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：

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1的实验，根据弹簧伸长x与拉力F的关系图象如图2所示。（2）设计方案。设计的原理图如图3，利用量程为3V的电压表的示数来指示物体的质量（电压表刻度盘如图4），弹簧（既图1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=12Ω。总长度12cm，电源电压恒为6V，定值电阻R0=10Ω（不计摩擦，弹簧始终在弹性限度内，g=10N/kg）。求： ①当物体的质量为100g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

1、由F=kx，结合图像可知
F=1N时，x=2cm即弹簧压缩2cm
由R=pl/s，R1/l1=R2/l2，
滑动变阻器
阻值为R=12x2/12=2Ω
由串联分压关系UI/R1=U2/R2
U2=U1R1/R2=6X2/12=1V
2、达到最
大质量
时，压缩量为12cm
F=kx=12x1/2=6N
m=F/g=0.6kg=600g
3、数字不同，刻度不同，单位不同。