Question

小刚观察了市场上的“测重仪”后，画出了图21所示的原理图：A为托盘，P为金属滑片且固定在托盘下的轻质弹簧上，并能随轻质弹簧一起上下滑动，当托盘中不放物体时，P位于R的最上端。已知R₀=5Ω，R的最大阻值为25Ω，电源电压恒为3V。问：

(1)图中的质量表应该用什么电表改装?                 。

(2)当开关S闭合，不称量物体时，通电５min电阻R消耗的电能是多少?

(3)当称量物体质量达到最大值时，R₀消耗的功率是多少?  

Answer 1

解：（1）图中的质量表应用电流表改装。----------------------------（1分）

       （2）当开关S闭合，不称量物体时，R₀与R串联，此时电路中的电流I为：

         I=U/（R+ R₀）=3V/（25Ω+5Ω）=0.1A------------------------（3分）

则R消耗的电能W为：

         W=I²Rt =（0.1A）²×25Ω×300S=75J----------------------------（5分）

       （3）当称量物体质量达到最大时，只有R₀接入电路，则R₀消耗的电功率P为：

         P=U²/R₀=（3V）²/5Ω=1.8W----------------------------------------（7分）

备注：采用其它方法求解，只要正确同样给分。