(2013•兰州一模)为参加全国青少年创新大赛,小强运用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R0=5

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  • 解题思路:(1)由电路图可知,电阻R0与滑动变阻器R串联接入电路,电阻R0起保护电路的作用.

    (2)分析升高增加时,滑片P的移动方向,判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化,由串联电路特点判断电压表示数如何变化.

    (3)由欧姆定律求出小强测身高时电路的总电阻,由串联电路的特点求出滑动变阻器接入电路的电阻值,然后求出滑动变阻器电阻棒接入电路的长度,再求出滑动变阻器下端距地面的高度;由欧姆定律求出小明测身高时电路的总电阻,由串联电路特点求出滑动变阻器接入电路的阻值,然后求出滑动变阻器接入电路的电阻棒的长度,最后求出小明的身高.

    (1)由电路图可知,电阻R0在电路起保护电路的作用.

    故答案为:保护电路.

    (2)由电路图可知,电压表测滑动变阻器两端电压,被测身高增加时,

    滑动变阻器电阻棒接入电路的长度增加,滑动变阻器接入电路的阻值变大,

    滑动变阻器的分压变大,因此电压表示数变大.

    故答案为:变大.

    (3)小强测身高时:电路总电阻R总1=[U

    I1=

    4.5V/0.3A]=15Ω,

    滑动变阻器接入电路的阻值RPb1=R总1-R0=15Ω-5Ω=10Ω,

    滑动变阻器接入电路的电阻棒长度Lpb1=[10Ω/15Ω]×30cm=20cm,

    滑动变阻器b端到地面高h=170cm-20cm=150cm,

    小明测身高时电路总电阻:R总2=[U

    I2=

    4.5V/0.5A]=9Ω,

    滑动变阻器接入电路的电阻RPb2=R总2-R0=9Ω-5Ω=4Ω,

    滑动变阻器电阻棒接入电路的长度Lpb2=[4Ω/15Ω]×30cm=8cm,

    小明身高h小明=h+Lpb2=150cm+8cm=158cm.

    答:小明身高时158cm.

    点评:

    本题考点: 欧姆定律的应用;滑动变阻器的使用.

    考点点评: 本题考查了定值电阻的作用、电路的动态变化,即电压表示数如何变化、求小明升高,分析清楚电路结构是正确解题的前提;求小明的身高是本题的难点,熟练应用串联电路特点及欧姆定律、求出电阻棒接入电路的长度是正确解最后一问的关键.

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