Question

為鍛煉身體，小明設(shè)計(jì)了一個(gè)電子拉力計(jì)．如圖6所示，金屬滑片P與電阻R₁接觸良好，將電表（可以是電流表，也可以是電壓表）改裝成顯示拉力大小的儀表．要求開(kāi)關(guān)閉合后，向左拉力增大，電表示數(shù)隨之增大．下列設(shè)計(jì)符合要求的是（ ）
A．
B．
C．
D．

Answer 1

【答案】分析：由圖所示可知，向左拉彈簧時(shí)，拉力增大，滑動(dòng)變阻器的連入電路的阻值變大，根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的特點(diǎn)逐個(gè)判斷各電路中電表示數(shù)的變化，然后分析找出符合題意的設(shè)計(jì)電路圖即可．
解答：解：選項(xiàng)中A、C、D中，定值電阻和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中，閉合開(kāi)關(guān)S后，拉力F增大時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大，所以根據(jù)歐姆定律可知電路中電流會(huì)變��；這時(shí)由U₂=IR₂可知定值電阻R₂兩端的電壓變��；滑動(dòng)變阻器兩端的電壓由U₁=U-U₂可判斷出是增大．
A圖中，電流表是測(cè)量串聯(lián)電路中的電流，由上分析可知示數(shù)是變小的，故不符合題意；
B圖中，電流表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，對(duì)變阻器短路，滑片的移動(dòng)不改變電路中的電流，電流示數(shù)不變，故不符合題意；
C圖中，電壓表與定值電阻并聯(lián)，測(cè)量的是定值電阻兩端的電壓，由上分析可知定值電阻R₂兩端的電壓變小；所以電表示數(shù)是變小的，故不符合題意；
D圖中，電壓表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，測(cè)量的是滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，由上分析可知滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變大；所以電表示數(shù)是變大的，故符合題意；
故選D．
點(diǎn)評(píng)：本題考查運(yùn)用歐姆定律結(jié)合滑動(dòng)變阻器的使用，利用串聯(lián)電路的特點(diǎn)判斷電路中各元件上的電壓和電流的變化，達(dá)到有效解決生活中實(shí)際問(wèn)題的目的．