Question

18．為了參加南山區(qū)科技節(jié)，小明運(yùn)用所學(xué)電學(xué)知識，設(shè)計(jì)了一個電子身高測量儀，如圖所示，其中定值電阻R₁=15Ω，電源電壓恒為6V，R₂的規(guī)格為“30Ω，0.5A”，電壓表量程為0～3V，電流表量程為0～0.6A，合上電鍵．
（1）R₁在電路中的作用是保護(hù)電路；
（2）當(dāng)被測身高增加時，電壓表的示數(shù)變大（選填“變大”、“變小”或“不變”）；
（3）當(dāng)變阻器R₂接入電路的阻值是5Ω時，電流表的示數(shù)為0.3A．

Answer 1

分析 （1）由電路結(jié)構(gòu)可知，滑動變阻器有短路的可能性，為了防止出現(xiàn)短路而用R₁來保護(hù)電路；
（2）由身高測量儀的結(jié)構(gòu)可知當(dāng)身高增加時，滑動變阻器接入電阻的變化，則由歐姆定律可求得電路中的電流，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可求得電壓表示數(shù)變化；
（3）已知變阻器阻值與定值電阻R₁阻值，由歐姆定律可求得電流的大小．

解答 解：（1）當(dāng)滑動變阻器的滑片滑到最底端時，滑動變阻器會短路，所以串聯(lián)電阻R₁可以防止整個電路發(fā)生短路而燒壞電流表、電源，即R₁的作用是保護(hù)電路；
（2）由圖可知，R₁與R₂串聯(lián)，電壓表測R₂兩端電壓，當(dāng)被測身高增加時，滑動變阻器接入電路的電阻增大，由歐姆定律可知電路中電流I減小，R₁兩端的電壓U₁=IR₁減小，則R₂兩端電壓為U₂=U-U₁，由電源電壓恒定可知，U₂變大即電壓表示數(shù)變大；
（3）由圖可知，R₁與R₂串聯(lián)，電流表測電路電流，
電路中總電阻為：R=R₁+R₂=15Ω+5Ω=20Ω，
根據(jù)I=$\frac{U}{R}$可得電路中電流：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{6V}{20Ω}$=0.3A，
即電流表示數(shù)為0.3A．
故答案為：（1）保護(hù)電路；（2）變大；（3）0.3．

點(diǎn)評 本題聯(lián)系學(xué)生生活實(shí)際，考查歐姆定律及串聯(lián)電路的規(guī)律，讀懂電路圖是關(guān)鍵．