Question

2010成都中考物理

学习了电学知识后，小明、小亮和小艳所在的兴趣小组发现：电学量的变化往往能够用来反映力学、热学、光学等物理量的变化。在冯老师的点拨下，他们在探究过程中不断完善和优化方案，共同设计了一种用电学量的变化来反映力学量——距离变化的装置。

(1)图20(甲)所示是他们最初设计的装置原理图。图中R0是定值电阻，ab是总电阻为9欧、长60 cm、粗细均匀、电阻随长度均匀变化，且沿竖直方向固定放置的金属杆，M是上下均有挂环、可沿竖直导轨上下移动的小物块，M上连有一根左端有滑片P、电阻不计的水平金属细杆，细杆与导线以及P与ab均接触良好，P在ab的中点时，对应于肘既不上移也不下移的位置。

除金属杆ab、小物块M、金属细杆和导轨外，他们还准备了以下器材：

A．电源(提供4 V的稳定电压)

B．电流表A(量程0—0．6 A)

C．电压表V。(量程0～3 V)

D．电压表V2(量程0～15V)

E．定值电阻R0(1欧、3欧、5欧和6欧的电阻各一个)

F．开关S一个，导线(足够长)若干

①认真研究该原理图后，小艳认为图中只需一个电表即可，于是她将电流表去掉，则电流表所在处应该 (填“让其断路”或“用一根导线替代”)。

②小明和小亮认为：该装置应该尽量大地反映M移动的距离范围，同时还希望电压表上的每根刻度线都能够表示出肘移动的距离值。要达到此目的，电压表应该选 (填器材序号字母)；定值电阻风应该选阻值为 欧的。

③在他们改进并初步完善的设计方案中，P在ab的中点，M既不上移也不下移时，电压表的示数是 。

(2)冯老师在充分肯定他们的设计方案后，提出—个建议：能否在上述改进并初步完善的方案基础上再想想办法，使测量的距离范围更大?

他们经过热烈讨论后，决定增加一组滑轮组试试。图20(乙)中的A、B、C是小明、小亮和小艳分别画出的滑轮组与M连接的示意图。他们希望通过电表的示数间接反映绳上N点的移动距离，且要求N点移动距离范围超过M。

①小明的连接方式能够达到目的吗?请说明理由。

② (填“小明”、“小亮”或“小艳”)的连接方式，测量的N点移动距离范围最大。该连接方式中，电压表量程的l／3刻度线处表示的N点移动距离为 (填“向上”或“向下”移动的距离值)。
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Answer 1

　　①认真研究该原理图后，小艳认为图中只需一个电表即可，于是她将电流表去掉，则电流表所在处应该 用一根导线替代 (填“让其断路”或“用一根导线替代”)。
　　②小明和小亮认为：该装置应该尽量大地反映M移动的距离范围，同时还希望电压表上的每根刻度线都能够表示出肘移动的距离值。要达到此目的，电压表应该选 C (填器材序号字母)；定值电阻风应该选阻值为 3 欧的。
　　③在他们改进并初步完善的设计方案中，P在ab的中点，M既不上移也不下移时，电压表的示数是 2.4V 。
　　(2)冯老师在充分肯定他们的设计方案后，提出—个建议：能否在上述改进并初步完善的方案基础上再想想办法，使测量的距离范围更大?
　　他们经过热烈讨论后，决定增加一组滑轮组试试。图20(乙)中的A、B、C是小明、小亮和小艳分别画出的滑轮组与M连接的示意图。他们希望通过电表的示数间接反映绳上N点的移动距离，且要求N点移动距离范围超过M。
　　①小明的连接方式能够达到目的吗?请说明理由。 不能。小明的连接方式中，N接滑轮组中的定滑轮，移动距离只有接在绳子自由端的M的1/4.
　　② 小亮 (填“小明”、“小亮”或“小艳”)的连接方式，测量的N点移动距离范围最大。该连接方式中，电压表量程的l／3刻度线处表示的N点移动距离为 向上33.3cm (填“向上”或“向下”移动的距离值)。

　　不妥之处，还请指正。

追问

但是貌似不对~最后一空应该是50cm
希望别人回答时要有详解，谢谢~！

追答

最后一空如果是50cm的话，应该是对应电压表满量程1/2刻度处

为什么选0-3V的电压表——题目要求，电压表上的每根刻度线都能够表示出肘移动的距离值。而电源电压只有4V，若选0-15V的电压表，就不能达到此目的，因此，电压表应该选C

为什么选 3 欧姆的电阻——所选电压表量程最大值为3V，即电阻丝上分得的电压不允许超过3V，则R0:9欧=（4V-1V）：3V，解得R0=3欧

为什么选小亮的方式连接——滑轮组n=5，绳子段数最多

为什么向上移动33.3cm——电压表偏转1/3量程，即U=1V，则对应电阻丝电阻为1欧，对应长度60cm/9=6.67cm，N点移动距离5x6.67cm=33.3cm

追问

就是50，不过还是谢谢

Answer 2

就是50，我做过几遍了。因为一开始电压表指针就在1/2处，移到1/3处，其实P至移动了1/6。也就是10，再乘滑轮组的绳子股数5，就是50.。。。。这个真的不难，楼主可以去买5.3啊，都有详解的。

追问

呃~我现在懂了，觉得问的是挺弱智的
不过还是谢谢

Answer 3

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