2.某同學(xué)根據(jù)所學(xué)知識(shí)制作了一臺(tái)簡(jiǎn)易電子秤,原理圖如圖甲所示,圖中電壓表可視為理想電壓表(量程為3V),滑動(dòng)變阻器的最大阻值R=12Ω,滑動(dòng)變阻器有電阻絲纏繞的ab部分的長(zhǎng)度L=20cm(電阻絲纏繞均勻)。
(1)該同學(xué)先利用如圖乙所示的電路測(cè)定電子秤里電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,根據(jù)多次測(cè)量得到的數(shù)據(jù)作出的U′-I圖像如圖丙所示,可知該電池的電動(dòng)勢(shì)E=
V,內(nèi)阻r=
Ω;
(2)該同學(xué)想得到電壓表的示數(shù)U與被測(cè)物體質(zhì)量m之間的關(guān)系,將該電池作為電源,連接圖甲所示的實(shí)驗(yàn)器材,完成了如下實(shí)驗(yàn):
①調(diào)節(jié)圖甲中滑動(dòng)變阻器的滑片P的位置,使電壓表的示數(shù)恰好為零;
②在托盤里緩慢加入細(xì)砂,直到滑動(dòng)變阻器的滑片P恰好滑到b端,然后調(diào)節(jié)電阻箱R
0,直到電壓表達(dá)到最大示數(shù),實(shí)驗(yàn)過(guò)程中彈簧一直處于彈性限度內(nèi),則此時(shí)電阻箱的阻值R
0=
Ω;
③已知所用的彈簧的勁度系數(shù)k=2.0×10
2N/m,取重力加速度大小g=9.8m/s
2,則該電子秤所能稱量物體的最大質(zhì)量m=
kg(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
④為使該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中可測(cè)量物體質(zhì)量的范圍變大,你認(rèn)為可以如何改進(jìn)該實(shí)驗(yàn)器材?(說(shuō)明一種合理的方式即可)
。