為了參加全國青少年創(chuàng)新大賽,小明運用所學(xué)電學(xué)知識,設(shè)計了一個電子身高測量儀,如圖所示,其中定值電阻R1=5Ω,電源電壓恒為4、5V,R2的規(guī)格為“15Ω  0.5A”,電壓表量程為0~3V,電流表量程為0~0.6A.
(1)R1在電路中的作用是
保護電路
保護電路

(2)為了保證電路中各元件安全工作,變阻器接入電路的阻值范圍是
4Ω~10Ω
4Ω~10Ω
分析:(1)由電路結(jié)構(gòu)可知,滑動變阻器有短路的可能性,為了防止出現(xiàn)短路而用R1來保護電路.
(2)為保證安全,則應(yīng)保證電路中的各元件都不能超過最大限制電流,根據(jù)R2允許通過的最大電流和電流表的量程確定電路中的最大電流,然后根據(jù)歐姆定律求出滑動變阻器接入電路的最小值;電壓表的示數(shù)最大時,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出定值電阻兩端的電壓,根據(jù)歐姆定律求出電路中的電流,再根據(jù)歐姆定律求出滑動變阻器接入電路的最大值,即可得出答案.
解答:解:(1)當滑動變阻器滑片滑到最底端時,滑動變阻器會短路,故R1可以防止整個電路發(fā)生短路而燒壞電流表,故R1的作用為保護電路;
(2)由題意知,電流表量程為0~0.6A,而R2允許通過的最大電流為0.5A,故電路中電流不得超過I1=0.5A,
則由歐姆定律可得:
電路的總電阻R=
U
I1
=
4.5V
0.5A
=9Ω,
則此時滑動變阻器接入電阻為R2min=R-R1=9Ω-5Ω=4Ω;
電壓表量程為0~3V,故滑動變阻器兩端的電壓不得超過U2′=3V,
則當滑動變阻器兩端的電壓為3V時,R1兩端的電壓為U1=U-U2′=4.5V-3V=1.5V;
則由歐姆定律可得:
電路中電流為I2=
U1
R1
=
1.5V
=0.3A;
則滑動變阻器的阻值R2max=
U2
I2
=
3V
0.3A
=10Ω;
故滑動變阻器的阻值范圍為4Ω~10Ω.
故答案為:
(1)保護電路;(2)4Ω~10Ω.
點評:本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應(yīng)用,關(guān)鍵是根據(jù)滑動變阻器允許通過的最大電流確定滑動變阻器接入電路的電阻,對學(xué)生的分析能力要求較高,有一定的難度.
練習(xí)冊系列答案
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(1)R1在電路中的作用是
 

(2)當被測身高增加時,電壓表的示數(shù)
 
(選填“變大”、“變小”或“不變”).
(3)當變阻器R2接入電路的阻值是6.25Ω時,電流表的示數(shù)為
 
A.
(4)為了保證電路中各元件安全工作,變阻器接入電路的阻值范圍是
 

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(1)R1在電路中的作用是
保護電路
保護電路

(2)當被測身高增加時,電壓表的示數(shù)
變大
變大
(選填“變大”,“變小”或“不變”).
(3)當變阻器R2接入電路的阻值是6.25Ω時,電壓表的示數(shù)為
2.5
2.5
V.

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為了參加全國青少年創(chuàng)新大賽,小強運用所學(xué)電學(xué)知識,設(shè)計了一個電子身高測量儀,
如上圖6所示,其中定值電阻R1=5,電源電壓恒為4.5V,R2的規(guī)格為“15 0.5A”,
電壓表量程為0~3V,電流表量程為0~O.6A,
(1)R1在電路中的作用是                     。
(2)當被測身高增加時,電壓表的示數(shù)       (選填“變大”、“變小”或“不變”)。
(3)當變阻器R2接入電路的阻值是6.25Q時,電流表的示數(shù)為        A。
(4)為了保證電路中各元件安全工作,變阻器接入電路的阻值范圍是      。

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為了參加全國青少年創(chuàng)新大賽,小強運用所學(xué)電學(xué)知識,設(shè)計了一個電子身高測量儀,如上圖8所示,其中定值電阻R1=5Ω,電源電壓恒為4.5V,R2的規(guī)格為“15Ω 0.5A”,電壓表量程為0~3V,電流表量程為0~0.6 A,
(1)R1在電路中的作用是                    。
(2)當被測身高增加時,電壓表的示數(shù)      (選填“變大”、“變小”或“不變”)。
(3)當變阻器R2接入電路的阻值是6.25Ω時,電流表的示數(shù)為      A。
(4)為了保證電路中各元件安全工作,變阻器接入電路的阻值范圍是            

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為了參加全國青少年創(chuàng)新大賽,小強運用所學(xué)電學(xué)知識,設(shè)計了一個電子身高測量儀,

    如上圖6所示,其中定值電阻R1=5,電源電壓恒為4.5V,R2的規(guī)格為“15 0.5A”,

    電壓表量程為0~3V,電流表量程為0~O.6A,

    (1)R1在電路中的作用是                      。

    (2)當被測身高增加時,電壓表的示數(shù)       (選填“變大”、“變小”或“不變”)。

    (3)當變阻器R2接入電路的阻值是6.25Q時,電流表的示數(shù)為        A。

    (4)為了保證電路中各元件安全工作,變阻器接入電路的阻值范圍是       。

 

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