Question

14．如图所示的测重仪原理图，当托盘中不放物体时，P位于R的最上端．已知R₀=5Ω，R的最大阻值为25Ω，电源电压恒为3V．求：
（1）当开关S闭合，没有称量物体时，电路中的电流．
（2）当称量物体质量达到最大值时，在10s内R₀产生的热量．

Answer 1

分析 （1）当开关S闭合，没有称量物体时，R与R₀串联，由电源电压和总电阻求出电流；
（2）当称量物体质量达到最大值时，R没有接入电路中，R₀两端电压为电源电压，再根据W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t求出电阻R消耗的电能．

解答 解：（1）当开关S闭合，不称量物体时，R₀与R串联，
则R_总=R+R₀=25Ω+5Ω=30Ω，
此时电路中的电流I为：
I=$\frac{U}{{R}_{总}}$=$\frac{3V}{30Ω}$=0.1A．
（2）当称量物体质量达到最大时，只有R₀接入电路，则在10s内R₀产生的热量Q=W=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{0}}$t=$\frac{（3V）^{2}}{5Ω}$×10=18J．
答：（1）当开关S闭合，没有称量物体时，电路中的电流为0.1A．
（2）当称量物体质量达到最大值时，在10s内R₀产生的热量是18J．

点评 本题考查串联电路的特点和电功的计算，正确分析不称量物体时和称量物体质量达到最大值时电路连接是解题的关键．