Question

市場上的“電子秤”的原理圖如圖所示，A為托盤，P為金屬滑片且固定在托盤下的輕質彈簧上，并能隨輕質彈簧一起上下滑動，滑動時與R始終接觸良好．當托盤中不放物體時，P位于R的最上端．已知R₀=5Ω，R的最大阻值為25Ω，電源電壓恒為3V．圖中的質量表是用______改裝的；當開關S閉合，不稱量物體時，通電5min電阻R消耗的電能是______J；當稱量物體質量達到最大值時，滑片P剛好滑到R的最下端，此時R₀消耗的功率是______W；不改變質量表的刻度，將R₀的阻值換______（選填“大”或“小”）一些的會使測得的質量比物體的實際質量大．

Answer 1

（1）由電路圖可知，質量表串聯在電路中，所以是由電流表改裝的；
（2）當開關S閉合，不稱量物體時，電阻R₀與R的最大阻值串聯，
∵串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，
∴根據歐姆定律可得，電路中的電流：
I=

U

R0+R

=

3V

5Ω+25

=0.1A，
通電5min電阻R消耗的電能：
W=I²Rt=（0.1A）²×25Ω×5×60s=75J；
（3）當稱量物體質量達到最大值時，電路為R₀的簡單電路，
此時R₀消耗的功率：
P=

U2

R

=

U2

R0

=

(3V)2

5Ω

=1.8W；
（4）不改變質量表的刻度，將R₀的阻值換小一些時，電路中的總電阻變小，根據歐姆定律可知電流表的示數變大，會使測得的質量比物體的實際質量大．
故答案為：電流表；75；1.8；小．