Question

【題目】某校物理興趣小組設計了一種“電子秤”，實際上是壓力測量儀，用它來稱量物體的重量，其原理結構如圖所示．圖中A為金屬片，B為金屬板，R1=24Ω，R2是最大值為72Ω的滑動變阻器，電源電壓為12V不變．問：

（1）圖中的重量表應該用什么電表改裝？R1的主要作用是什么？

（2）當金屬片A上放重物、開關S閉合時，請說明電子秤稱量物體重量的原理．

（3）當稱量物體重量達到最大值時，R2兩端的電壓是多少？

Answer 1

【答案】（1）重量表應該用電壓表改裝，R1的主要作用是保護電路．

（2）由電路圖可知，金屬片A上放重物、開關S閉合時，彈簧在重物壓力作用下縮短，滑動變阻器接入電路的阻值變大，滑動變阻器兩端電壓變大，重量表示數變大，由此可見，金屬片A上的重物越重，重量表示數越大，根據重量表示數大小即可知道所測重物重力大小．

（3）當稱量物體重量達到最大值時，R2兩端的電壓是9V．

【解析】解：（1）由電路圖可知，重量表與滑動變阻器R2并聯，電壓表與被測電路并聯，因此重量表是電壓表；

電阻R1與滑動變阻器R2串聯在電路中，電阻R1起保護電路的作用；

答：重量表應該用電壓表改裝，R1的主要作用是保護電路．

（2）由電路圖可知，金屬片A上放重物、開關S閉合時，彈簧在重物壓力作用下縮短，滑動變阻器接入電路的阻值變大，滑動變阻器兩端電壓變大，重量表示數變大，由此可見，金屬片A上的重物越重，重量表示數越大，根據重量表示數大小即可知道所測重物重力大小．

（3）由電路圖可知，R1與R2串聯，當稱量物體重量達到最大值時，滑動變阻器R2阻值全部接入電路，

此時電路中的電流為I===0.125A，

R2兩端的電壓為U2=IR2=0.125A×72Ω=9V．

答：當稱量物體重量達到最大值時，R2兩端的電壓是9V．