Question

2．為了參加全國青少年創新大賽，小強運用所學電學知識設計了一個電子身高測量儀，如圖所示，其中定值電阻R₁=5Ω，電源電壓恒為4.5V，滑動變阻器R₂的規格為“15Ω   0.5A”，電壓表量程為0～3V，電流表量程為0～0.6A．則：
（1）R₁在電路中的作用是保護電路．
（2）當被測身高增加時，電壓表的示數變大（選填“變大”、“變小”或“不變”）．
（3）當滑動變阻器R₂接入電路的阻值是6.25Ω時，電流表的示數為0.4A．

Answer 1

分析 （1）由電路結構可知，滑動變阻器有短路的可能性，為了防止出現短路而用R₁來保護電路；
（2）由身高測量儀的結構可知當身高增加時，滑動變阻器接入電阻的變化，則由歐姆定律可求得電路中的電流，根據串聯電路的電壓規律可求得電壓表示數變化；
（3）已知變阻器阻值與定值電阻R₁阻值，由歐姆定律可求得電流的大小．

解答 解：（1）當滑動變阻器滑片滑到最底端時，滑動變阻器會短路，故R1可以防止整個電路發生短路而燒壞電流表，R₁的作用為保護電路；
（2）當被測身高增加時，滑動變阻器接入電阻增大，則由歐姆定律可知電路中電流I減小，根據U₁=R₁I可知R₁兩端的電壓減小，由串聯電路的電壓規律可知電壓表示數變大；
（3）電路中總電阻R=R₁+R₂=5Ω+6.25Ω=11.25Ω，
則電路中電流I=$\frac{U}{R}$═$\frac{4.5V}{11.25Ω}$=0.4A，
即電流表示數為0.4A．
故答案為：（1）保護電路；（2）變大；（3）0.4．

點評 本題聯系學生生活實際，考查歐姆定律及串聯電路的規律，讀懂電路圖是關鍵．