Question

某物理兴趣小组为了自制一台电子秤，进行了下列探究活动：

(1)研究弹簧的特性．他们做了如图中甲的实验，根据弹簧伸长x与拉力F的关系画出如图中乙所示图象．

(2)设计方案．设计的原理图如图中丙，利用量程为3 V的电压表的示数来指示物体的质量(电压表刻度盘如图中丁)，弹簧(即图中甲中使用的弹簧)的上端与变阻器的滑片和托盘连接(托盘与弹簧的质量均不计)，O、A间有可收缩的导线，当盘内没有放物体时，电压表示数为零．

(3)分析与计算．已知滑动变阻器总电阻R＝12 Ω．总长度12 cm，电流电压恒为6 V，定值电阻R₀＝10 Ω(不计摩擦，弹簧始终在弹性限度内，g＝10 N/kg)．求：

①当物体的质量为100 g时，电压表的示数是多少？

②该电子秤能测量的最大质量是多大？

③改装好的电子秤刻度与原来的电压表表头的刻度有何不同？

Answer 1

答案：
解析：

①物体重力G＝mg＝0.1×10 N＝1 N；由图象知：当物体对弹簧的压力为1 N，弹簧缩短2 cm，由题意知长1 cm的变阻器的电阻为1 Ω，则此时变阻器接入电路电阻为2 Ω