(2013•广阳区一模)某兴趣小组设计了一种“电子秤”,实际上是压力测量仪,用来称量物体质量,其原理结构如图所示.图中A

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  • 解题思路:(1)电流表应串联在电路中,电压表应并联在电路中,根据电路图判断重力表是电压表还是电流表;

    (2)由电路图可知,电阻R1与R2串联,重量表测两端R2的电压,当A上放重物时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,重量表示数变大,据此分析电子秤称量物体重量的原理;

    (3)S闭合,不称量物体时(A金属片在最上端),电路中只有R1工作,所以根据W=UIt=

    U

    2

    R

    t

    求电流在R1上做的功;

    (4)当称量物体重力达到最大值时,R2的阻值达到最大值,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出电路中的电流,进一步根据欧姆定律求出R2两端的电压.

    (1)由电路图可知,重量表与滑动变阻器R2并联,电压表与被测电路并联,因此重量表是电压表;

    电阻R1与滑动变阻器R2串联在电路中,电阻R1起保护电路的作用;

    答:重量表应该用电压表改装,R1的主要作用是保护电路.

    (2)由电路图可知,金属片A上放重物、开关S闭合时,弹簧在重物压力作用下缩短,滑动变阻器接入电路的阻值变大,滑动变阻器两端电压变大,重量表示数变大,由此可见,金属片A上的重物越重,重量表示数越大,根据重量表示数大小即可知道所测重物重力大小.

    (3)S闭合,不称量物体时(A金属片在最上端),电路中只有R1工作,

    所以W1=

    U2

    R1t=

    (12V)2

    24Ω×60s=360J;

    (4)由电路图可知,R1与R2串联,当称量物体重量达到最大值时,滑动变阻器R2阻值全部接入电路,

    此时电路中的电流为I=[U

    R1+R2=

    12V/24Ω+72Ω]=0.125A,

    R2两端的电压为U2=IR2=0.125A×72Ω=9V.

    答:(1)重量表应该用电压表改装,R1的主要作用是保护电路.

    (2)金属片A上放重物、开关S闭合时,弹簧在重物压力作用下缩短,滑动变阻器接入电路的阻值变大,滑动变阻器两端电压变大,重量表示数变大,由此可见,金属片A上的重物越重,重量表示数越大,根据重量表示数大小即可知道所测重物重力大小.

    (3)S闭合,不称量物体时(A金属片在最上端),通电1min电流通过R1做360J功.

    (4)当称量物体重量达到最大值时,R2两端的电压是9V.

    点评:

    本题考点: 欧姆定律的应用;电功的计算.

    考点点评: 本题考查了电压表的使用和串联电路的特点,欧姆定律及电功率的计算.关键是会根据电表的正确所以确定电表的类型.

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