Question

小刚观察了市场上的“测重仪”后，画出了如图所示的原理图：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，当托盘中不放物体时，P位于R的最上端．已知R=5Ω，R的最大阻值为25Ω，电源电压恒为3V．问：
（1）图中的质量表应该用什么电表改装？______．
（2）当开关S闭合，不称量物体时，通电5min电阻R消耗的电能是多少？
（3）当称量物体质量达到最大值时，R消耗的功率是多少？

Answer

（1）根据物体越重，R接入电路的电阻越小，电流越大，“测重仪”的示数越大，可知质量表应用电流表改装的；
（2）不称量物体时，R与R串联，由电源电压和总电阻求出电流，再根据W=I2Rt求出电阻R消耗的电能；
（3）当称量物体质量达到最大值时，R没有接入电路中，R两端电压为电源电压，根据P=可求出R消耗的功率．
【解析】
（1）图中的质量表应用电流表改装．
（2）当开关S闭合，不称量物体时，R与R串联，
R总=R+R=25Ω+5Ω=30Ω，
此时电路中的电流I为：
I===0.1A，
则R消耗的电能W为：
W=I2Rt=（0.1A）2×25Ω×300S=75J．
（3）当称量物体质量达到最大时，只有R接入电路，则R消耗的电功率P为：
P===1.8W．
答：（1）图中的质量表应用电流表改装；
（2）电阻R消耗的电能是75J；
（3）R消耗的电功率是1.8W．