Question

（2012?瀘州）如圖所示，是小軍在瀘州市科技創(chuàng)新大賽中制作的一種簡易電子臺(tái)秤原理圖，稱量時(shí)臺(tái)面上的壓力壓縮彈簧使金屬滑動(dòng)片P在變阻器R₂上滑動(dòng)．已知R₂的最大阻值是電阻R₁阻值的4倍，電源電壓恒定．未稱量時(shí)，滑片P剛好位于R₂的最上端a點(diǎn)，當(dāng)稱量的重物變重時(shí)，電流表的示數(shù)將

變大

（選填“變大”、“變小”或“不變”）．當(dāng)臺(tái)面上放最大稱量重物時(shí)，滑片P剛好位于變阻器R₂的最下端b點(diǎn)，此時(shí)電流表的讀數(shù)為0.6A，則該電子臺(tái)秤未稱量時(shí)電流表的示數(shù)為

0.12

A．

Answer 1

分析：①從圖可知，定值電阻R₁和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)R₂串聯(lián)，電流表測量的是整個(gè)電路中的電流，首先判斷出當(dāng)稱量的重物變重時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路中電阻的變化，再根據(jù)串聯(lián)電路電阻的特點(diǎn)，判斷出電路中總電阻的變化，最后再利用公式I=

U

R

判斷出電路中電流的變化，即電流表示數(shù)的變化．
②當(dāng)臺(tái)面上放最大稱量重物時(shí)，滑片P剛好位于變阻器R₂的最下端b點(diǎn)，此時(shí)電路中只有定值電阻R₁，可利用公式I=

U

R

計(jì)算出此時(shí)電路中的電流，未稱量時(shí)，滑片P剛好位于R₂的最上端a點(diǎn)，定值電阻R₁和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)R₂串聯(lián)，此時(shí)滑動(dòng)變阻器R₂連入電路中的電阻最大，而R₂的最大阻值是電阻R₁阻值的4倍，根據(jù)串聯(lián)電路電阻的特點(diǎn)，計(jì)算出電路中總電阻，再利用公式I=

U

R

計(jì)算出此時(shí)電路中的電流．

解答：解；
①從圖可知，定值電阻R₁和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)R₂串聯(lián)，當(dāng)稱量的重物變重時(shí)，滑動(dòng)變阻器的滑片P向下移動(dòng)，其連入電路中電阻的變小，
則根據(jù)串聯(lián)電路電阻的特點(diǎn)可知，此時(shí)電路中的總電阻的變小，而電源電壓不變，由利用公式I=

U

R

可知，電路中的電流變大，即電流表的示數(shù)變大．
②當(dāng)臺(tái)面上放最大稱量重物時(shí)，滑片P剛好位于變阻器R₂的最下端b點(diǎn)，此時(shí)電路中只有定值電阻R₁，此時(shí)電流表的讀數(shù)為0.6A，
∴I₁=

U

R1

=0.6A，
未稱量時(shí)，滑片P剛好位于R₂的最上端a點(diǎn)，此時(shí)滑動(dòng)變阻器R₂連入電路中的電阻最大，
而R₂=4R₁，
∴此時(shí)電路中的總電阻為：R=R₁+R₂=R₁+4R₁=5R₁，
此時(shí)電路中的電流為：I=

U

R

=

U

5R1

=

1

5

×

U

R1

=

1

5

×0.6A=0.12A．
故答案為：變大；0.12A．

點(diǎn)評：本題利用了串聯(lián)電路的電流、電阻特點(diǎn)和歐姆定律分析動(dòng)態(tài)電路問題．關(guān)鍵是理解稱量重物的質(zhì)量與滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻之間的關(guān)系．