Question

（2010?恩施州）为了参加全国青少年创新大赛，小强运用所学电学知识，设计了一个电子身高测量仪，如图所

（2010?恩施州）为了参加全国青少年创新大赛，小强运用所学电学知识，设计了一个电子身高测量仪，如图所示，其中定值电阻R1=5Ω，电源电压恒为4.5V，R2的规格为“15Ω 0.5A”，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A，（1）R1在电路中的作用是______．（2）当被测身高增加时，电压表的示数______（选填“变大”、“变小”或“不变”）．（3）当变阻器R2接入电路的阻值是6.25Ω时，电流表的示数为______A．（4）为了保证电路中各元件安全工作，变阻器接入电路的阻值范围是______．

Answer 1

（1）当滑动变阻器滑片滑到最底端时，滑动变阻器会短路，故R₁可以防止整个电路发生短路而烧坏电流表，故R₁的作用为保护电路；
（2）当被测身高增加时，滑动变阻器接入电阻增大，则由欧姆定律可知电路中电流减小，R₁两端的电压减小，由串联电路的电压规律可知电压表示数变大；
（3）电路中总电阻R=R₂+R₁=5Ω+6.25Ω=11.25Ω，由欧姆定律可得电路中电流I=

U

R

=

4.5V

11.25Ω

=0.4A；
（4）由题意知，电流表量程为0～0.6A，而R₂的限制电流为0.5A，故电路中电流不得超过0.5A；则由欧姆定律可得：
电路的总电阻R_总=

U

I1

=

4.5V

0.5A

=9Ω； 则此时滑动变阻器接入电阻为R₀=9Ω-5Ω=4Ω；
电压表量程为0～3V，故滑动变阻器两端的电压不得超过U′=3V，则当滑动变阻器两端的电压为3V时，R₁两端的电压为U₁=4.5V-3V=1.5V；则由欧姆定律可得：
电路中电流为I₂=

U1

R1

=

1.5V

5Ω

=0.3A； 则滑动变阻器的阻值R₀′=

U′

I2

=

3V

0.3A

=10Ω；
故滑动变阻器的阻值范围为4Ω～10Ω．
故答案为：（1）保护电路；（2）变大；（3）0.4；（4）4Ω～10Ω．