Question

2．如圖所示為一種人體秤的工作原理示意圖，電源電壓恒定不變．體重示數計是由電流表改裝而成，R₁阻值為10Ω．
（1）電路中R₁的作用是保護電路，當沒有測體重時滑片P在電阻R₂的最下端，絕緣體使電路切斷（選填“切斷”或“接通”）．
（2）當體重逐漸增加時，R₂連入電路的電阻變�。ㄟx填“變大”、“變小”或“不變”）．
（3）該人體秤測量范圍0-100kg，電路中電流變化范圍0.1-0.6A，則電源電壓為6V，滑動變阻器R₂的最大值為50Ω．

Answer 1

分析 （1）假設去掉定值電阻R₁，判斷可能出現的現象，從而確定所起的作用；絕緣體不容易導電，電路沒有接通為斷路；
（2）由滑片移動的方向確定R₂連入電路的電阻變化；
（3）分析電路的連接，搞清測量范圍0-100kg對應的電流變化，根據歐姆定律及電阻的串聯求解．

解答 解（1）當體重很大時，滑片滑到最上端，如果沒有電阻R₁，會造成電源短路，燒壞電源和電流表，因此電路中的R₁具有保護電路的作用；當沒有測體重時，滑片位于絕緣部分，使電路切斷；
（2）當體重逐漸增加時，測試臺向下運動，滑片向上移動，所以R₂連入電路的電阻變小；
（3）當秤上達到最大測量100kg時，滑片移動到最上端，連入電路中的電阻為0，電路中只有R₁，此時電流最大為I=0.6A，根據歐姆定律，電源電壓U=IR₁=0.6A×10Ω=6V；
當秤上質量為0時，R₂連入電路的電阻最大，與R₁串聯，電路的總電阻最大，電流最小I_最小=0.1A，
所以此時的總電阻R=$\frac{U}{{I}_{最小}}=\frac{6V}{0.1A}$=60Ω，根據電阻的串聯規(guī)律，滑動變阻器R₂的最大值為60Ω-10Ω=50Ω；
故答案為：（1）保護電路；切斷；（2）變�。唬�3）6；50．

點評 本題聯系生活實際，考查變阻器、歐姆定律及電阻串聯等知識，體現了從物理走向社會的理念，難度中等．