Question

如图为我市某中学物理兴趣小组设计的电子身高测量仪电路图，其中定值电阻 R₁=6Ω，电源电压恒为 4.5V，R2 的规格为“15Ω,0.5A”，电压表量程为 0-3V，电流表量程为 0-0.6A，闭合 S：

（1）当被测身高较矮时，电流表的示数________（选填“变大”“变小”或“不变”）。

（2）当 R₂ 接入电路中的电阻为 9Ω时，电压表的示数是______V

（3）为了保证电路中各元件安全工作，变阻器接入电路的阻值范围是_________。

Answer

变大 2.7 3 Ω~12 Ω

【解析】

(1)由电路图可知,当被测身高较矮时,滑片向下移动,R2阻值变小,根据I＝可知，电路中电流变大，即电流表示数变大；(2)当R2＝9Ω时,电路中的电流I＝＝0.3A，则电压表示数为：U2＝IR2＝0.3A×9Ω＝2.7V；(3)因为滑动变阻器R2的规格是“15Ω 0.5A”，电流表量程为“0∼0.6A”，所以电路中允许通过的最大电流为0.5A.当I＝0.5A时,电路中的总电阻为：R总＝＝9Ω，所以此时滑动变阻器接入的电阻为：R2＝R总−R1＝9Ω−6Ω＝3Ω.根据串联分压,R2电阻越大，其两端电压越大，但电压表量程为0∼3V，所以当电压表示数为3V时，滑动变阻器接入的电阻最大。此时电路中的电流I′＝＝0.25A，所以滑动变阻器阻值为：R′2＝＝12Ω，所以滑动变阻器接入电路的阻值范围是3Ω∼12Ω.