Question

17．小科同學(xué)看到超載車損壞公路的新聞報(bào)道，設(shè)計(jì)了一個(gè)稱量車重的模擬電路，將載重量轉(zhuǎn)化成電流表示數(shù)，電路由電源、稱重計(jì)、定值電阻R₀、滑動(dòng)變阻器R₁、彈簧和開關(guān)組成，下表是壓力與滑動(dòng)變阻器接入電路阻值的關(guān)系．

壓力（牛）	0	10	20	30	40	50
阻值（Ω）	20	16	12	8	4	0

（1）電路中定值電阻R₀的作用是保護(hù)電路．
（2）定值電阻R₀的阻值為20歐，電源電壓為8伏，當(dāng)載重物體重為20牛時(shí)，電流表（稱重計(jì)）的示數(shù)為多少安？
（3）電源時(shí)間用久了，電壓會(huì)降低，則相同的車輛稱重結(jié)果將如何變化，并說出判斷的理由：相同的車輛稱重時(shí)電路中的電阻不變，電源時(shí)間用久了，電壓降低，根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流會(huì)減小，所以相同的車輛稱重結(jié)果將變�。�

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知，如果沒有定值電阻R₀，當(dāng)風(fēng)力過大時(shí)即滑片P移至B點(diǎn)時(shí)，電路中的電流過大，有可能燒壞電流表，據(jù)此分析定值電阻R₀在電路中的作用．
（2）當(dāng)載重物體重為20牛時(shí)，由表格數(shù)據(jù)得出此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，然后由串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律求出電路電流．
（3）根據(jù)稱量器的原理可知是通過電流表測(cè)量電路中的電流來判斷的，所以根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律求出分析出電路中的電流的變化即可得出結(jié)論．

解答 解：（1）由電路圖可知，當(dāng)載物過重時(shí)，變阻器滑片指在最下端，如果沒有定值電阻R₀，電源將短路，電路接入電阻R₀后，當(dāng)變阻器滑片指在最下端時(shí)，不會(huì)造成電路短路，由此可見，電阻R₀的作用是保護(hù)電路．
（2）當(dāng)載重物體重為20牛時(shí)，由表格數(shù)據(jù)得出此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R₁′=12Ω，
由于定值電阻R₀與滑動(dòng)變阻器R₁是串聯(lián)流入電路，則此時(shí)電路的中電阻R_總=R₀+R₁′=20Ω+12Ω=32Ω，
所以電流表（稱重計(jì)）的示數(shù)為I=$\frac{U}{{R}_{總}(cāng)}$=$\frac{8V}{32Ω}$=0.25A；
（3）根據(jù)稱量器的原理可知是通過電流表測(cè)量電路中的電流來判斷的，相同的車輛稱重時(shí)根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知電路中的電阻不變，電源時(shí)間用久了，電壓降低，根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流會(huì)減小，所以相同的車輛稱重結(jié)果將變�。�
答：（1）定值電阻R₀=60Ω；
（2）彈簧的長(zhǎng)度與受到的力的關(guān)系是：在彈簧限度內(nèi)，彈簧受到的壓力越大，彈簧長(zhǎng)度越短．
（3）相同的車輛稱重時(shí)電路中的電阻不變，電源時(shí)間用久了，電壓降低，根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流會(huì)減小，所以相同的車輛稱重結(jié)果將變�。�

點(diǎn)評(píng) 本題難度較大，分析清楚電路結(jié)構(gòu)是正確解題的關(guān)鍵，應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律即可正確解題．