问题 问答题

在研究课上,王明和夏青两位同学分别设计了如甲,乙两图所示的电子秤.所用器材相同,电源电动势为E,内阻不计.可变电阻长为L,电阻为R.弹簧导电,劲度系数为K,其电阻不计.连接甲图中的电压表的导线可伸缩自由伸缩.不测量时指针P均在a处(如图中虚线所示).使电压表的示数与所称的重力对应便成为电子秤. 

(1)不称重时,甲,乙两图中的电压表示数分别是多大?

(2)分别写出 对应于甲,乙两种设计,所称重力G与电压表的示数u以及E,K,L的关系式.  

(3)比较甲,乙两个电路,哪一个比较好?为什么?

(4)设想两种设计的电子秤测重力时可能出现的问题(不必解答)

答案

(1)不测量时指针P均在a处(如图中虚线所示).此时甲图电压表直接短接了,故电压表示数为0,而乙图电压表直接接在电源两端,故电压表示数为电源电动势E.

(2)甲图:电压表的电压U=

E
L
x,根据胡克定律得x=
G
k
,所以U=
E
L
G
k
,故G=
kLU
E

乙图:电压表的电压U=E-

E
L
x,根据胡克定律得x=
G
k
,所以U=E-
E
L
G
k
,故G=
kL(E-U)
E

(3)甲好,重力与电压表示数成正比,表的刻度均匀,误差小.乙的重力与电压表示数不成正比,表的刻度不均匀,误差大.

(4)重力太小读不出; 重力太大超出量程.

答:(1)不称重时,甲,乙两图中的电压表示数分别是0、E.

(2)甲所称重力G与电压表的示数u以及E,K,L的关系式为:G=

kLU
E
,乙为:G=
kL(E-U)
E
.  

(3)甲设计的电路好,因为重力与电压表示数成正比,表的刻度均匀,误差小.乙的重力与电压表示数不成正比,表的刻度不均匀,误差大.

(4)两种设计的电子秤测重力时可能出现的问题:重力太小读不出; 重力太大超出量程.

单项选择题
填空题