Question

【題目】如圖是小明和小華設計的拉力健身器示意圖，在拉環(huán)處加拉力時，滑桿PQ可隨之自由滑動（導線對滑桿滑動無影響）。已知：在彈性限度內，彈簧伸長的長度與受到的拉力大小成正比．老師認為他們的設計有不足之處，應在電路中串聯一個定值電阻．

（1）串聯定值電阻在電路中的作用是______________。

（2）小明和小華的改進方案分別如下：

小明：把定值電阻串聯接在A、B之間。

小華：用定值電阻替換電流表。

若按照小明的方案：閉合開關，向右拉動拉環(huán)，滑片P向右移動的過程中，電壓表的示數_____（選填“變大”“不變”或“變小”）。

若按照小華的方案：閉合開關，當拉力為0N時，滑片P位于B端，電壓表示數為0V；當拉力為500N時，電壓表示數為1.5V；當拉力為1000N時（在彈性限度內），電壓表示數_____3V（選填“大于”“等于”或“小于”）。

Answer 1

【答案】 保護電路 不變 小于

【解析】(1)由電路圖可知，如果電路中沒有定值電阻，當滑片P在最左端時，電路短路，電源短路，會損壞電路；接入定值電阻后，滑片P在最左端時，不會造成電路短路，由此可見，定值電阻的作用是保護電路；(2)①由電路圖可知，把定值電阻串聯接在A. B之間，電壓表測電源電壓，電源電壓不變，向右拉動拉環(huán)，滑片P向右移動的過程中，電壓表示數不變；②設串聯接入電路的定值電阻為R,閉合開關時,電路電流I＝，∵I＝，∴電壓表示數U＝IR滑＝ R滑，電壓表示數與滑動變阻器接入電路的電阻不成正比，且隨滑動變阻器阻值接入電路的阻值越大，電壓表示數增加變慢，因為拉力與滑動變阻器接入電路的阻值成正比，所以電壓表示數與滑動變阻器接入電路的阻值不成正比，因此當拉力為500N時，電壓表示數為1.5V；拉力為1000N是500N的兩倍，電壓表示數小于電壓表原來示數的兩倍，小于1.5V×2＝3V；