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实验题 适中0.65 引用1 组卷105
某物理兴趣小组为了自制一台电子秤，进行了下列探究活动：
（1）研究弹簧的特性。他们做了弹簧压缩的长度x与压力F的关系的实验，两者关系的图像如图甲，由图甲可得出什么结论？___________
（2）设计方案。设计的原理图如图乙，利用量程为3V的电压表的示数来指示物体的质量（电压表刻度盘如图丙），弹簧的上端与变阻器的滑片和托盘连接（托盘与弹簧的质量均不计），O和A间有可收缩的导线，当盘内没有放物体时，电压表示数为零。
（3）分析与评价。
①改装好的电子秤刻度不均匀，请通过公式推导说明原因。___________
②若增大该电子秤的量程，可以采取哪些措施？___________
   
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知识点：闭合电路欧姆定律的内容和三个公式 答案解析 【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！
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某兴趣学习小组根据所学的电学原理，利用相同的器材，自制了以下图甲、乙两种不同的电子秤。实验器材有：
直流电源（电动势为，内阻为）；
理想电压表V（量程为）：限流电阻；
竖直固定的滑动变阻器R（总长，总阻值）；
电阻可忽略不计的弹簧，下端固定于水平地面，上端固定秤盘且与滑动变阻器R的滑动端连接，滑片接触良好且无摩擦（弹簧劲度系数）；
开关S以及导线若干。
重力加速度取，不计摩擦和其他阻力。
实验步骤如下：
①两种电子秤，托盘中未放被测物前，滑片恰好置于变阻器的最上端，电压表的示数均为零。
②两种电子秤，在弹簧的弹性限度内，在托盘中轻轻放入被测物，待托盘静止平衡后，当滑动变阻器的滑片恰好处于下端b处，此时均为电子秤的最大称重。
请回答下列问题：
（1）两种电子秤，当滑动变阻器的滑片恰好置于最下端时，电压表的示数均为___________V；该电子称的最大可测质量均为___________。（所有结果保留一位小数）
（2）当电压表的指针刚好指在表盘刻度的正中间时，如甲图所示的方案电子称测得质量为___________。如乙图所示的方案电子称测得质量为___________。（所有结果保留一位小数）
（3）方案___________（填“甲”或“乙”）更为合理，因为电压表读数U与物体质量m成线性关系，电压表改装的电子秤刻度是均匀的。
   
某学习小组根据所学的电学原理，利用相同的器材，自制了以下不同的电子秤。实验器材有：
直流电源（电动势为，内阻为）；
理想电压表V（量程为3.0V）；限流电阻；
竖直固定的滑动变阻器R（总长，总阻值）；
电阻可忽略不计的弹簧，下端固定于水平地面，上端固定秤盘且与滑动变阻器R的滑动端连接，滑片接触良好且无摩擦（弹簧劲度系数）；
开关S以及导线若干。
重力加速度取，不计摩擦和其他阻力。

实验步骤如下：
①两种电子秤，托盘中未放被测物前，滑片恰好置于变阻器的最上端，电压表的示数均为零。
②两种电子秤，在弹簧的弹性限度内，在托盘中轻轻放入被测物，待托盘静止平衡后，当滑动变阻器的滑片恰好处于下端b处，此时均为电子秤的最大称重。
请回答下列问题：
（1）两种电子秤，当滑动变阻器的滑片恰好置于最下端时，电压表的示数均为______V；该电子称的最大可测质量均为______kg（结果保留一位小数）。
（2）当电压表的指针刚好指在表盘刻度的正中间时，如图所示的甲方案电子称测得质量为______kg。乙方案电子称测得质量为______kg（结果保留一位小数）。
某实验小组为改装一电子秤，选用器材如下：电动势为3V的电源（内阻不计）、量程为0～3V的理想电压表、阻值为5的定值电阻R0、阻值随长度均匀变化的电阻丝R（长度为0.05m，总阻值为25）、轻弹簧（电阻不计）、托盘、开关、导线等，实验原理如图甲所示；电阻丝的滑动端与轻弹簧上端相连，当托盘中没有放重物时，滑动触头恰好指在电阻丝的最上端，此时电压表示数为零，g取10m/s2。

（1）图甲中，定值电阻R0的主要作用是________；
（2）弹簧所受弹力F与其形变量L的关系如图乙所示，该弹簧的劲度系数为________N/m；若按图甲进行实验，则电压表示数U与被测重物质量m成________（选填“正比”或“反比”）关系；
（3）某同学利用相同的器材提出另一实验方案，如图丙所示，若按此方案进行实验，则U与被测重物质量m的关系式为_______（用m表示）；
（4）对比甲与丙两种方案，你觉得哪个方案更优，并说出你的理由：__________。

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