初三科学物理电学

图22所示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6 V,保护电阻R0=20 Ω;R是一只固定着的、竖直放置的硬电阻棒、总长为40 cm,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、小英和小亮的身高进行了测量,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可知错误的是 (B)

A.电阻棒的总电阻是40 Ω
B.小聪的身高是1.7 m,小亮的身高是1.5 m
C.小聪的身高是1.5 m,小亮的身高是1.7 m
D.从理论上分析,该测量仪的身高测量范围是1.4~1.8 m

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解:(1)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,
被测量的人越高,接入电路的电阻越大,
根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,R0两端的电压变小;
根据串联电路的电压特点可知,电压表的示数变大
(2)电阻棒的总电阻是R /2 =U /I =3V /0.15A =20Ω,故R=40Ω;故A正确

已知总长为40cm,所以1cm的电阻为1Ω,
小聪量身高时接入电路的电阻为R1=U1/I1 =2V /0.2A =10Ω,所以接入电路的长度为10cm,所以小聪的身高是160cm-20cm+10cm=150cm=1.5m,小亮量身高时接入电路的电阻为R2=U2/I2 =3.6V/ 0.12A =30Ω,所以接入电路的长度为30cm,所以小亮的身高是160cm-20cm+30cm=170cm=1.7m,C正确.

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160cm-20cm+40cm=180cm=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160cm-20cm=140cm=1.4m,故D正确.
故选B.
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第1个回答  2012-12-01
小英测量时,滑片P在变阻器ab中间,说明此时是变阻器总阻值的一半,电压表此时正好是3V,而电源电压是6V,根据串联电路分压原理U1/U2=RI/R2,说明R0=变阻器一半的阻值。而R0=20Ω,则变阻器Rab=40Ω。
小聪测量时,根据欧姆定律变形公式,R=U/I=2V/0.2A=10Ω,所以指针p应该b点往上1/4处,表示现在变阻器接入电路的阻值是总阻值的1/4。因为变阻器总长度是40CM,小英指在中间是1.6M,那么小聪就下降1/4长度,就是比小英矮了10cm.
同样的道理,小亮测量时变阻器接入的阻值是30Ω,则指针在b点往上3/4处,比小英就高了10CM
我想范围是1.4-1。8 就是滑片最上和最下,楼主应该知道了吧