Question

小明同学在体考后，对坐位体前屈仪器的工作原理产生了浓厚的兴趣。想自己设计一个测量坐位体前屈成绩的电路。于是找老师借了电压恒定为9V的电源、学生电流表、定置电阻岛、长为20cm的均匀电阻杆R（1Ω/cm）、开关、合适的弹簧、绝缘杆N，绝缘板M，刻度尺和导线若干。如图所示，小明把弹簧套在绝缘杆N上，另一端定在绝缘板M上，绝缘板M固定在右侧的杆K上，没推动杆K时，弹簧处于自然伸长状态：推动杆K时，M板带动滑片P向左一起移动，他设想将电表改装成长度显示仪一一推的越远，显示仪示数变大，且刻度均匀：

(1)老师指出小明的设计有不够合理的地方，你认为下列分析正确的是__________；

A.推动距离为0时，显示仪的示数为0   

B.推动距离变大时，显示仪的示数不变

C.推动距离变大时，显示仪的示数变小   

D.推动距离均匀变化时显示仪的示数变化不均匀

(2)在老师的帮助下，小明又借了一个量程为0-3V的电压表，设计出了正确的电路，是下列四个电路中的__________电路；

A.     B.     C.     D.  

(3)确定正确的电路设计方案后，为了让测量仪测量的推动距离范围达到最大，且测量精确度最高，选择的定值电局阻值应该为________Ω；

(4)利用选定的器材，小明连接好了测量电路，当小曾同学在测量时，电压表的示数为1.8V，则小曾同学推动距离为________cm。

Answer

D A 40 12

【解析】

(1)[1]推动距离为0时，两个电阻串联在电路中，此时电阻杆接入电阻最大，电流显示仪的示数不为0；向左推动距离变大时，电路中有效电阻变小，电流显示仪示数将变大；电流显示仪示数为

可见，推动距离均匀变化时显示仪的示数变化并不均匀。

故选D。

(2)[2]电压表应能测量电阻杆的电压，且随其有效接入长度而变化，初始状态下电压表示数为最小，故A为正确的电路。

(3)[3]由题意可知，测量的范围能达到最大且测量精确度最高，即滑片P移到电阻杆最左端时电压表满量程，则

即

可得定值电阻值应该为40Ω。

(4)[4]假设推动距离为L，此时电压表测量段的电阻为，

则

即

可得