Question

【題目】某實驗小組設計的電子身高測量儀如圖所示，R是固定的、豎直放置的硬電阻棒，b端離地面的高度是160cm，總長為30cm，總電阻為15Ω，其接入電路的阻值與接入的棒長成正比，金屬桿cd和MP（右端P是滑片）與電路接觸良好，電阻不計。已知電源電壓為4.5V，電阻R0=5Ω。

（1）小明用測量儀量身高時，電流表示數(shù)為0.5A，此時電阻棒R接入電路的阻值是多少？

（2）若電壓表量程為0～3V，電流表量程為0～0.6A，為保證電路各元件安全工作，電子身高測量儀能測量的最大身高是多少？

Answer 1

【答案】（1）4Ω；（2）180cm

【解析】

試題分析：（1）電流表示數(shù)為0.5A時，電路中的總電阻：R總 =U/I=4.5V/0.5A=9Ω，

∵串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，∴此時電阻棒R接入電路的電阻：R=R總-R0 =9Ω-5Ω=4Ω

（2）當電壓表的示數(shù)為3V，R0 兩端的電壓：U0 =U-UR =4.5V-3V=1.5V，

電路中的電流：I′=U0/R0=1.5V/5Ω=0.3A，∵0.3A＜0.6A，∴此時身高測量儀測量的身高最大，電阻棒接入電路中的電阻最大，最大為：R′=UR/I′=3V/0.3A=10Ω，電阻棒離地面的高度：168cm-（30cm/15Ω）×4Ω=160cm，該測量儀器能測量的最大高度：160cm+10Ω/15Ω×30cm=180cm