Question

如图是某同学设计的电子身高测量仪的示意图，其中定值电阻R1=10Ω，电源电压恒为4.5V，变阻器R2的规格为

如图是某同学设计的电子身高测量仪的示意图，其中定值电阻R1=10Ω，电源电压恒为4.5V，变阻器R2的规格为“40Ω 0.5A”，电压表的量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A．（1）当被测者的身高比前者更高时，电流表的示数会变______．（2）当变阻器R2接入电路的阻值是10Ω时，电压表的示数是______V．（3）为了不损坏电路中的元件，变阻器接入电路的阻值范围是______．

Answer 1

由电路图可知，两电阻串联，电压表测R₂两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）当被测者的身高比前者更高时，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，
根据欧姆定律可知，电路中的电流变小即电流表的示数变小；
（2）∵串联电路中的总电阻等于各分电阻之和，
∴当R₂接入电路中的电阻为10?时，电路中的电流：
I=

U

R1+R2

=

4.5V

10Ω+10Ω

=0.225A，
电压表的示数：
U₂=IR₂=0.225A×10Ω=2.25V；
（3）当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流：
I′=

U

R1

=

4.5V

10Ω

=0.45A，
∵0.45A＜0.5A＜0.6A，
∴滑动变阻器接入电路中的最小电阻为0Ω；
当电压表的示数最大时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，
∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴R₁两端的电压：
U₁′=U-U₂′=4.5V-3V=1.5V，
∵串联电路中各处的电流相等，
∴根据欧姆定律可得：

U1′

R1

=

U2′

R2′

，即

1.5V

10Ω

=

3V

R2′

，
解得：R₂′=20Ω，
∴为了不损坏电路中的元件，变阻器接入电路的阻值范围是0Ω～20Ω．
故答案为：（1）小；（2）2.25；（3）0Ω～20Ω．