“坐位体前屈”是学生体质健康测试项目之一。图甲是某学生测试示意图。图乙是学习小组设计的测试仪电路原理图，电源电压恒为4.5V，电压表量程为0～3V，定值电阻R0=10Ω，滑动变阻器R1由长为30cm、粗细均匀的电阻棒改装而成，规格为1Ω/cm，允许通过的最大电流为0.3A。为保护电路安全，滑片P的起始位置A点设定在离电阻棒最左端O点5cm处。测试时，通过推动塑料挡板带动滑片P从起始位置A向右移动，并通过电压表的示数反映学生的测试结果。下表是初三女生测试等级与滑片P移动距离L的关系。初三女生测试等级标准不合格合格良好优秀滑片移动距离L/cm<3.7

1. “坐位体前屈”是学生体质健康测试项目之一。图甲是某学生测试示意图。图乙是学习小组设计的测试仪电路原理图，电源电压恒为4.5V，电压表量程为0～3V，定值电阻R₀=10Ω，滑动变阻器R₁由长为30cm、粗细均匀的电阻棒改装而成，规格为1Ω/cm，允许通过的最大电流为0.3A。为保护电路安全，滑片P的起始位置A点设定在离电阻棒最左端O点5cm处。测试时，通过推动塑料挡板带动滑片P从起始位置A向右移动，并通过电压表的示数反映学生的测试结果。下表是初三女生测试等级与滑片P移动距离L的关系。

初三女生测试等级标准	不合格	合格	良好	优秀
滑片移动距离L/cm	<3.7	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$

(1) 滑片P在起始位置A点时，闭合开关S，通过R₀的电流为0.3A，请计算此时R₀两端电压大小。

(2) 请推导出电压表示数 $\text{[math]}$ 清与滑片移动距离 $\text{[math]}$ 之间的关系式；为保护电路安全，说明滑片移动的范围。

(3) 该测试仪不能测出表中所有的等级，在保证电路各元件安全的情况下，通过替换 $\text{[math]}$ 来实现最大程度增加测试范围，请计算替换电阻 $\text{[math]}$ 的最小值。

【考点】

串联电路的电压规律; 欧姆定律及其应用;

【答案】

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计算题困难

1. 新房装修时，工人经常用普通量角器测量一些角度，不方便读数.小明根据所学的知识设计了电子量角器，电路如图所示，电流表的量程为 $\text{[math]}$ ，电压表的量程为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 为半圆弧电阻 $\text{[math]}$ 的圆心，金属滑片 $\text{[math]}$ 为半径，与半圆弧接触良好，接入电路的电阻 $\text{[math]}$ 与指针旋转角度 $\text{[math]}$ 成正比，电源电压恒为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 为电阻箱.将滑片 $\text{[math]}$ 旋转至 $\text{[math]}$ 处，调节 $\text{[math]}$ 的阻值，使电路中电流为0.6A.

(1) 求电阻箱接入电路的阻值；

(2) 调节 $\text{[math]}$ 为 $\text{[math]}$ 时，电流表示数为0.3A，求此时电压表示数；

(3) 为能满足测量 $\text{[math]}$ 的要求，重新调节电阻箱 $\text{[math]}$ ，求满足要求的 $\text{[math]}$ 的最小阻值.

计算题困难

2. 在综合实践活动课上，小明设计了如图甲所示的模拟调光灯电路，电源电压恒定，R₁为定值电阻。闭合开关S后，将滑动变阻器R₂的滑片P由最右端向左移动，直至灯泡L正常发光。此过程中，电流表A的示数随两电压表V₁、V₂（电压表V₂未画出），示数变化关系图像如图乙所示。求：

甲乙

(1) 灯泡正常发光时候的电阻；

(2) 求电源电压；

(3) 滑动变阻器的滑片由最右端向左移动至灯泡L正常发光的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值变化范围。

计算题普通

3. 小牛设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路，其电路原理图如图甲所示，其中，电源两端电压恒定不变，定值电阻R₀=20Ω，R₁是热敏电阻，其阻值随环境温度变化的关系如图乙所示，闭合开关S后，求：

(1) 当环境温度为 $\text{[math]}$ 时，热敏电阻 $\text{[math]}$ 的阻值是多少？

(2) 当环境温度为20时，电压表示数为 $\text{[math]}$ ，电源电压是多少？

(3) 当电压表示数为\[\text{4V}\]时，环境温度是多少？

计算题困难