题目内容
12．
为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”、“不变”）．
（3）小强用该测量仪测量时，电流表示数为0.3A，已知滑动变阻器b端到地面的距离为150cm，则小明的身高h为多少cm？
分析 （1）由电路图可知，电阻R0与滑动变阻器R串联接入电路，电阻R0起保护电路的作用．
（2）分析升高增加时，滑片P的移动方向，判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化，由串联电路特点判断电压表示数如何变化．
（3）由欧姆定律求出小强测身高时电路的总电阻，由串联电路的特点求出滑动变阻器接入电路的电阻值，然后求出滑动变阻器电阻棒接入电路的长度，再求出滑动变阻器下端距地面的高度；由欧姆定律求出小明测身高时电路的总电阻，由串联电路特点求出滑动变阻器接入电路的阻值，然后求出滑动变阻器接入电路的电阻棒的长度，最后求出小明的身高．
解答 解：（1）由电路图可知，电阻R0在电路起保护电路的作用．
（2）由电路图可知，电压表测滑动变阻器两端电压，被测身高增加时，
滑动变阻器电阻棒接入电路的长度增加，滑动变阻器接入电路的阻值变大，
滑动变阻器的分压变大，因此电压表示数变大．
（3）由I=$\frac{U}{R}$可知，电路电阻：R总=$\frac{U}{I}$=$\frac{4.5V}{0.3A}$=15Ω，
滑动变阻器接入电路的阻值：R滑=R总-R0=15Ω-5Ω=10Ω，
滑动变阻器接入电路的电阻棒长度：L=$\frac{10Ω}{15Ω/30cm}$=20cm，
小明的身高：h=hb地+L=150cm+20cm=170cm．
故答案为：（1）保护电路；（2）变大；小明身高为170cm．
点评 本题考查了定值电阻的作用、电路的动态变化，即电压表示数如何变化、求小明升高，分析清楚电路结构是正确解题的前提；求小明的身高是本题的难点，熟练应用串联电路特点及欧姆定律、求出电阻棒接入电路的长度是正确解最后一问的关键．
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2．某小组同学做“测定小灯泡的电功率”的实验，所用电源电压为6伏、电压表、电流表、小灯上标有“3.8V 0.3A”、三个滑动变阻器分别标有“5Ω 3A”、“10Ω 2A”、“20Ω 1A”的字样、电键，导线若干．实验时，小涛同学认为电压表应选用0～15伏，电流表选用0～0.6安，滑动变阻器应选用“5Ω 3A”的．
（1）你认为小涛同学器材选择是不合理的．（选填“合理”、“不合理”）
（2）经过讨论，同学们通过正确的连接和调节滑片后，测出的三次数据记录在表中：
则小灯泡的额定功率为1.14瓦．所选用的滑动变阻器是20Ω 1A．
（3）小涛的同学小峰认为不用滑动变阻器也可以完成“测定小灯泡电功率”实验，你认为小峰的建议不可行（选填“可行”、“不可行”），你的理由是：无法调节灯泡两端电压到灯泡的额定电压．
（1）你认为小涛同学器材选择是不合理的．（选填“合理”、“不合理”）
（2）经过讨论，同学们通过正确的连接和调节滑片后，测出的三次数据记录在表中：
| 试验次数 | 灯泡两端电压（伏） | 电流（安） |
| 1 | 3.0 | 0.26 |
| 2 | 3.8 | 0.3 |
| 3 | 4.5 | 0.32 |
（3）小涛的同学小峰认为不用滑动变阻器也可以完成“测定小灯泡电功率”实验，你认为小峰的建议不可行（选填“可行”、“不可行”），你的理由是：无法调节灯泡两端电压到灯泡的额定电压．