Question

【题目】某校物理兴趣小组设计了一种“电子秤”，实际上是压力测量仪，用它来称量物体的重量，其原理结构如图所示．图中A为金属片，B为金属板，R1=24Ω，R2是最大值为72Ω的滑动变阻器，电源电压为12V不变．问：

（1）图中的重量表应该用什么电表改装？R1的主要作用是什么？
（2）当金属片A上放重物、开关S闭合时，请说明电子秤称量物体重量的原理．
（3）当称量物体重量达到最大值时，R2两端的电压是多少？

Answer 1

【答案】
（1）重量表应该用电压表改装，R1的主要作用是保护电路．

（2）由电路图可知，金属片A上放重物、开关S闭合时，弹簧在重物压力作用下缩短，滑动变阻器接入电路的阻值变大，滑动变阻器两端电压变大，重量表示数变大，由此可见，金属片A上的重物越重，重量表示数越大，根据重量表示数大小即可知道所测重物重力大小．
（3）解：由电路图可知，R1与R2串联，当称量物体重量达到最大值时，滑动变阻器R2阻值全部接入电路，

此时电路中的电流为I= =0.125A，

R2两端的电压为U2=IR2=0.125A×72Ω=9V．

答：当称量物体重量达到最大值时，R2两端的电压是9V．

【解析】（1）由电路图可知，重量表与滑动变阻器R2并联，由此可知重量表是电流还是电压表；

为避免变阻器连入阻值为0造成电路的短路，所以电路中连入电阻R1；

（2）由电路图可知，金属片A上放重物时，弹簧缩短，由此可知变阻器接入阻值变化，再根据电路特点和欧姆定律分析判断重量表变化；
（3）由图知，称量物体重量达到最大值时变阻器连入电路为其最大值，由串联电路特点和欧姆定律计算电压表示数即可.

【考点精析】通过灵活运用欧姆定律及其应用，掌握欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）即可以解答此题．