Question

【題目】小剛觀察了市場上的“測重儀”后，畫出了如圖所示的原理圖：A為托盤，P為金屬滑片且固定在托盤下的輕質彈簧上，并能隨輕質彈簧一起上下滑動，當托盤中不放物體時，P位于R的最上端．已知R0=5Ω，R的最大阻值為25Ω，電源電壓恒為3V．問：
（1）圖中的質量表應該用什么電表改裝？
（2）當開關S閉合，不稱量物體時，通電5min電阻R消耗的電能是多少？
（3）當稱量物體質量達到最大值時，R0消耗的功率是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：圖中的質量表與電阻R、R0串聯接入電路，所以是用電流表改裝．
（2）解：當開關S閉合，不稱量物體時，R0與R串聯，

R總=R+R0=25Ω+5Ω=30Ω，

此時電路中的電流I為：

I= = =0.1A，

則R消耗的電能為：

W=I2Rt=（0.1A）2×25Ω×300S=75J．

（3）解：當稱量物體質量達到最大時，只有R0接入電路，則R0消耗的電功率P為：

P= = =1.8W．

【解析】（1）根據質量表與電阻R、R0串聯接入電路，可知質量表應用電流表改裝的；物體越重，R接入電路的電阻越小，電流越大，“測重儀”的示數越大；（2）不稱量物體時，R與R0串聯，由電源電壓和總電阻求出電流，再根據W=I2Rt求出電阻R消耗的電能；（3）當稱量物體質量達到最大值時，R沒有接入電路中，R0兩端電壓為電源電壓，根據P= 可求出R0消耗的功率．