Question

市场上的“电子秤”的原理图如图所示，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，滑动时与R始终接触良好．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．图中的质量表是用

电流表

改装的；当开关S闭合，不称量物体时，通电5min电阻R消耗的电能是

75

J；当称量物体质量达到最大值时，滑片P刚好滑到R的最下端，此时R₀消耗的功率是

1.8

W；不改变质量表的刻度，将R₀的阻值换

小

（选填“大”或“小”）一些的会使测得的质量比物体的实际质量大．

Answer 1

分析：（1）根据电表的正确使用：电流表与被测电路元件串联、电压表与被测电路元件并联，判断质量表的类型；
（2）当开关S闭合，不称量物体时，电阻R₀与R的最大阻值串联，根据欧姆定律和电阻的串联特点求出电路中的电流，利用W=I²Rt求出通电5min电阻R消耗的电能；
（3）当称量物体质量达到最大值时，电路为R₀的简单电路，根据P=

U2

R

求出此时R₀消耗的功率；
（4）测得的质量比物体的实际质量大说明电路中的电流偏大，根据欧姆定律可知电路中的电流偏小，根据电阻的串联特点可知R₀阻值的变化．

解答：解：（1）由电路图可知，质量表串联在电路中，所以是由电流表改装的；
（2）当开关S闭合，不称量物体时，电阻R₀与R的最大阻值串联，
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
∴根据欧姆定律可得，电路中的电流：
I=

U

R0+R

=

3V

5Ω+25

=0.1A，
通电5min电阻R消耗的电能：
W=I²Rt=（0.1A）²×25Ω×5×60s=75J；
（3）当称量物体质量达到最大值时，电路为R₀的简单电路，
此时R₀消耗的功率：
P=

U2

R

=

U2

R0

=

(3V)2

5Ω

=1.8W；
（4）不改变质量表的刻度，将R₀的阻值换小一些时，电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知电流表的示数变大，会使测得的质量比物体的实际质量大．
故答案为：电流表；75；1.8；小．

点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用以及电表的正确使用，知道测得的质量比物体的实际质量大是由电路中的电阻变小引起的是关键．