如圖6-4-2所示是某同學(xué)在科技制作活動中自制的電子秤的原理圖,利用電壓表(內(nèi)阻很大)的示數(shù)來指示物體的質(zhì)量.托盤與電阻可忽略的彈簧相連,托盤與彈簧的質(zhì)量均不計.滑動變阻器的滑動端與彈簧上端連接,當托盤中沒有放物體時,電壓表的示數(shù)為零.設(shè)變阻器的總電阻為R,總長度為L,電源電動勢E,內(nèi)阻為r,限流電阻為R0,彈簧的勁度系數(shù)為k,若不計一切摩擦和其他阻力.

6-4-2

(1)求出電壓表示數(shù)Ux與所稱物體質(zhì)量m的關(guān)系式為________________.

(2)由(1)的計算結(jié)果可知,電壓表示數(shù)與待測物體質(zhì)量不成正比,不便于制作刻度.為使電壓表示數(shù)與待測物體質(zhì)量成正比,請利用原有器材進行改進,在上圖的基礎(chǔ)上完成改進后的電路原理圖,并得出電壓表示數(shù)Ux與待測物體質(zhì)量m的關(guān)系式為____________________.

解析:(1)由胡克定律知mg=kx,R連入電路中的有效電阻Rx=·x=

根據(jù)閉合電路歐姆定律可知,I=

所以Ux=I·Rx=.

(2)改進后的電路圖如圖所示.

Ux=··=.

答案:(1)Ux=

(2)Ux=


練習冊系列答案
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6-4-14

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6-4-2

A. s            B. s                C. s            D.2 s

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6-4-2

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(2)如衛(wèi)星B繞行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同,某時刻A、B兩衛(wèi)星相距最近(O、B、A在同一直線上),則至少經(jīng)過多少時間,他們再一次相距最近?

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圖6-4-2

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