Question

某物理興趣小組為了自制一臺電子秤，進行了下列探究活動：

(1)研究彈簧的特性．他們做了如圖中甲的實驗，根據彈簧伸長x與拉力F的關系畫出如圖中乙所示圖象．

(2)設計方案．設計的原理圖如圖中丙，利用量程為3 V的電壓表的示數來指示物體的質量(電壓表刻度盤如圖中丁)，彈簧(即圖中甲中使用的彈簧)的上端與變阻器的滑片和托盤連接(托盤與彈簧的質量均不計)，O、A間有可收縮的導線，當盤內沒有放物體時，電壓表示數為零．

(3)分析與計算．已知滑動變阻器總電阻R＝12 Ω．總長度12 cm，電流電壓恒為6 V，定值電阻R₀＝10 Ω(不計摩擦，彈簧始終在彈性限度內，g＝10 N/kg)．求：

①當物體的質量為100 g時，電壓表的示數是多少？

②該電子秤能測量的最大質量是多大？

③改裝好的電子秤刻度與原來的電壓表表頭的刻度有何不同？

Answer 1

答案：
解析：

①物體重力G＝mg＝0.1×10 N＝1 N；由圖象知：當物體對彈簧的壓力為1 N，彈簧縮短2 cm，由題意知長1 cm的變阻器的電阻為1 Ω，則此時變阻器接入電路電阻為2 Ω