。

 

 

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年福建省漳州市高考模擬物理試卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

 (1)、在“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

①令單縫寬度為，雙縫距離為，雙縫與屏距離為，當(dāng)采取下列四組數(shù)據(jù)中的哪一組時(shí)，可能在光屏上觀察到清晰可辨的干涉條紋                                               

A．   

B．    

C．     

D．    

②用某種單色光照射雙縫得到如圖甲所示的干涉條紋，則分劃板在圖甲中A、B位置時(shí)，游標(biāo)卡尺讀數(shù)分別為xA=________ mm，xB="________" mm，相鄰兩條紋間距Δx=_________mm。

③如果測(cè)量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上，如圖乙所示。則在這種情況下波長(zhǎng)的測(cè) 量值_____________實(shí)際值。（填“大于”、“小于”或“等于”）

(2)、某物理“科技制作”小組裝配一臺(tái)小直流電動(dòng)機(jī)，其額定電壓5V，額定電流0.5A，線圈繞阻小于1。為了進(jìn)一步研究其在一定電壓范圍內(nèi)，輸出功率與輸入電壓的關(guān)系，需要進(jìn)一步做實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你幫助該小組完成該項(xiàng)工作。已知學(xué)校實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：

直流電源E，電壓6V，內(nèi)阻不計(jì)；

小直流電動(dòng)機(jī)M；

電壓表V1，量程0～0.6V，內(nèi)阻約3k；

電壓表V2，量程0～6V，內(nèi)阻約15k；

電流表A1，量程0～0.6A，內(nèi)阻約1；       電流表A2，量程0～3A，內(nèi)阻約0.5；

滑動(dòng)變阻器R，0～10，2A；            電鍵S一只，導(dǎo)線若干。

①首先要比較精確測(cè)量電動(dòng)機(jī)的線圈繞阻。根據(jù)合理的電路進(jìn)行測(cè)量時(shí)，要控制電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表和電流表有合適的示數(shù)，電壓表應(yīng)該選        。若電壓表的示數(shù)為0.1V，電流表的示數(shù)為0.2A，則內(nèi)阻        ，這個(gè)結(jié)果比真實(shí)值偏         （選填“大”或“小”）。

②在圖方框中畫出研究電動(dòng)機(jī)的輸出功率與輸入電壓的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)電路圖。（標(biāo)明所選器材的符號(hào)）

③當(dāng)電壓表的示數(shù)為4.5V時(shí)，電流表示數(shù)如圖所示，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸出功率是     W。

 

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