Question

12．為了參加全國(guó)青少年創(chuàng)新大賽，小強(qiáng)運(yùn)用所學(xué)電學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)了一個(gè)電子身高測(cè)量?jī)x，如圖所示，其中定值電阻R₁=5Ω，電源電壓恒為4.5V．
（1）R₁在電路中的作用是保護(hù)電路．
（2）當(dāng)被測(cè)身高增加時(shí)，電壓表的示數(shù)變大（選填“變大”、“變小”或“不變”）．
（3）當(dāng)變阻器R₂接入電路的阻值是6.25Ω時(shí)，電流表的示數(shù)為0.4A．

Answer 1

分析 （1）由電路結(jié)構(gòu)可知，滑動(dòng)變阻器有短路的可能性，為了防止出現(xiàn)短路而用R₁來(lái)保護(hù)電路；
（2）由身高測(cè)量?jī)x的結(jié)構(gòu)可知當(dāng)身高增加時(shí)，滑動(dòng)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(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可求得電壓表示數(shù)變化；
（3）已知變阻器接入電路中的阻值與定值電阻R₁阻值，由電阻的串聯(lián)和歐姆定律可求得電流的大小．

解答 解：
（1）當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片滑到最底端時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻為0，若無(wú)R₁會(huì)造成電源短路，所以R₁可以防止整個(gè)電路發(fā)生短路而燒壞電流表和電源，即R₁的作用為保護(hù)電路；
（2）由圖可知，R₁與R₂串聯(lián)，電壓表測(cè)R₁的電壓，電流表測(cè)電路中的電流；
當(dāng)被測(cè)身高增加時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值增大，電路的總電阻增大，由I=$\frac{U}{R}$可知，電路中電流I減��；由U₁=IR₁可知，R₁兩端的電壓減小，由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知電壓表示數(shù)變大；
（3）根據(jù)電阻的串聯(lián)，電路中總電阻：
R=R₂+R₁=5Ω+6.25Ω=11.25Ω，
由歐姆定律可得電路中電流：
I=$\frac{U}{R}$=$\frac{4.5V}{11.25Ω}$═0.4A，
即電流表示數(shù)為0.4A．
故答案為：（1）保護(hù)電路；（2）變大；（3）0.4．

點(diǎn)評(píng) 本題聯(lián)系學(xué)生生活實(shí)際，考查歐姆定律及串聯(lián)電路的規(guī)律，讀懂電路圖是關(guān)鍵．