如圖所示為某種電子秤的原理示意圖，AB為一均勻的滑線(xiàn)電阻，阻值為R，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，兩邊分別有、兩個(gè)滑動(dòng)頭，可在豎直絕緣光滑的固定桿MN上保持水平狀態(tài)而上下自由滑動(dòng)，彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，剛好指著A端，與托盤(pán)固定相連，若、間出現(xiàn)電壓時(shí)，該電壓經(jīng)過(guò)放大，通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換后在顯示屏上將顯示物體重力的大�。阎獜椈傻膭哦认禂�(shù)為k，托盤(pán)自身質(zhì)量為，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間．(假設(shè)彈簧的拉力等于物體的重力)求；

(1)托盤(pán)上未放物體時(shí)，在托盤(pán)自身重力作用下，離A的距離．

(2)托盤(pán)上放有質(zhì)量為m的物體時(shí)，離A的距離．

答案：略
解析：

思路分析：托盤(pán)的移動(dòng)帶動(dòng)移動(dòng)，使、間出現(xiàn)電勢(shì)差，電勢(shì)差的大小反映了托盤(pán)向下移動(dòng)距離的大小，由于R為均勻的滑線(xiàn)電阻，則其阻值與長(zhǎng)度成正比．

(1)由力的平衡知識(shí)知：，解得

(2)放上重物重新平衡后：，解得．

答案：(1)　　(2)

變式：上題中，在托盤(pán)上未放物體時(shí)通常先校準(zhǔn)零點(diǎn)，其方法是：調(diào)節(jié)，使離A的距離也為，從而使、間的電壓為零．校準(zhǔn)零點(diǎn)后，將物體m放在托盤(pán)上，試推導(dǎo)出物體質(zhì)量m與、間的電壓U之間的函數(shù)關(guān)系式．

思路分析：由閉合電路歐姆定律知

由部分電路歐姆定律：

由，其中x為、間的距離，為、間的電阻，則

聯(lián)立解得：．

答案：

規(guī)律技巧總結(jié)：在有關(guān)力電傳感器的計(jì)算中，必然涉及電路計(jì)算，注意歐姆定律及分壓原理的應(yīng)用．


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（1）如圖所示，一輕質(zhì)彈簧豎直立在水平地面上，彈簧一端固定在地面上．一小球從高處自由下落到彈簧上端，將彈簧壓縮至最低點(diǎn)．在小球開(kāi)始下落至最低點(diǎn)的過(guò)程中，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)．在此過(guò)程中，能正確表示小球的加速度a隨下降位移x的大小變化關(guān)系是下面圖象中的
B
B
．


A．B．C．D．

（2）如圖所示為某種電子秤的原理示意圖，AB為一均勻的滑線(xiàn)變阻器，阻值為R，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，兩邊分別有P1、P2兩個(gè)滑動(dòng)頭，與P1相連的金屬細(xì)桿可在被固定的豎直光滑絕緣桿MN上保持水平狀態(tài)，金屬細(xì)桿與托盤(pán)相連，金屬細(xì)桿所受重力忽略不計(jì)．彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)P1剛好指向A端，若P1、P2間出現(xiàn)電壓時(shí)，該電壓經(jīng)過(guò)放大，通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換后在顯示屏上顯示出質(zhì)量的大�。阎獜椈傻膭哦认禂�(shù)為k，托盤(pán)自身質(zhì)量為m0，電源電動(dòng)勢(shì)為E，電源的內(nèi)阻忽略不計(jì)，信號(hào)放大器、信號(hào)轉(zhuǎn)換器和顯示器的分流作用忽略不計(jì)．求：
①托盤(pán)上未放物體時(shí)，在托盤(pán)的自身重力作用下，P1距A端的距離x1；
②在托盤(pán)上放有質(zhì)量為m的物體時(shí)，P1距A端的距離x2；
③在托盤(pán)上未放物體時(shí)通常先校準(zhǔn)零點(diǎn)，其方法是：調(diào)節(jié)P2，從而使P1、P2間的電壓為零．校準(zhǔn)零點(diǎn)后，將被稱(chēng)物體放在托盤(pán)上，試推導(dǎo)出被稱(chēng)物體的質(zhì)量m與P1、P2間電壓U的函數(shù)關(guān)系式．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2005?嘉定區(qū)二模）如圖所示為某種電子秤的原理示意圖，AB為一均勻的滑線(xiàn)電阻，阻值為R，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，兩邊分別有P1、P2 兩個(gè)滑動(dòng)頭，P1 可在豎直絕緣光滑的固定桿MN上保持水平狀態(tài)而上下自由滑動(dòng)．彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，P1 剛好指著A端．P1與托盤(pán)固定相連．若P1、P2間出現(xiàn)電壓時(shí)，該電壓經(jīng)過(guò)放大，通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換后在顯示屏上將顯示物體重力的大小．已知彈簧的勁度系數(shù)為k，托盤(pán)自身質(zhì)量為m0，電源電動(dòng)勢(shì)為ε，內(nèi)阻不計(jì)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間．
求：（1）托盤(pán)上未放物體時(shí)，在托盤(pán)自身重力的作用下，P1離A的距離x1
（2）托盤(pán)上放有質(zhì)量為m的物體時(shí)，P1離A的距離x2
（3）在托盤(pán)上未放物體時(shí)通常先校準(zhǔn)零點(diǎn)，其方法是：調(diào)節(jié)P2，使P2 離A的距離也為x1，從而使P1、P2 間電壓為零．校準(zhǔn)零點(diǎn)后，將物體m放在托盤(pán)上，試推導(dǎo)出物體質(zhì)量m與P1、P2間的電壓的函數(shù)關(guān)系式．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示為某種電子秤的原理示意圖，AB為一均勻的滑線(xiàn)電阻，阻值為R，長(zhǎng)度為L，兩邊分別有P1、P2兩個(gè)滑動(dòng)頭，P1可在豎直絕緣光滑的固定桿MN上保持水平狀態(tài)而上下自由滑動(dòng)，彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，P1剛好指著A端，P1與托盤(pán)固定相連，若P1、P2間出現(xiàn)電壓時(shí)，該電壓經(jīng)過(guò)放大，通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換后在顯示屏上將顯示物體重力的大�。阎獜椈傻膭哦认禂�(shù)為k，托盤(pán)自身質(zhì)量為m0，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?i>g。求：

（1）托盤(pán)上未放物體時(shí)，在托盤(pán)自身重力作用下，P1離A的距離xl．

（2）托盤(pán)上放有質(zhì)量為m的物體時(shí)，P1離A的距離x2．

（3）在托盤(pán)上未放物體時(shí)通常先核準(zhǔn)零點(diǎn)，其方法是：調(diào)節(jié)P2，使P2離A的距離也為xl，從而使P1、P2間的電壓為零．校準(zhǔn)零點(diǎn)后，將物體m放在托盤(pán)上，試推導(dǎo)出物體質(zhì)量m與P1、P2間的電壓U之間的函數(shù)關(guān)系式．

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科目：高中物理 來(lái)源：2011-2012學(xué)年江蘇省揚(yáng)州市邗江區(qū)高二下學(xué)期期中考試物理試卷（帶解析） 題型：單選題

（12分）如圖所示為某種電子秤的原理示意圖，AB為一均勻的滑線(xiàn)電阻，阻值為R，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，兩邊分別有P1、P2兩個(gè)滑動(dòng)頭。P1可在豎直絕緣光滑的固定桿MN上保持水平狀態(tài)而上下自由滑動(dòng)，彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，P1剛好指著A端，P1與托盤(pán)固定相連，若P1、P2間出現(xiàn)電壓時(shí)，該電壓經(jīng)過(guò)放大，通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換后在顯示屏上將顯示物體重力的大小。已知彈簧的勁度系數(shù)為k，托盤(pán)自身質(zhì)量為m0，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。求;

（1）托盤(pán)上未放物體時(shí)，在托盤(pán)自身重力作用下，P1離A的距離x1
（2）托盤(pán)上放有質(zhì)量為m的物體時(shí)，P1離A的距離x2
（3）在托盤(pán)上未放物體時(shí)通常先校準(zhǔn)零點(diǎn)，其方法是：調(diào)節(jié)P2，使P2離A點(diǎn)的距離也為x1，從而使P1、P2間的電壓為零。校準(zhǔn)零點(diǎn)后，將物體m放在托盤(pán)上，試推導(dǎo)出物體質(zhì)量m與P1、P2間的電壓U之間的函數(shù)關(guān)系式。

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科目：高中物理 來(lái)源：2013屆江蘇省揚(yáng)州市邗江區(qū)高二下學(xué)期期中考試物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

（12分）如圖所示為某種電子秤的原理示意圖，AB為一均勻的滑線(xiàn)電阻，阻值為R，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，兩邊分別有P1、P2兩個(gè)滑動(dòng)頭。P1可在豎直絕緣光滑的固定桿MN上保持水平狀態(tài)而上下自由滑動(dòng)，彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，P1剛好指著A端，P1與托盤(pán)固定相連，若P1、P2間出現(xiàn)電壓時(shí)，該電壓經(jīng)過(guò)放大，通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換后在顯示屏上將顯示物體重力的大小。已知彈簧的勁度系數(shù)為k，托盤(pán)自身質(zhì)量為m0，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。求;

（1）托盤(pán)上未放物體時(shí)，在托盤(pán)自身重力作用下，P1離A的距離x1

（2）托盤(pán)上放有質(zhì)量為m的物體時(shí)，P1離A的距離x2

（3）在托盤(pán)上未放物體時(shí)通常先校準(zhǔn)零點(diǎn)，其方法是：調(diào)節(jié)P2，使P2離A點(diǎn)的距離也為x1，從而使P1、P2間的電壓為零。校準(zhǔn)零點(diǎn)后，將物體m放在托盤(pán)上，試推導(dǎo)出物體質(zhì)量m與P1、P2間的電壓U之間的函數(shù)關(guān)系式。

 

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