如圖所示是利用電子秤?

（2004?南匯區一模）在科技活動中某同學利用自制的電子秤來稱量物體的重力，如圖所示，為電子秤的原理圖

（1）由題意，當托盤中沒有放物體時，電壓表示數為零，此時滑動變阻器的滑動端與彈簧上端連接，故電壓表應接在pq間；（2）電動勢為3V的電源，經過分壓，電壓表的示數最大為1V，偏轉角度太小，故應選電動勢為9V的電池．定值電阻1KΩ遠大於變阻器的總電阻，變阻器分擔的電壓很小，電壓表的示數很小，故應選用阻值為100Ω的定值電阻．最大值為10Ω的變阻器，能分擔的最大電壓為10110×9V≈0.88V，電壓表的示數很小，故應選50Ω變阻器．電壓表分擔的最大電壓為50100+50×9V=3V，故應選量程為0～3V的電壓表；故選ADEG（3）設物體的質量為m時，彈簧的壓縮量為x，電壓表示數為U．根據歐姆定律、電阻定律和胡克定律得： U=xl?RR+R0E mg=kx聯立解得：m=kl(R+R0)ERgU（4）電池用久了，電動勢減小，電壓表讀數偏小，則測量值偏小．故答案為：（1）pq；（2）ADEG；（3）kl(R+R0)ERgU；（4）電池用久了，電動勢減小，電壓表讀數偏小，則測量值偏小．

如圖所示，是某研究性學習小組自制的電子秤原理圖，它是利用電壓表的示數來指示物體的質量．托盤、彈簧下

（1）分析電路可知，滑動變阻器和定值電阻串聯，滑動變阻器完全接入電路，電流表測量電路中的電流，電壓表測量滑動變阻器a端至滑片P位置之間的電阻兩端的電壓，∵電路中總電阻不變，電壓電壓不變，∴根據I=UR可知，電路中的電流不變，即電流表示數不變，當增加托盤中物體質量時，滑片隨著彈簧一起向下運動，即滑動變阻器a端至滑片P位置之間的電阻變大，根據U=IR可知，滑動變阻器a端至滑片P位置之間的電阻兩端的電壓變大，電壓表示數變大，據以上分析可知，電子稱的刻度應該標在電壓表上；（2）當物體的質量為6kg，達到電子稱的最大稱量，滑片P滑動至B端，電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓，電路中的總電阻R=R1+R0=10Ω+30Ω=40Ω電路中電流I=UR=6V40Ω=0.15A，滑動變阻器兩端的電壓U1=IR1=0.15A×30Ω=4.5V；（3）電路中電流為0.15A，大小不變，電壓表測量滑動變阻器a端至滑片P位置之間的電阻兩端的電壓，根據U=IR可知，電壓表與滑動變阻器a端至滑片P位置之間的電阻阻值成正比，滑動變阻器橫截面積不變，材料不變，根據R=ρlS可知，滑動變阻器a端至滑片P位置之間的電阻阻值與此電阻長度成正比，即與彈簧的伸長成正比，彈性限度內，彈簧的伸長與所受拉力成正比，拉力大小等於物體的重力大小，物體的重力與質量成正比，即彈簧的伸長與物體的質量成正比，由上分析可知，電壓表的示數與物體的質量成正比，電壓表的示數與物體的質量關係表達式：U1m1=U2m2，數據代入得，4.5V6kg=3Vm2，解得當電壓表的示數為3V時，物體的質量m2=4kg．答：（1）電子稱的刻度應該標在電壓表上，因為當增加托盤中物體質量時，電流表的示數不變，電壓表的示數隨著變大；（2）當物體的質量為6kg時候，電壓表的示數是4.5V；（3）當電壓表的示數為3V時，物體的質量為4kg．

如圖所示是小明利用所學物理知識設計的電子秤的示意圖。托盤、彈簧上端和金屬滑片P固定在一起，定值電阻R

解：（1）I 1 =U/R 總 =U/（R+R 0 ）=3V/25Ω=0.12A；（2）I 2 =U/R 0 =3V/5Ω=0.6A；（3）R 總 =U/ I 3 =15Ω，R= R 總 -R 0 =10Ω，△L=2.5cm，F=25N，m=2.5Kg

如圖所示是小星利用所學物理知識設計的電子秤的示意圖．托盤、彈簧上端和金屬滑片P固定在一起，定值電阻R

（1）在托盤中無物體時，P處於R最上端，R=20Ω，R0=5Ω，R總=R+R0=20Ω+5Ω=25Ω，電流表示數：I=UR總=3V25Ω=0.12A．（2）當I′=0.2A時，U0=I′R0=0.2A×5Ω=1V．U變=U-U0=3V-21V=2V，R變=2V0.2A=10Ω，電阻線的長度L=10Ω20Ω×5cm=2.5cm．當L=2.5cm時，查表壓力：F=25N，托盤物體的質量：m=Gg=25N10N/kg=2.5kg．答：（1）在托盤中無物體時，使金屬滑片P處於R最上端，閉合開關後，電流表讀數為0.12A（2）開關S閉合後，當電流表指針指在0.2A處時，托盤中物體的質量為2.5kg

如圖甲所示，是某研究性學習小組自制的電子秤原理圖，它是利用電壓表的示數來指示物體的質量．托盤、彈簧

解：（1）當增加托盤中物體質量時，安培表示數不變，因為電路總電阻不變，電源電壓不變．（2）由圖乙可知，電壓表示數為9V時，托盤中物體質量m=6kg；此時電阻R 0 兩端的電壓U 0 =U 1 ﹣U 2 =12V﹣9V=3V，電路電流： 滑動變阻器的最大阻值：R 滑 = （3）由圖乙可知，電壓表示數月托盤中物體質量成正比，U=km，其中k= 則U=1.5V/kg×m，當△U=0.3V時，△m=

如圖所示，是日雜貨店中常用的電子秤內部結構示意圖，E為電源，電壓為3V；Ro為定值電阻，Ro=1000Ω，A為

（1）電子稱受到的最大壓力：F=Kx=20N/cm×4cm=80N，稱量物體質量的最大值：m=Gg=80N10N/kg=8kg，所以電子秤的稱量量程為0～8kg；（2）觸頭P剛好觸在滑動變阻器最上端時，電阻R0和滑動變阻器的最大阻值串聯，安培表測電路中的電流，根據I=UR可得：電路中的總電阻R=UI=3V1×10?3A=3000Ω，因串聯電路的總電阻等於各分電阻之和，所以滑動變阻器的最大阻值R滑max=R-R0=3000Ω-1000Ω=2000Ω；（3）當安表示數為2mA時，電路中的總電阻：R′=UI′=3V2×10?3A=1500Ω，滑動變阻器接入電路中的電阻：R滑=R′-R0=1500Ω-1000Ω=500Ω，滑動變阻器的滑片下滑的距離即彈簧測力計的縮短量x′=2000Ω?500Ω2000Ω×4cm=3cm，彈簧秤受到的壓力：F′=Kx′=20N/cm×3cm=60N，物體的質量m′=G′g=F′g=60N10N/kg=6kg．答：（1）電子秤的稱量量程為0～8kg；（2）滑動變阻器的最大電阻值為2000Ω；（3）當安表示數為2mA時，被稱量的物品質量為60kg．

圖甲是某同學在科技活動中自制的電子秤原理圖，利用理想電壓表的示數來指示物體的質量．托盤與金屬彈簧（

（1）根據歐姆定律得：I=ER1+R0+r又因kx=mg而R1=xLRUx=IR1解得：Ux=gERmmgR+kL(R0+r)．（2）因為Ux′=IR1，所以為使電壓表示數與待測物體質量成正比，則電壓表要測量R1兩端的電壓即可，改裝電路如圖所示：同理求得：Ux′=gERmkL(R+R0+r)答：（1）電壓表示數Ux與所稱物體的質量m之間的關係式為：Ux=gERmmgR+kL(R0+r)；（2）改進電路圖如圖所示，電壓表示數Ux′與所稱物體的質量m的關係為：Ux′=gERmkL(R+R0+r)．