Question

14．如圖所示的測重儀原理圖，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．求：
（1）當開關(guān)S閉合，沒有稱量物體時，電路中的電流．
（2）當稱量物體質(zhì)量達到最大值時，在10s內(nèi)R₀產(chǎn)生的熱量．

Answer 1

分析 （1）當開關(guān)S閉合，沒有稱量物體時，R與R₀串聯(lián)，由電源電壓和總電阻求出電流；
（2）當稱量物體質(zhì)量達到最大值時，R沒有接入電路中，R₀兩端電壓為電源電壓，再根據(jù)W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t求出電阻R消耗的電能．

解答 解：（1）當開關(guān)S閉合，不稱量物體時，R₀與R串聯(lián)，
則R_總=R+R₀=25Ω+5Ω=30Ω，
此時電路中的電流I為：
I=$\frac{U}{{R}_{總}}$=$\frac{3V}{30Ω}$=0.1A．
（2）當稱量物體質(zhì)量達到最大時，只有R₀接入電路，則在10s內(nèi)R₀產(chǎn)生的熱量Q=W=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{0}}$t=$\frac{（3V）^{2}}{5Ω}$×10=18J．
答：（1）當開關(guān)S閉合，沒有稱量物體時，電路中的電流為0.1A．
（2）當稱量物體質(zhì)量達到最大值時，在10s內(nèi)R₀產(chǎn)生的熱量是18J．

點評 本題考查串聯(lián)電路的特點和電功的計算，正確分析不稱量物體時和稱量物體質(zhì)量達到最大值時電路連接是解題的關(guān)鍵．