新浪博客

物理每日一题---身高测量仪

2021-07-08 10:48阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/1492857324

每日一题： 课外实验小组的同学决定设计一个简易的身高测量仪,可用器材有电压恒定的电源、电压表、电阻丝、定值电阻、开关、导线(若干)等。他们的设想是:用滑片在绷直的电阻丝上滑动代替滑动变阻器；将电压表改装成身高显示仪----所测身高越大,显示仪示数越大，且刻度均匀。
(1)同学们设计了如图所示电路，老师指出他们的设计有不够合理的地方。你认为下列分析正确的是 。

物理每日一题---身高测量仪

 A.移动滑片P时.电路的总电阻没有变化
B.当所测身高越大时,电压表的示数越小
C.电压表的示数变化量跟身高变化量不成正比
D.电压表的示数不能由零变化到最大刻度值
(2)在老师的引导下,同学们设计出了正确的电路.是图四个电路中的 电路。

物理每日一题---身高测量仪
(3)确定正确的电路设计方案后,小组成员开始对器材的参数进行选择。他们采用了电压为12V的电源、一根长为80cm的均匀电阻丝(0.5Ω/cm)、量程为0~3V的电压表。为了让测量仪测量身高的范围能达到最大,且测量精确度最高,选择的定值电阻R1的阻值应该为 Ω。
(4)利用选定的器材.小组同学连接好了测量电路。对身高为160cm的小曾进行测量时，电压表的示数为1.5V；对小杨进行测量时,电压表的示数为1.2V,则小杨的身高为 cm。（参考答案在文后）


【每日一题参考答案】（1）C（2）丁（3）120Ω（4）152cm
【解析】（1）滑变接入部分为下半部分，上下移动会改变接入阻值，且P向上滑动，电阻变大，分的电压变大，故AB错误，电压表示数U=IR滑，而I和R滑均会变化，所以U与R滑不成正比C正确，当P在最低端，滑变接入未0，电压表为0，D错误。
（2）丁图，接入阻值不变，电路电流I不变，U=IR滑，所以U与R滑成正比，与身高成正比，线性变化，刻度均匀。
（3）电阻丝电阻R为40Ω，电压表量程3V，电源电压12V，根据串联正比分压，所以定值电阻分压9V，计算可知电阻为120Ω。

（4）电压表测量滑变下半部分分得的电压，此时为1.5V，所以接入阻值可以算出为20Ω，所以接入下半部分电阻丝长度40cm，小曾160cm，分析可知，电阻丝底端到地面为120cm，同理分析小杨，电压表示数1.2V，接入阻值16Ω，接入长度32cm，所以小杨身高152cm。

我的更多文章

下载客户端阅读体验更佳

APP专享