Question

【題目】小明同學(xué)在體考后，對(duì)坐位體前屈儀器的工作原理產(chǎn)生了濃厚的興趣。想自己設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量坐位體前屈成績的電路。于是找老師借了電壓恒定為9V的電源、學(xué)生電流表、定置電阻島、長為20cm的均勻電阻桿R（1Ω/cm）、開關(guān)、合適的彈簧、絕緣桿N，絕緣板M，刻度尺和導(dǎo)線若干。如圖所示，小明把彈簧套在絕緣桿N上，另一端定在絕緣板M上，絕緣板M固定在右側(cè)的桿K上，沒推動(dòng)桿K時(shí)，彈簧處于自然伸長狀態(tài)：推動(dòng)桿K時(shí)，M板帶動(dòng)滑片P向左一起移動(dòng)，他設(shè)想將電表改裝成長度顯示儀一一推的越遠(yuǎn)，顯示儀示數(shù)變大，且刻度均勻：

(1)老師指出小明的設(shè)計(jì)有不夠合理的地方，你認(rèn)為下列分析正確的是__________；

A.推動(dòng)距離為0時(shí)，顯示儀的示數(shù)為0

B.推動(dòng)距離變大時(shí)，顯示儀的示數(shù)不變

C.推動(dòng)距離變大時(shí)，顯示儀的示數(shù)變小

D.推動(dòng)距離均勻變化時(shí)顯示儀的示數(shù)變化不均勻

(2)在老師的幫助下，小明又借了一個(gè)量程為0-3V的電壓表，設(shè)計(jì)出了正確的電路，是下列四個(gè)電路中的__________電路；

A. B. C. D.

(3)確定正確的電路設(shè)計(jì)方案后，為了讓測(cè)量儀測(cè)量的推動(dòng)距離范圍達(dá)到最大，且測(cè)量精確度最高，選擇的定值電局阻值應(yīng)該為________Ω；

(4)利用選定的器材，小明連接好了測(cè)量電路，當(dāng)小曾同學(xué)在測(cè)量時(shí)，電壓表的示數(shù)為1.8V，則小曾同學(xué)推動(dòng)距離為________cm。

Answer 1

【答案】D A 40 12

【解析】

(1)[1]推動(dòng)距離為0時(shí)，兩個(gè)電阻串聯(lián)在電路中，此時(shí)電阻桿接入電阻最大，電流顯示儀的示數(shù)不為0；向左推動(dòng)距離變大時(shí)，電路中有效電阻變小，電流顯示儀示數(shù)將變大；電流顯示儀示數(shù)為

可見，推動(dòng)距離均勻變化時(shí)顯示儀的示數(shù)變化并不均勻。

故選D。

(2)[2]電壓表應(yīng)能測(cè)量電阻桿的電壓，且隨其有效接入長度而變化，初始狀態(tài)下電壓表示數(shù)為最小，故A為正確的電路。

(3)[3]由題意可知，測(cè)量的范圍能達(dá)到最大且測(cè)量精確度最高，即滑片P移到電阻桿最左端時(shí)電壓表滿量程，則

即

可得定值電阻值應(yīng)該為40Ω。

(4)[4]假設(shè)推動(dòng)距離為L，此時(shí)電壓表測(cè)量段的電阻為，

則

即

可得