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【题目】参加全国青少年创新大赛,小强运用电学知识设计了一个电子身高测量仪,如图所示.其中定值电阻R0=5Ω,电源电压恒为4.5V,R是固定的、竖直放置的硬电阻棒、总长为30cm,总电阻为15Ω,其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比,金属杆cd和MP(右端P是滑片)与电路接触良好,电阻不计.

(1)R0在电路中的作用是

(2)身高为168cm小强用该测量仪测量时,电流表示数为0.5A,此时电阻棒R接入电路的电阻为多少Ω?

(3)电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A.为了保证电路各元件安全工作,电子身高测量仪能测量的最大身高是多少cm

【答案】(1)保护电路 (2)4Ω (3)180cm

【解析】

试题分析:(1)由电路图可知,电阻R0在电路中的起到减小电路电流,保护电流表的作用,即保护电路;

(2)电路电流、及电源电压已知,故可根据R=求出总电阻,然后根据串联电阻与总电阻的关系求出电阻R的阻值。

电路总阻值为:R===9Ω

电阻棒R接入电路的电阻为:R= R-R0=9Ω-5Ω=4Ω

(3)本问首先需要判断当电压表达到满偏时,对应着仪器测量身高的最大值;然后根据欧姆定律求出电压表达到3V时电阻R的阻值;再根据第二问求出电阻棒R离地面的高度进而求出测量仪能测量的最大高度。

当电压表示数为3V时,电阻棒R的阻值达到最大,此时电路电流为:I===0.3A

接入电路的电阻为:RMax===10Ω

电阻棒R离地面的高度为:168cm-=160cm

所以该测量仪能测量最大的高度为:160cm+=180cm

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