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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量,...

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量,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.问:
(1)图中的重量表应该用什么电表改装?R1的主要作用是什么?
(2)当金属片A上放重物、开关S闭合时,请说明电子秤称量物体重量的原理.
(3)当称量物体重量达到最大值时,R2两端的电压是多少?

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(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)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. 【解析】 (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)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===0.125A, R2两端的电压为U2=IR2=0.125A×72Ω=9V. 答:当称量物体重量达到最大值时,R2两端的电压是9V.
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考点分析:
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