Question

【题目】如图是小明和小华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阻．

（1）串联定值电阻在电路中的作用是______________。

（2）小明和小华的改进方案分别如下：

小明：把定值电阻串联接在A、B之间。

小华：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_____（选填“变大”“不变”或“变小”）。

若按照小华的方案：闭合开关，当拉力为0N时，滑片P位于B端，电压表示数为0V；当拉力为500N时，电压表示数为1.5V；当拉力为1000N时（在弹性限度内），电压表示数_____3V（选填“大于”“等于”或“小于”）。

Answer 1

【答案】 保护电路 不变 小于

【解析】(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，电路短路，电源短路，会损坏电路；接入定值电阻后，滑片P在最左端时，不会造成电路短路，由此可见，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，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＝，∵I＝，∴电压表示数U＝IR滑＝ R滑，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500N时，电压表示数为1.5V；拉力为1000N是500N的两倍，电压表示数小于电压表原来示数的两倍，小于1.5V×2＝3V；