(2011•长沙)如图为我市某中学物理兴趣小组设计的电子身高测量仪电路图,其中定值电阻R1=6Ω,电源电压恒为4.5V,
来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/08/23 17:41:20
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(1)当被测身高较矮时,电流表的示数______(选填“变大”、“变小”或“不变”).
(2)当R2接入电路中的电阻为9Ω时,电压表的示数是______V.
(3)为了保证电路中各元件安全工作,变阻器接入电路的阻值范围是______.
(1)由电路图可知,当被测身高较矮时,滑片向下移动,R2阻值变小,根据I=
U
R1+R2可知,电路中电流变大,即电流表示数变大;
(2)当R2=9Ω时,电路中的电流I=
U
R1+R2=
4.5V
6Ω+9Ω=0.3A,
则电压表示数为:U2=IR2=0.3A×9Ω=2.7V;
(3)因为滑动变阻器R2的规格是“15Ω 0.5A”,电流表量程为“0~0.6A”,所以电路中允许通过的最大电流为0.5A.
当I=0.5A时,电路中的总电阻为:R总=
U
I=
4.5V
0.5A=9Ω,
所以此时滑动变阻器接入的电阻为:R2=R总-R1=9Ω-6Ω=3Ω.
根据串联分压,R2电阻越大,其两端电压越大,但电压表量程为0~3V,所以当电压表示数为3V时,滑动变阻器接入的电阻最大.
此时电路中的电流I′=
U− U2′
R1=
4.5V−3V
6Ω=0.25A
所以滑动变阻器阻值为:R2′=
U2′
I′=
3V
0.25A=12Ω
所以滑动变阻器接入电路的阻值范围是3Ω~12Ω.
故答案是:(1)变大;(2)2.7;(3)3Ω~12Ω.
U
R1+R2可知,电路中电流变大,即电流表示数变大;
(2)当R2=9Ω时,电路中的电流I=
U
R1+R2=
4.5V
6Ω+9Ω=0.3A,
则电压表示数为:U2=IR2=0.3A×9Ω=2.7V;
(3)因为滑动变阻器R2的规格是“15Ω 0.5A”,电流表量程为“0~0.6A”,所以电路中允许通过的最大电流为0.5A.
当I=0.5A时,电路中的总电阻为:R总=
U
I=
4.5V
0.5A=9Ω,
所以此时滑动变阻器接入的电阻为:R2=R总-R1=9Ω-6Ω=3Ω.
根据串联分压,R2电阻越大,其两端电压越大,但电压表量程为0~3V,所以当电压表示数为3V时,滑动变阻器接入的电阻最大.
此时电路中的电流I′=
U− U2′
R1=
4.5V−3V
6Ω=0.25A
所以滑动变阻器阻值为:R2′=
U2′
I′=
3V
0.25A=12Ω
所以滑动变阻器接入电路的阻值范围是3Ω~12Ω.
故答案是:(1)变大;(2)2.7;(3)3Ω~12Ω.
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