如图甲是中考体育考试选测项目之一坐位体前屈测试仪，测试者向前推动的滑块实际上是滑动变阻器。图乙是其简化原理图，电源电压为4.5V，定值电阻。滑动变阻器由长为30cm、粗细均匀的电阻棒改装而成，规格为。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滑片移动距离L/cm

1. 如图甲是中考体育考试选测项目之一坐位体前屈测试仪，测试者向前推动的滑块实际上是滑动变阻器。图乙是其简化原理图，电源电压为4.5V，定值电阻 $\text{[math]}$ 。滑动变阻器 $\text{[math]}$ 由长为30cm、粗细均匀的电阻棒改装而成，规格为 $\text{[math]}$ 。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
滑片移动距离L/cm	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$

(1) ①滑片P被推的距离越远，电压表的示数（选填“变大”、“变小”或“不变”）；

②定值电阻 $\text{[math]}$ 的作用。

(2) 当滑片P位于起始位置A点时，闭合开关S，此时通过 $\text{[math]}$ 的电流？

(3) 女生小红测试时电压表示数为2V，请通过计算判断小红的测试等级？

【考点】

串联电路的电压规律; 滑动变阻器的原理及其使用; 欧姆定律及其应用;

【答案】

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综合题普通

1. 小明、小亮和小敏共同设计了一种测定水平方向风力的装置。其原理如图（甲）所示：绝缘轻弹簧的左端固定在O点，右端与中心有孔、表面竖直的金属迎风板相连，一起套在左端也固定在O点的粗细均匀、电阻随长度均匀变化，且水平放置的金属杆上，迎风板与金属杆接触良好；电路中左端导线与金属杆的左端相连，右端导线连接在迎风板上并可随迎风板移动，R是定值电阻，a、b、c、d为四个接线柱。

(1)在他们的设计中，若要求在风力增大时，接入电路的电表的示数也随之而增大，则应该

A．在a、b之间接电流表，在c、d之间连接导线

B．只在a、b之间接电流表

C．在c、d之间接电压表，在a、b之间连接导线

D．只在c、d之间接电压表

(2)为了较准确的测出水平方向风力的大小，三位同学先对选定的轻弹簧和金属杆进行了两项测量；

①小明利用测量的数据作出了原长为40cm的轻弹簧的长度L与所受压力F的关系图像[见图（乙）]。由图可知：该弹簧每缩短10cm，弹簧受到的压力将增加N；

②小亮和小敏设计了图（丙）所示的电路，用来测量长度为50cm的金属杆的电阻。他们备选的部分器材有：

A．电源（能够提供3V的稳定电压）

B．电流表A（量程0~0.6A）

C．电压表V（量程0~3V）

D．滑动变阻器R₁（阻值变化范围为0~5Ω）

E．滑动变阻器R₂（阻值变化范围为0~10Ω）选好器材后，小亮和小敏在实验中正确操作，他们记录的测量数据如下表。

实验次数	1	2	3	4	5
A表示数I/A	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6
V表示数U/V	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0

根据他们的测量数据可以知道：他们实验中选用的滑动变阻器是（填器材的序号字母）；他们测出的金属杆的电阻是Ω；

(3)三位同学最后根据(1)的要求，按图（甲）进行组装时，除用到上述选定的轻弹簧、金属杆和(2)中备选的电源、电表外，还选了阻值R=3Ω的定值电阻。如果无风时，O点到迎风板的距离以及轻弹簧的长度均等于弹簧的原长，则该装置能够测量的最大水平风力是N；

(4)对小明、小亮和小敏设计的测定水平方向风力的装置，从力的角度，请你指出可能对测量准确度产生影响的因素之一：。

综合题困难

2. 科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计，其电路如图甲所示。已知电源电压保持不变，定值电阻R₀＝5Ω，R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，电流表量程为0～0.6A，踏板的重不计。试问：

(1) 当所测人的体重增大时，电流表的示数（选填“增大”“减小”或“不变”）

(2) 闭合开关S，当体重计空载时，电路中的电流为0.12A，则电源电压为多少？

(3) 此体重计所能测量的最大体重为多少？

(4) 在不改变电源电压和电流表量程的情况下，若要提高该体重计所能测量的最大体重值，请写出一种简便可行的方法。

综合题困难

3. “建模”思想引领科学思维，指导科学方法，“懂理团队”运用这种思维方法解决了远距离输电过程中，方便快捷确定短路位置的问题，如甲图所示，他们用两条足够长的电阻丝模拟输电线（如图中L、N导线，每条电阻丝每米阻值为 $\text{[math]}$ ），把一个电压不变的电源、一个保护电阻R、一块电压表和一块电流表用导线连接起来装入盒内，制成检测装置盒，并与模拟导线相连构成回路，他们用导线连接，模拟短路，如图甲中所示，通过读取盒内电压表、电流表示数，计算得知短路处到检测处的距离，请回答以下问题：

（1）在小李同学设计的检测电路中，若电压表示数为3V，电流表示数为0.5A，则短路处距离检测处米；

（2）若保护电阻的阻值为 $\text{[math]}$ ，根据（1）中数据，求电源电压；

（3）不用电流表，且其它元件不变的情况下，仍要达到上述检测目的，请在乙图的虚线框内画出你设计的检测电路图，并推导出短路处到检测处距离L与电压表示数的关系式。

综合题困难