Question

12．高速公路收费站已开始对过往的货车实施计重收费，某同学结合所学物理知识设计了如图所示的称重计原理图（电源电压恒为24V，R₁阻值为10欧姆，R的最大阻值为20欧姆，称重计由电流表改装而成）．
（1）请你帮助该同学完成电路图，要求称重时，车辆越重，称重计指针向右偏转幅度越大．
（2）根据该同学的电路图思考下列问题：
①R₁在电路中起保护电路作用；
②当称重计上未放物体时，滑片P指在R的最上端．则称重计的零刻度对应电流表的示数为0.8A．

Answer 1

分析 （1）称重计指针向右偏转幅度越大，说明电路中的电流越大，根据欧姆定律做出解答；
（2）①假设去掉定值电阻R₁，判断可能出现的现象，从而确定所起的作用；
②当称重计上未放物体时，滑片在最上端，滑动变阻器和定值电阻串联，根据欧姆定律求出电路中的电流，即为称重计的零刻度对应电流表的示数．

解答 解：
（1）称重计由电流表改装而成，称重计指针向右偏转幅度越大，说明电路中的电流越大，根据欧姆定律可知，此时电阻变小，即车辆越重，滑动变阻器连入电路中的电阻越小；由图可知，滑动变阻器应把滑片和下方接线柱连入电路，如下图所示：

（2）①当车辆很重时，滑片滑到最下端，如果没有电阻R₁，会造成电源短路，烧坏电源和电流表，所以电路中的R₁具有保护电路的作用；
②当称重计上未放物体时，滑片在最上端，滑动变阻器的最大阻值和定值电阻串联，
此时电路中的电流I=$\frac{U}{R+{R}_{1}}$=$\frac{24V}{10Ω+20Ω}$=0.8A，即称重计的零刻度对应电流表的示数为0.8A．
故答案为：（1）如上图所示；（2）①保护电路；②0.8．

点评 本题考查串联电路特点和欧姆定律的应用，正确分析电路是解题的关键．