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    8．如图是小明和小丽设计的拉力健身器示意图，在拉环处加拉力时，滑杆PQ可随之自由滑动（导线对滑杆滑动无影响）．已知：在弹性限度内，弹簧伸长的长度与受到的拉力大小成正比．老师认为他们的设计有不足之处，应在电路中串联一个定值电路．
    （1）串联的定值电阻在电路中的作用是保护电路．
    （2）小明和小丽的改进方案分别如下：
    小明：把定值电阻串联接在A、B之间．
    小丽：用定值电阻替换电流表．
    若按照小明的方案，闭合开关，向右拉动拉环，滑片P向右移动的过程中，电压表的示数不变（填“变大”、“变小”或“不变”），若按照小丽的方案，闭合开关，当拉力为0N时，滑片P在B端，电压表示数为0V，当拉力为300N时，电压表示数为3V；当拉力为600N时（在弹性限度内）电压表示数小于6V（填“大于”、“小于”或“等于”）．

    分析 （1）根据电路图，分析电路结构，判断接入定值电阻的作用；
    （2）①根据电路图，根据电路结构判断，根据小明的设计，向右拉动拉环，
    滑片P向右移动的过程中，电压表的示数如何变化；
    ②分析小华的电路设计，根据串联电路特点、欧姆定律判断电压表示数大小．

    解答 解：
    （1）由电路图可知，如果电路中没有定值电阻，当滑片P在最左端时，电源短路，会损坏电流表和电源；
    接入定值电阻后，滑片P在最左端时，不会造成电路短路，由此可知，定值电阻的作用是保护电路；
    （2）①由电路图可知，把定值电阻串联接在A、B之间，电压表测电源电压，电源电压不变，向右拉动拉环，即滑片P向右移动的过程中，电压表示数不变；
    ②设串联接入电路的定值电阻为R，闭合开关时，电路电流I=$\frac{U}{R+{R}_{滑}}$，
    由I=$\frac{U}{R}$可得，电压表示数U=IR滑=$\frac{U}{R+{R}_{滑}}$R滑，
    由此可知，电压表示数与滑动变阻器接入电路的电阻不成正比，且随滑动变阻器阻值接入电路的阻值越大，电压表示数增加变慢；因为拉力与滑动变阻器接入电路的阻值成正比，所以电压表示数与滑动变阻器接入电路的阻值不成正比，因此当拉力为300N时，电压表示数为3V；拉力为600N是300N的两倍，电压表示数小于电压表原来示数的两倍，
    即电压表示数小于3V×2=6V；
    故答案为：（1）保护电路；（2）不变；小于．

    点评 本题考查了定值电阻的作用、电压表示数变化情况，分析清楚电路结构、熟练应用欧姆定律是正确解题的关键．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    （2）该现象所涉及知识在实际生活中的应用（试举一例）．飞机飞行时获得升力．

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