物理课外活动中，小明同学设计了一个电子身高测量仪，其电路图如图所示，电源电压不变，R是固定的、竖直放置的硬电阻棒，总长为30cm，其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比，金属杆cd和MP右端P与电路接触良好。小弟身高为158cm，用该测量仪测量时，电流表示数为0.5A，电压表的示数为2V；小妹身高为155cm，用此测量仪测量时，电流表的示数为0.6A，电压表的示数为1.5V。

1. 物理课外活动中，小明同学设计了一个电子身高测量仪，其电路图如图所示，电源电压不变，R是固定的、竖直放置的硬电阻棒，总长为30cm，其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比，金属杆cd和MP右端P与电路接触良好。小弟身高为158cm，用该测量仪测量时，电流表示数为0.5A，电压表的示数为2V；小妹身高为155cm，用此测量仪测量时，电流表的示数为0.6A，电压表的示数为1.5V。

(1) R₀在电路中的作用是；

(2) 若把电压表改装成身高指示计，其刻度是（选填“均匀”或“不均匀”）的；

(3) 求身高170cm的小明用该测量仪测量时，电流表示数是多少?（写出必要的文字说明、表达式及最后结果）。

【考点】

欧姆定律及其应用;

【答案】

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综合题普通

1. 小明家用双芯导线，铺设了一条从他家到水上养殖场的家庭用电线路，全长两千多米.由于磨损，输电线上某处发生了短路.正在上初中的小明想用学过的物理知识找出短路发生的地点，于是他拿出实验仪器盒里的器材：一个电流表、一个电压表、一节1.5V的干电池、开关、导线若干(电阻忽略不计)以及家里一个量程为0~15 kg 的电子秤.家里还分别有一卷和一根2m长的同规格双芯导线(如图甲A、B所示).请利用现有的器材帮助小明一起测算出短路点到他家的距离.

(1) ①用电子秤测出2m长那根导线的质量m=190 g，算出这种双芯导线单位长的质量为g/m

②用电子秤称出那一卷导线的质量 M=11400g，则这卷双芯导线的长度为m.

③如图乙所示，将电池、电流表、电压表、开关接到那一卷导线一端A的两个线头上，再将另一端B的两个线头用导线连接起来.闭合开关后，电压表的示数是1.4V，电流表的示数是1.37 A. 则那一卷双芯导线里面每一根电线的电阻为Ω(用最简分数表示).

④通过上面的计算，不能直接测量2m长的那根导线电阻的原因是。

(2) 接下来还要做的工作：

①小明在家里将电池、电流表、电压表、开关接到他家发生短路的线路一端的两个线头上，还有一根导线未连接，如图丙所示.请用笔画线代替导线，将电路连接完整.

②设计这个电路的目的是测量和由这两个物理量计算得到的 .(均用物理量符号表示)

③图丁是测量后小明随手记录在纸上的两个数据，则短路点到他家的距离为m

综合题困难

2. 若架设在两地之间的输电线发生了短路，如何方便快捷地确定短路的位置？针对这一实际问题，某物理兴趣小组模拟真实情景，他们用两条足够长的电阻丝模拟输电线（图中L、N两条电阻丝每米阻值为0.5Ω），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：检测时将盒外的两根导线分别与L、N模拟输电线的接线柱相连，用导线将短路处输电线连接，计算可得短路处到检测处的距离（短路处导线和检测盒内导线电阻忽略不计）。

(1) 短路位置距检测装置盒越远，电流表示数，电压表示数；（均选填“越大”“越小”或“不变”）

(2) 当电压表的示数为3V时，电流表的示数为0.5A，则短路处距离检测处米；

(3) 若保护电阻的阻值为4Ω，根据（2）中数据V；

(4) 不用电流表，且其他元件不变的情况下，仍要达到上述检测目的，并推导出短路处到检测处距离s与电压表示数U_示的关系式：s＝（请用物理量符号表示，电源电压用U表示，保护电阻阻值用R表示，结果可不用带单位）。

综合题困难

3. 如图所示电路，电源电压为6V，R₁为定值电阻，R₂为规格“20Ω 2A”的滑动变阻器，表a、表b为电压表或电流表。

(1) 若表a为电流表、表b为电压表，当S闭合时，电流表的示数为1A，求：此时滑动变阻器R₂的阻值；

(2) 若定值电阻R₁的阻值为5欧姆，并拆去电表a和b，当S闭合时，移动滑片P，求：10秒内通过R₁的最大电荷量Q₁；

(3) 若表a为表、表b为表，当S闭合时，移动滑动变阻器R₂的滑片P，则两表的示数变化量始终相同。

综合题普通