8.圖甲是某電子秤的原理圖.R1是調(diào)零電阻,R2是一根長10cm的均勻電阻絲,托盤與彈簧相連,滑片P固定在彈簧上端并能隨彈簧的伸縮上下移動.空盤時,滑片P位于R2的最上端,稱量最大值時,滑片P位于R2的最下端.R2最大阻值為40Ω,電源電壓為3V.滑片P與彈簧的電阻不計(jì).已知該彈簧壓縮的長度△L與所受壓力F的關(guān)系如圖乙所示.g=10N/kg.

(1)圖甲中的“質(zhì)量表”用電流表改裝而成;
(2)空盤時,閉合開關(guān)S,電路電流為0.3A,此時R1接入電路的阻值為10Ω;
(3)該電子秤可稱量的最大質(zhì)量為2.5kg,此時電路消耗的總功率為0.18W;
(4)若長期使用導(dǎo)致電源電壓減小,為能校零,應(yīng)使R1接入電路的電阻減小.

分析 (1)根據(jù)電表的正確使用:電流表與被測電路元件串聯(lián)、電壓表與被測電路元件并聯(lián),判斷質(zhì)量表的類型;
(2)空盤時,電路為R1的簡單電路,根據(jù)歐姆定律求出R1的阻值;
(3)由R2的長度知,稱量物體質(zhì)量最大時,滑片P位于R2的最下端,彈簧長度變化等于R2連入長度變化,由圖象計(jì)算物體的最大質(zhì)量;
稱量最大質(zhì)量時,電阻R0與R的最大阻值串聯(lián),根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電路消耗的總功率;
(4)根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理分析解答R1接入電路的電阻變化情況.

解答 解:(1)由甲圖可知,質(zhì)量表串聯(lián)在電路中,所以是由電流表改裝的;
(2)空盤時,滑片P位于R2的最上端,閉合開關(guān)S,電路為R1的簡單電路,
由歐姆定律可得:R1=$\frac{U}{I}$=$\frac{3V}{0.3A}$=10Ω;
(3)由題知,R2是一根長10cm的均勻電阻絲,稱量物體質(zhì)量最大時,滑片P位于R2的最下端,彈簧壓縮長度量等于電阻絲R2的長度,即△L=10cm,
由圖象知,此時受到的壓力為25N,所以物體的最大質(zhì)量:m=$\frac{G}{g}$=$\frac{F}{g}$=$\frac{25N}{10N/kg}$=2.5kg;
稱量最大質(zhì)量時,滑片P位于R2的最下端,電阻R1與R2的最大阻值串聯(lián),串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
電路消耗的總功率:P=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{(3V)^{3}}{10Ω+40Ω}$=0.18W;
(4)電源電壓減小,若空盤時R1滑片位置不變,由I=$\frac{U}{R}$可知,電路中電流變;為能校零,即空盤時電流表示數(shù)與原來顯示值相同,根據(jù)I=$\frac{U}{R}$可知,應(yīng)使R1接入電路的電阻減小,即滑片左移.
故答案為:(1)電流;(2)10;(3)2.5;0.18;(4)減。

點(diǎn)評 本題考查了電表的正確使用和電路中定值電阻的作用以及串聯(lián)電路的特點(diǎn)、歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用,關(guān)鍵是正確分析電路狀態(tài),能從圖象中獲取有用信息.理論聯(lián)系實(shí)際是一道好題.

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