Question

【题目】小刚观察了市场上的“测重仪”后，画出了如图所示的原理图：A为托盘，P为金属滑片且固定在托盘下的轻质弹簧上，并能随轻质弹簧一起上下滑动，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．问：
（1）图中的质量表应该用什么电表改装？
（2）当开关S闭合，不称量物体时，通电5min电阻R消耗的电能是多少？
（3）当称量物体质量达到最大值时，R0消耗的功率是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：图中的质量表与电阻R、R0串联接入电路，所以是用电流表改装．
（2）解：当开关S闭合，不称量物体时，R0与R串联，

R总=R+R0=25Ω+5Ω=30Ω，

此时电路中的电流I为：

I= = =0.1A，

则R消耗的电能为：

W=I2Rt=（0.1A）2×25Ω×300S=75J．

（3）解：当称量物体质量达到最大时，只有R0接入电路，则R0消耗的电功率P为：

P= = =1.8W．

【解析】（1）根据质量表与电阻R、R0串联接入电路，可知质量表应用电流表改装的；物体越重，R接入电路的电阻越小，电流越大，“测重仪”的示数越大；（2）不称量物体时，R与R0串联，由电源电压和总电阻求出电流，再根据W=I2Rt求出电阻R消耗的电能；（3）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，根据P= 可求出R0消耗的功率．