Question

在科技小组活动中，小明同学自行设计了一个电子秤，其原理如图甲所示，他试图用电压表的示数来反映物体质量的大小，设电压恒为U伏，定值电阻为R₀，滑动变阻器的总电阻为R、总长度为L，滑动触头固定在安装托盘的轻质弹簧上，开始时位于变阻器最上端，并能随轻弹簧一起上下自由滑动．巳知滑动变阻器的电阻与其接入电路的长度成正比，且对托盘每施加压力为F时，弹簧的长度就会缩短l．

⑴求出电压表的示数U与待测物体质量m之间的关系式；

⑵有同学建议小明将原理图改为图乙所示，你认为这样改动好不好？请你分析一下，简要说明理由．(说出一点即可)

Answer 1

答案：
解析：

解：(1)设托盘上放质量为m的物体时，轻弹簧缩短x，则有；(1分) 　　此时滑动变阻器的电阻值为；(2分) 　　通过变阻器的电流为；(1分) 　　因此，电压表示数为；(2分) 　　(2)这样改动不好，理由是：这个电路中，电压表示数大反而表示所测物体的质量小；与图乙相比，消耗的电能更大．(2分，其它说法只要理由充分，即给分)