Question

市場(chǎng)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(zhì)彈簧上，并能隨輕質(zhì)彈簧一起上下滑動(dòng)，滑動(dòng)時(shí)與R始終接觸良好．當(dāng)托盤中不放物體時(shí)，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(zhì)量表是用

電流表

改裝的；當(dāng)開關(guān)S閉合，不稱量物體時(shí)，通電5min電阻R消耗的電能是

75

J；當(dāng)稱量物體質(zhì)量達(dá)到最大值時(shí)，滑片P剛好滑到R的最下端，此時(shí)R₀消耗的功率是

1.8

W；不改變質(zhì)量表的刻度，將R₀的阻值換

小

（選填“大”或“小”）一些的會(huì)使測(cè)得的質(zhì)量比物體的實(shí)際質(zhì)量大．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)電表的正確使用：電流表與被測(cè)電路元件串聯(lián)、電壓表與被測(cè)電路元件并聯(lián)，判斷質(zhì)量表的類型；
（2）當(dāng)開關(guān)S閉合，不稱量物體時(shí)，電阻R₀與R的最大阻值串聯(lián)，根據(jù)歐姆定律和電阻的串聯(lián)特點(diǎn)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(dāng)稱量物體質(zhì)量達(dá)到最大值時(shí)，電路為R₀的簡單電路，根據(jù)P=

U2

R

求出此時(shí)R₀消耗的功率；
（4）測(cè)得的質(zhì)量比物體的實(shí)際質(zhì)量大說明電路中的電流偏大，根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流偏小，根據(jù)電阻的串聯(lián)特點(diǎn)可知R₀阻值的變化．

解答：解：（1）由電路圖可知，質(zhì)量表串聯(lián)在電路中，所以是由電流表改裝的；
（2）當(dāng)開關(guān)S閉合，不稱量物體時(shí)，電阻R₀與R的最大阻值串聯(lián)，
∵串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
∴根據(jù)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(dāng)稱量物體質(zhì)量達(dá)到最大值時(shí)，電路為R₀的簡單電路，
此時(shí)R₀消耗的功率：
P=

U2

R

=

U2

R0

=

(3V)2

5Ω

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

點(diǎn)評(píng)：本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用以及電表的正確使用，知道測(cè)得的質(zhì)量比物體的實(shí)際質(zhì)量大是由電路中的電阻變小引起的是關(guān)鍵．