Question

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R=5Ω，电源电压恒为4.5V，R是固定的、竖直放置的硬电阻棒、总长为30cm，总电阻为15Ω，其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比，金属杆cd和MP（右端P是滑片）与电路接触良好，电阻不计．
（1）R在电路中的作用是______．
（2）当被测身高增加时，电压表的示数______（变大/变小/不变）．
（3）小强和小明分别用该测量仪测量时，电流表示数分别为0.3A和0.5A，已知小强的身高为170cm，则小明的身高为多少？

Answer

（1）由电路图可知，电阻R与滑动变阻器R串联接入电路，电阻R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．
【解析】
（1）由电路图可知，电阻R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===15Ω，
滑动变阻器接入电路的阻值RPb1=R总1-R=15Ω-5Ω=10Ω，
滑动变阻器接入电路的电阻棒长度Lpb1=×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===9Ω，
滑动变阻器接入电路的电阻RPb2=R总2-R=9Ω-5Ω=4Ω，
滑动变阻器电阻棒接入电路的长度Lpb2=×30cm=8cm，
小明身高h小明=h+Lpb2=150cm+8cm=158cm．
答：小明身高时158cm．