Question

【題目】小剛觀察了市場上的“測重儀”后，畫出了如圖所示的原理圖：A為托盤，P為金屬滑片且固定在托盤下的輕質彈簧上，并能隨輕質彈簧一起上下滑動，當托盤中不放物體時，P位于R的最上端．已知R0=5Ω，R的最大阻值為25Ω，電源電壓恒為3V．問：

（1）圖中的質量表應該用什么電表改裝？ ．

（2）當開關S閉合，不稱量物體時，通電5min電阻R消耗的電能是多少？

（3）當稱量物體質量達到最大值時，R0消耗的功率是多少？

Answer 1

【答案】（1）圖中的質量表應用電流表改裝；

（2）電阻R消耗的電能是75J；

（3）R0消耗的電功率是1.8W．

【解析】試題分析：（1）根據物體越重，R接入電路的電阻越小，電流越大，“測重儀”的示數越大，可知質量表應用電流表改裝的；

（2）不稱量物體時，R與R0串聯，由電源電壓和總電阻求出電流，再根據W=I2Rt求出電阻R消耗的電能；

（3）當稱量物體質量達到最大值時，R沒有接入電路中，R0兩端電壓為電源電壓，根據P=可求出R0消耗的功率．

解：（1）圖中的質量表應用電流表改裝．

（2）當開關S閉合，不稱量物體時，R0與R串聯，

R總=R+R0=25Ω+5Ω=30Ω，

此時電路中的電流I為：

I===0.1A，

則R消耗的電能W為：

W=I2Rt=（0.1A）2×25Ω×300S=75J．

（3）當稱量物體質量達到最大時，只有R0接入電路，則R0消耗的電功率P為：

P===1.8W．

答：（1）圖中的質量表應用電流表改裝；

（2）電阻R消耗的電能是75J；

（3）R0消耗的電功率是1.8W．