Question

如图是小聪设计的一种电子身高测量仪的原理图，其中定值电阻R₁=5Ω，电源电压恒为4.5V，R₂的规格为“15Ω0.5A”，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A．下列分析正确的是（  ）

A．当被测身高增加时，电压表的示数变小

B．当被测身高增加时，电流表的示数变大

C．为了保护电路，变阻器接入电路的阻值范围是4Ω～10Ω

D．当身高增加，测量仪的示数随之变大，因此测量仪最好由电流表改装

Answer

C

【解析】

试题分析：分析清楚电路结构，根据电路结构、应用串联电路特点与欧姆定律分析答题；

（1）由身高测量仪的结构判断身高变化时，滑动变阻器接入电阻如何变化，则由欧姆定律可求得电路中的电流，根据串联电路的电压规律可求得电压表示数变化；

定值电阻与滑动变阻器串联，由串联电路特点与欧姆定律可以求出电表示数如何变化；

（2）根据题意求出电路最大电流，由串联电路特点与欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的最小阻值；电压表测滑动变阻器两端电压，电压表示数等于它的量程时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，由串联电路特点与欧姆定律可以求出滑动变阻器接入电路的最大阻值，然后确定滑动变阻器接入电路的阻值范围．

【解析】
由电路图可知，两电阻串联，电流表测电路电流，电压表测滑动变阻器两端电压；

A、由电路图可知，当被测身高增加时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，滑动变阻器分压变大，电压表测滑动变阻器两端电压，则电压表示数变大，故A错误；

B、由图示电路图可知，当被测身高增加时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，电路总电阻较大，由欧姆定律可知，电路电流变小，电流表的示数变小，故B错误；

C、由变阻器的铭牌可知，电路允许通过的最大电流I最大=0.5A，由I=U可知，此时电路总电阻R总===9Ω，此时滑动变阻器接入电路的阻值最小，R滑最小=R总﹣R1=9Ω﹣5Ω=4Ω；

由题意知，电压表最大示数为3V，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时电阻R1的电压U1=U﹣U滑=4.5V﹣3V=1.5V，电路电流I最小===0.3A，由I=U可知，滑动变阻器接入电路的阻值R滑最大===10Ω，则：4Ω≤R滑≤10Ω，即滑动变阻器接入电路的阻值范围是4Ω～10Ω，故C正确；

D、当身高增加时由A、B中分析可知：电压表示数变大，电流表的示数变小，所以示数随之变大的测量仪是电压表，所以测量仪最好由电压表改装，故D错误；

故选C．

【点评】该题考查了欧姆定律的应用，考查学生应用物理知识解决实际问题的能力，解决此类问题应注意认真审题，找出题目中用到的相关知识进行解答．