Question

【题目】学习了电学知识后，小明、小亮和小慧所在的兴趣小组发现：电学量的变化往往能够用来反映力学、热学、光学等物理量的变化。在老师的点拨下，他们在探究过程中不断完善和优化方案，共同设计了一种用电学量的变化来反映力学量——距离变化的装置。
如图所示是他们最初设计的装置原理图。图中R0是定值电阻，ab是沿竖直方向固定放置的金属杆，其总电阻为9Ω，长60cm，粗细均匀，电阻随长度均匀变化。M是上下均有挂环、可沿竖直导轨上下移动的小物块，M上连有一根左端有滑片P、电阻不计的水平金属细杆，细杆、导线及P与ab均接触良好，P在ab的中点时，对应于肘既不上移也不下移的位置。
除金属杆ab、小物块M、金属细杆和导轨外，他们还准备了以下器材：
A.电源（提供4 V的稳定电压）
B.电流表A（量程0—0.6 A）
C.电压表V1（量程0～3 V）
D.电压表V2（量程0～15V）
E.定值电阻R0（1Ω、3Ω、5Ω和6Ω的电阻各一个）
F.开关S一个，导线（足够长）若干

（1）认真研究该原理图后，小慧认为图中只需一个电表即可，于是她将电流表去掉，则电流表所在处应该 （填“让其断路”或“用一根导线替代”）。
（2）小明和小亮认为：该装置应该尽量大地反映M移动的距离范围，同时还希望电压表上的每根刻度线都能够表示出肘移动的距离值。要达到此目的，电压表应该选 （填器材序号字母）；定值电阻R0应该选阻值为Ω的。
（3）在他们改进并初步完善的设计方案中，P在ab的中点，M既不上移也不下移时，电压表的示数是。

Answer 1

【答案】
（1）用一根导线代替
（2）C；3
（3）1.5
【解析】（1）电流表的内阻非常小，近似于一根导线，则电流表所在处应该用一根导线替代。（2） 电压表的量程越小，精确度越高；由于电源电压4 V，金属杆的总电阻为9Ω，由图可知，当电压表示数最大为3V时，定值电阻R0两端的电压为1V，由串联分压U1/U2=R1/R2可知，定值电阻阻值为3Ω。（3） P在ab的中点，M既不上移也不下移时，电压表测量的电阻的阻值为4.5Ω，由串联分压U1/U2=R1/R2可知，则电压表的示数是U=[4.5Ω/（9Ω+3Ω）] ×4 V =1.5V。
【考点精析】认真审题，首先需要了解欧姆定律的内容(欧姆定律：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比．公式：I =U/R 式中单位：I→安(A)；U→伏(V)；R→欧(Ω)．1安=1伏/欧)．