Question

19．某校物理兴趣小组设计了一种“电子秤”，实际上是压力测量仪，用它来称量物体的重力，其原理结构如图所示．图中A为金属片，B为金属板，R₁=24Ω，R₂是最大值为72Ω的滑动变阻器，电源电压为12V不变．当称量物体重力达到最大值时，R₂两端的电压为9V，当称量物体的重力是最大值一半时，R₂两端的电压为7.2V．

Answer 1

分析 由电路图可知，R₁与R₂串联，重力表与R₂并联，应为电压表改装的，当称量物体重力达到最大值时，R₂接入电路中的电阻最大，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出R₂两端的电压；当称量物体的重力是最大值一半时，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出R₂两端的电压．

解答 解：由电路图可知，R₁与R₂串联，重力表与R₂并联，应为电压表改装的，
当称量物体重力达到最大值时，R₂接入电路中的电阻最大，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则R_总=R₁+R₂=24Ω+72Ω=96Ω，
所以，电路中的电流：
I=$\frac{U}{{R}_{总}}$=$\frac{12V}{96Ω}$=0.125A，
R₂两端的电压：
U₂=IR₂=0.125A×72Ω=9V．
当称量物体的重力是最大值一半时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则R_总′=R₁+R₂′=24Ω+$\frac{1}{2}$×72Ω=60Ω，
所以，电路中的电流：
I′=$\frac{U}{{R}_{总}′}$=$\frac{12V}{60Ω}$=0.2A，
R₂两端的电压：
U₂′=I′R₂′=0.2A×$\frac{1}{2}$×72Ω=7.2V．
故答案为：9；7.2．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，要注意根据电表的正确使用判断重力表的类型和称量物体重力达到最大值时R₂阻值的判断．