Question

市場上的“電子秤”的原理圖如圖所示，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，滑動時與R始終接觸良好．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．圖中的質量表是用

電流表

改裝的；當開關S閉合，不稱量物體時，通電5min電阻R消耗的電能是

75

J；當稱量物體質量達到最大值時，滑片P剛好滑到R的最下端，此時R₀消耗的功率是

1.8

W；不改變質量表的刻度，將R₀的阻值換

小

（選填“大”或“小”）一些的會使測得的質量比物體的實際質量大．

Answer 1

分析：（1）根據電表的正確使用：電流表與被測電路元件串聯、電壓表與被測電路元件并聯，判斷質量表的類型；
（2）當開關S閉合，不稱量物體時，電阻R₀與R的最大阻值串聯，根據歐姆定律和電阻的串聯特點求出電路中的電流，利用W=I²Rt求出通電5min電阻R消耗的電能；
（3）當稱量物體質量達到最大值時，電路為R₀的簡單電路，根據P=

U2

R

求出此時R₀消耗的功率；
（4）測得的質量比物體的實際質量大說明電路中的電流偏大，根據歐姆定律可知電路中的電流偏小，根據電阻的串聯特點可知R₀阻值的變化．

解答：解：（1）由電路圖可知，質量表串聯在電路中，所以是由電流表改裝的；
（2）當開關S閉合，不稱量物體時，電阻R₀與R的最大阻值串聯，
∵串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，
∴根據歐姆定律可得，電路中的電流：
I=

U

R0+R

=

3V

5Ω+25

=0.1A，
通電5min電阻R消耗的電能：
W=I²Rt=（0.1A）²×25Ω×5×60s=75J；
（3）當稱量物體質量達到最大值時，電路為R₀的簡單電路，
此時R₀消耗的功率：
P=

U2

R

=

U2

R0

=

(3V)2

5Ω

=1.8W；
（4）不改變質量表的刻度，將R₀的阻值換小一些時，電路中的總電阻變小，根據歐姆定律可知電流表的示數變大，會使測得的質量比物體的實際質量大．
故答案為：電流表；75；1.8；小．

點評：本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用以及電表的正確使用，知道測得的質量比物體的實際質量大是由電路中的電阻變小引起的是關鍵．