Question

12．为了参加全国青少年创新大赛，小强运用所学电学知识，设计了一个电子身高测量仪，如图所示，其中定值电阻R₁=5Ω，电源电压恒为4.5V．
（1）R₁在电路中的作用是保护电路．
（2）当被测身高增加时，电压表的示数变大（选填“变大”、“变小”或“不变”）．
（3）当变阻器R₂接入电路的阻值是6.25Ω时，电流表的示数为0.4A．

Answer 1

分析 （1）由电路结构可知，滑动变阻器有短路的可能性，为了防止出现短路而用R₁来保护电路；
（2）由身高测量仪的结构可知当身高增加时，滑动变阻器接入电阻的变化，则由欧姆定律可求得电路中的电流，根据串联电路的电压规律可求得电压表示数变化；
（3）已知变阻器接入电路中的阻值与定值电阻R₁阻值，由电阻的串联和欧姆定律可求得电流的大小．

解答 解：
（1）当滑动变阻器的滑片滑到最底端时，滑动变阻器连入电路中的电阻为0，若无R₁会造成电源短路，所以R₁可以防止整个电路发生短路而烧坏电流表和电源，即R₁的作用为保护电路；
（2）由图可知，R₁与R₂串联，电压表测R₁的电压，电流表测电路中的电流；
当被测身高增加时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，电路的总电阻增大，由I=$\frac{U}{R}$可知，电路中电流I减小；由U₁=IR₁可知，R₁两端的电压减小，由串联电路的电压规律可知电压表示数变大；
（3）根据电阻的串联，电路中总电阻：
R=R₂+R₁=5Ω+6.25Ω=11.25Ω，
由欧姆定律可得电路中电流：
I=$\frac{U}{R}$=$\frac{4.5V}{11.25Ω}$═0.4A，
即电流表示数为0.4A．
故答案为：（1）保护电路；（2）变大；（3）0.4．

点评 本题联系学生生活实际，考查欧姆定律及串联电路的规律，读懂电路图是关键．