Question

6．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，用它来称量物体的质量，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）如图中的质量表应该用电压表改装，R₁的作用是保护电路．
（2）当称量物体质量达到最大时，R₂两端的电压是9V．
（3）当R₁阻值增大时，质量表指针偏转范围变小．

Answer 1

分析 （1）电流表应串联在电路中，电压表应并联在电路中，根据电路图判断质量表是电压表还是电流表；
（2）当称量物体重力达到最大值时，R₂的阻值达到最大值，根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出电路中的电流，进一步根据欧姆定律求出R₂两端的电压；
（3）由串联电路特点和欧姆定律分析R₁阻值增大时，质量表示数变化情况．

解答 解：
（1）由电路图可知，质量表与滑动变阻器R₂并联，电压表与被测电路并联，因此质量表是电压表；
电阻R₁与滑动变阻器R₂串联在电路中，电阻R₁起保护电路的作用；
（2）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=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{12V}{24Ω+72Ω}$=0.125A，
R₂两端的电压为：U₂=IR₂=0.125A×72Ω=9V；
（3）如R₁阻值增大时，由串联电路的分压原理知，R₁两端电压增大，则R₂两端电压减小，电压表（质量表）偏转变小．即质量表指针偏转范围变小．
故答案为：（1）电压；保护电路；（2）9；（3）小．

点评 本题考查了电压表的使用和串联电路的特点，及欧姆定律的计算．关键是会根据电表的正确所以确定电表的类型．