如图是小明设计的一个简易电子身高测量仪的示意图.其中,电源电压恒为6V,保护电阻R0=20Ω;R是一只固定着的、竖直放置的硬电阻棒、总长为40cm,其接入电路的电阻与

发布时间:2020-08-08 01:48:44

如图是小明设计的一个简易电子身高测量仪的示意图.其中,电源电压恒为6V,保护电阻R0=20Ω;R是一只固定着的、竖直放置的硬电阻棒、总长为40cm,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.小明用该测量仪对小聪、小英的身高进行了测量,其数据见下表.若已知小英测量时,滑片恰在电阻棒ab的中点位置,则根据题中提供的信息试计算:
小聪小英A表示数I/A0.200.15V表示数U/V2.03.0身高h/m______1.6(1)电阻棒的总电阻;
(2)小聪的身高;
(3)该测量仪的身高测量范.

网友回答

解:由电路图可知,滑动变阻器与电阻R0串联,电流表测电路中的电流,电压表测滑动变阻器两端的电压.
(1)由表中数据可知,当P在中点时,U中=3V,I中=0.15A,
根据欧姆定律可得:
R中===20Ω,
电阻棒的总电阻:
R总=2R中=2×20Ω=40Ω;
(2)小聪量身高时接入电路的电阻:
R1===10Ω,
∵已知总长为40cm,
∴1cm的电阻为1Ω,10Ω接入电路的长度为10cm,小聪的身高是1.6cm-0.2m+0.1m=1.5m;
(3)当滑片在a点时,滑动变阻器全部接入电路,所以测量范围最大是1.6m-0.2m+0.4m=1.8m,
当滑片在b点时,滑动变阻器接入电路电阻为0,所以测量范围最小时1.6m-0.2m=1.4m,
该测量仪的身高测量范1.4m~1.8m.
答:(1)电阻棒的总电阻40Ω;
(2)小聪的身高1.5m;
(3)该测量仪的身高测量范1.4m~1.8m.
解析分析:由电路图可知,滑动变阻器与电阻R0串联,电流表测电路中的电流,电压表测滑动变阻器两端的电压.
(1)由表格数据可知小英测量滑片恰在电阻棒ab的中点位置时电表的示数,利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中一半时的阻值,进一步求出电阻棒的总电阻;
(2)(3)已知小英测量时,滑片恰在电阻棒ab的中点位置,根据公式R=可求滑动变阻器一半的电阻,进一步求出总电阻和每厘米代表的电阻值;然后根据欧姆定律求出小聪对应接入电路的电阻和电阻丝的长度,即可求出其身高;进一步求出两者的高度以及a点、b点的高度即该测量仪的身高测量范围.

点评:本题考查通过计算电阻的大小得出人的身高,关键是计算出滑动变阻器接入电路的长度,要知道电流表和电压表分别测量哪部分的电流和电压,要学会从题目所给信息中找到有用的数据.
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