图甲是某研究性学习小组自制的电子秤原理图,利用电压表的示数来指示物体的质量。托盘与电阻可忽略的弹簧相连,托盘与弹簧的质量均不计。滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接

图甲是某研究性学习小组自制的电子秤原理图,利用电压表的示数来指示物体的质量。托盘与电阻可忽略的弹簧相连,托盘与弹簧的质量均不计。滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接

题型:江西省专项题难度:来源:
图甲是某研究性学习小组自制的电子秤原理图,利用电压表的示数来指示物体的质量。托盘与电阻可忽略的弹簧相连,托盘与弹簧的质量均不计。滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接,当盘中没有放物体时,电压表示数为零。设变阻器总电阻为R,总长度为L,电源电动势为E,内阻为r,限流电阻阻值为R0,弹簧劲度系数为k,若不计一切摩擦和其他阻力。
(1)试推出电压表示数Ux与所称物体质量m的关系式。
(2)由(1)计算结果可知,电压表示数与待测物体质量不成正比,不便于进行刻度,为了使电压表示数与待测质量成正比,请你利用原有器材在该小组研究的基础上进行改进, 在图乙的基础上完成改进后的电路图,并推出电压表示数Ux与待测物体质量m的关系式。
答案
解:(1)设变阻器的上端到滑动端的长度为x,根据题意得,
mg=kx,Rx=xR/L,
联立求解,得
(2)电路图如图,mg=kx,Rx=xR/L,
举一反三
有一种测量人体重的电子秤,其原理图如图中的虚线所示,它主要由三部分构成:踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表)。设踏板的质量可忽略不计,已知理想电流表的量程为3A,电源电动势为12V,内阻为2Ω,电阻R随压力变化的函数式为R=30-0.02F(F和R的单位分别是N和Ω)。下列说法正确是
[     ]
A.该秤能测量的最大体重是1400N
B.该秤能测量的最大体重是1300N
C.该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375A处
D.该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表刻度盘0.400A处
题型:0123 月考题难度:| 查看答案
如图所示是一火警报警器的部分电路示意图,其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器。电流表为值班室的显示器。a、b之间接报警器,当传感器R2所在处出现火情时,显示器的电流I,报警器两端的电压U的变化情况是
[     ]
A.I变大,U变大
B.I变大,U变小
C.I变小,U变大
D.I变小,U变小
题型:月考题难度:| 查看答案
电动机的自动控制电路如图所示,其中RH为热敏电阻,RL为光敏电阻,当温度升高时,RH的阻值远小于R1;当光照射RL时,其阻值远小于R2,为使电动机在温度升高或受到光照时能自动启动,电路中虚线框内应选___________门逻辑电路;若要提高光照时电动机启动的灵敏度,可以___________ R2的阻值(填“增大”或“减小”)。

题型:上海高考真题难度:| 查看答案
传感器是将非电学量转换成便于测量的电学量的一种元件。如图所示为电容式话筒的示意图,它可将声音信号转化为电信号。b是固定不动的金属板,与b相距几十微米的a是能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜,a、b构成一个电容器,且通过导线与恒定电源E两极相接。a随声波振动时电容器的电容发生变化,导致电容变化的原因是a、b之间的(   )


A.正对面积变化
B.所带的电荷量变化
C.距离变化
D.电压变化
题型:0113 期中题难度:| 查看答案
压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小,某同学利用压敏电阻设计了判断电梯运动状态的装置,其装置示意图如图所示,将压敏电阻平放在电梯内,受压面朝上,在上面放一物体m,电梯静止时电流表示数为I0,电梯在不同的运动过程中,电流表的示数分别如图甲、乙、丙、丁所示,下列判断中正确的是
[     ]
A.甲图表示电梯可能做匀速直线运动
B.乙图表示电梯可能做匀加速上升直线运动
C.丙图表示电梯可能做匀加速上升直线运动
D.丁图表示电梯可能做匀减速下降直线运动
题型:同步题难度:| 查看答案
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