Question

 學(xué)習(xí)了電學(xué)知識(shí)后，小明、小亮和小艷所在的興趣小組發(fā)現(xiàn)：電學(xué)量的變化往往能夠用來(lái)反映力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)等物理量的變化。在馮老師的點(diǎn)撥下，他們?cè)谔骄窟^(guò)程中不斷完善和優(yōu)化方案，共同設(shè)計(jì)了一種用電學(xué)量的變化來(lái)反映力學(xué)量——距離變化的裝置。

    (1)圖20(甲)所示是他們最初設(shè)計(jì)的裝置原理圖。圖中R0是定值電阻，ab是總電阻為9歐、長(zhǎng)60 cm、粗細(xì)均勻、電阻隨長(zhǎng)度均勻變化，且沿豎直方向固定放置的金屬桿，M是上下均有掛環(huán)、可沿豎直導(dǎo)軌上下移動(dòng)的小物塊，M上連有一根左端有滑片P、電阻不計(jì)的水平金屬細(xì)桿，細(xì)桿與導(dǎo)線以及P與ab均接觸良好，P在ab的中點(diǎn)時(shí)，對(duì)應(yīng)于肘既不上移也不下移的位置。

    除金屬桿ab、小物塊M、金屬細(xì)桿和導(dǎo)軌外，他們還準(zhǔn)備了以下器材：

    A．電源(提供4 V的穩(wěn)定電壓)

    B．電流表A(量程0—0．6 A)

    C．電壓表V。(量程0～3 V)

    D．電壓表V2(量程0～15V)

    E．定值電阻R0(1歐、3歐、5歐和6歐的電阻各一個(gè))

    F．開(kāi)關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線(足夠長(zhǎng))若干

    ①認(rèn)真研究該原理圖后，小艷認(rèn)為圖中只需一個(gè)電表即可，于是她將電流表去掉，則電流表所在處應(yīng)該      (填“讓其斷路”或“用一根導(dǎo)線替代”)。

    ②小明和小亮認(rèn)為：該裝置應(yīng)該盡量大地反映M移動(dòng)的距離范圍，同時(shí)還希望電壓表上的每根刻度線都能夠表示出肘移動(dòng)的距離值。要達(dá)到此目的，電壓表應(yīng)該選      (填器材序號(hào)字母)；定值電阻風(fēng)應(yīng)該選阻值為      歐的。

③在他們改進(jìn)并初步完善的設(shè)計(jì)方案中，P在ab的中點(diǎn)，M既不上移也不下移時(shí)，電壓表的示數(shù)是       。

    (2)馮老師在充分肯定他們的設(shè)計(jì)方案后，提出—個(gè)建議：能否在上述改進(jìn)并初步完善的方案基礎(chǔ)上再想想辦法，使測(cè)量的距離范圍更大?

  他們經(jīng)過(guò)熱烈討論后，決定增加一組滑輪組試試。圖20(乙)中的A、B、C是小明、小亮和小艷分別畫(huà)出的滑輪組與M連接的示意圖。他們希望通過(guò)電表的示數(shù)間接反映繩上N點(diǎn)的移動(dòng)距離，且要求N點(diǎn)移動(dòng)距離范圍超過(guò)M。

  ①小明的連接方式能夠達(dá)到目的嗎?請(qǐng)說(shuō)明理由。                             

②         (填“小明”、“小亮”或“小艷”)的連接方式，測(cè)量的N點(diǎn)移動(dòng)距離范圍最大。該連接方式中，電壓表量程的l／3刻度線處表示的N點(diǎn)移動(dòng)距離為        (填“向上”或“向下”移動(dòng)的距離值)。

Answer 1