Question

在科技小組活動(dòng)中，小明同學(xué)自行設(shè)計(jì)了一個(gè)電子秤，其原理如圖甲所示，他試圖用電壓表的示數(shù)來反映物體質(zhì)量的大小，設(shè)電壓恒為U伏，定值電阻為R₀，滑動(dòng)變阻器的總電阻為R、總長(zhǎng)度為L(zhǎng)，滑動(dòng)觸頭固定在安裝托盤的輕質(zhì)彈簧上，開始時(shí)位于變阻器最上端，并能隨輕彈簧一起上下自由滑動(dòng)．巳知滑動(dòng)變阻器的電阻與其接入電路的長(zhǎng)度成正比，且對(duì)托盤每施加壓力為F時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度就會(huì)縮短l．

⑴求出電壓表的示數(shù)U與待測(cè)物體質(zhì)量m之間的關(guān)系式；

⑵有同學(xué)建議小明將原理圖改為圖乙所示，你認(rèn)為這樣改動(dòng)好不好？請(qǐng)你分析一下，簡(jiǎn)要說明理由．(說出一點(diǎn)即可)

Answer 1

答案：
解析：

解：(1)設(shè)托盤上放質(zhì)量為m的物體時(shí)，輕彈簧縮短x，則有；(1分) 　　此時(shí)滑動(dòng)變阻器的電阻值為；(2分) 　　通過變阻器的電流為；(1分) 　　因此，電壓表示數(shù)為；(2分) 　　(2)這樣改動(dòng)不好，理由是：這個(gè)電路中，電壓表示數(shù)大反而表示所測(cè)物體的質(zhì)量小；與圖乙相比，消耗的電能更大．(2分，其它說法只要理由充分，即給分)