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    某同学在科技活动中，设计一个实验装置来研究弹簧振子的运动规律，其结构如图所示，当滑块A在光滑的水平杆上做简谐运动时，滑块A发生位移并带动P在光滑的电阻丝上运动从而在BC间输出电压信号，成为示波器的信息源．已知A的质量为m，弹簧劲度系数为k、自然长度为L0，电源电动势为E、内阻不计，光滑电阻丝的总
    长度为L，电阻分布均匀，D是电阻丝的中点，系统静止时滑片P在D点，当A做简谐运动时带动滑片P在电阻丝上运动．请回答下列问题：
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    （1）当滑块A做简谐运动带动滑片P在光滑电阻丝上运动时，求出在B、C间得到的电压与滑块A相对于平衡位
    置位移x的关系式．
    （2）为了研究弹簧振子的运动规律，可以用示波器观察在B、C间得到的电压信号的变化规律，请用线将B、C两点正确连接到示波器相应的接线柱上．这时“衰减”旋钮不能置于“
     
    ”，“扫描范围”不能置于
     
    档．若信号水平方向的幅度过小或过大，应该用
     
    旋钮进行调整，若信号过于偏于屏幕下方，应该用
     
    旋钮进行调整．
    分析：根据串联电路的分压关系求解U与x的关系；
    了解示波器的使用和各旋钮的作用后解答．衰减调节旋钮：调整所有通道信号的幅值．Y增益旋钮：幅度调节旋钮．调整当前通道显示屏俩条横线间的电压差值．X增益旋钮：时间调节旋钮，调整当前通道显示屏两条竖线间的时间差值．
    解答：解：（1）BC两点间的电压即PD两点间的电压，串联电路中电流相等，分压之比与电阻之比成正比，电阻又与长度成正比，故：
    x
    L
    =
    RBC
    R
    =
    UBC
    E

    得：UBC=
    E
    L
    x．
    （2）用示波器观察在B、C间得到的电压信号的变化规律则应该：B点接示波器y输入，C点接示波器的地接线柱．
    衰减调节旋钮：调整所有通道信号的幅值．Y增益旋钮：幅度调节旋钮．调整当前通道显示屏俩条横线间的电压差值．X增益旋钮：时间调节旋钮，调整当前通道显示屏两条竖线间的时间差值．故“衰减”旋钮不能置于“∞”，“扫描范围”不能置于“外X”档，若信号水平方向的幅度过小或过大，应该“X增益旋钮”，若信号过于偏于屏幕下方，应该调节“竖直位移旋钮”．
    故答案为：（1）UBC=
    E
    L
    x．
    （2）B点接示波器y输入，C点接示波器的地接线柱．
    “∞”，“外X”，“X增益旋钮”，“竖直位移旋钮”．
    点评：本题考查的是示波器的应用，掌握住各个旋钮的用途即可解决本题．
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    如图所示是某同学在科技活动中自制的电子秤原理图利用电压表的示数刻度指示物体的质量．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，当托盘中没有放物体时，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．求出电压表示数Ux与所称物体质量m的关系式为Ux=
    mgRE
    mgR+kL(R0+r)
    mgRE
    mgR+kL(R0+r)
    ．

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    图甲是某同学在科技活动中自制的电子秤原理图,利用理想电压表的示数来指示物体的质量.托盘与金属弹簧(电阻可忽略)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,当托盘中没有放物体时,滑动触头恰好指在变阻器R最上端,此时电压表示数为零.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)求出电压表示数Ux与所称物体的质量m之间的关系式;

    (2)由(1)的计算结果可知,电压表示数与待测物体质量不成正比,不便于进行刻度,为使电压表示数与待测物体质量成正比,请利用原有器材进行改进,在图乙上完成改进后的电路原理图,并求出电压表示数Ux′与所称物体的质量m的关系.

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    如图甲是某同学在科技活动中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，当托盘中没有放物体时，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.不计一切摩擦和其他阻力.

    （1）求出电压表示数Ux与所称物体质量m的关系式；

    （2）由（1）的计算结果可知，电压表示数与待测物体质量不成正比，不便于刻上刻度.为使电压表示数与待测物体质量成正比，请利用原有器材进行改进，在乙图的基础上完成改进后的电路原理图，并得出电压表示数Ux与待测物体质量m的关系式.

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    图16甲是某同学在科技活动中自制的电子秤原理图，利用理想电压表的示数来指示物体的质量。托盘与金属弹簧(电阻可忽略)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，当托盘中没有放物体时，滑动触头恰好指在变阻器R最上端，此时电压表示数为零。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)求出电压表示数Ux与所称物体的质量m之间的关系式；

    (2)由(1)的计算结果可知，电压表示数与待测物体质量不成正比，不便于进行刻度，为使电压表示数与待测物体质量成正比，请利用原有器材进行改进，在图乙上完成改进后的电路原理图，并求出电压表示数Ux′与所称物体的质量m的关系。

    图16

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