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.