《2025年小题狂做九年级物理上册苏科版巅峰版》

7. (1) 同学们设计了如图所示电路,老师指出他们的设计有不够合理的地方。你认为下列分析正确的是A。
(2) 在老师的引导下,同学们设计了下列电路,你认为正确的是C。
(3) 确定正确的电路设计方案后,小组成员开始对器材的参数进行选择。他们采用了电压为12V的电源、一根长为80cm的均匀电阻丝(0.5Ω/cm)、量程为0~3V的电压表。为了让测量仪测量身高的范围能达到最大,且测量精确度最高,选择的定值电阻$R_1$的阻值应该为120Ω。
(4) 利用选定的器材,小组同学连接好了测量电路。对身高为160cm的小曾进行测量时,电压表的示数为1.5V,对小杨进行测量时,电压表的示数为1.8V,则小杨的身高为168cm。

答案：
(1) A
(2) C
(3) 120
(4) 168 提示:
(1) 电压表示数$U_{2}=IR_{2}=\frac {U}{R_{1}+R_{2}}×R_{2}$,电压表示数与$R_{2}$不成正比,即电压表示数变化量与身高变化量不成正比;所测身高越大时,$R_{2}$越大,电压表示数越大;滑片在最下端时,$R_{2}=0$,电压表示数为0,滑片在最上端时,$R_{2}$最大,电压表示数也最大,即电压表示数能由0变化到最大刻度值。
(2) 图A中人的身高越高,$R_{2}$越大,电压表示数越小;图B中人的身高变化不会改变电路中的电流,身高越高,电压表示数$U_{2}=IR_{2上}$越小;图C中,身高越高,电压表示数$U_{2}=IR_{2下}$越大,电压表示数与$R_{2}$成正比,因此刻度均匀。
(3)$R_{2大}=80cm×0.5\Omega /cm=40\Omega $,当$U_{2大}=3V$时,$I=\frac {U_{2大}}{R_{2大}}=\frac {3V}{40\Omega }=0.075A$,$R_{1}=\frac {U}{I}-R_{2}=\frac {12V}{0.075A}-40\Omega =120\Omega $。
(4)$R_{小曾}=\frac {U_{小曾}}{I}=\frac {1.5V}{0.075A}=20\Omega $,$R_{小杨}=\frac {U_{小杨}}{I}=\frac {1.8V}{0.075A}=24\Omega $,$\Delta R=24\Omega -20\Omega =4\Omega $,两同学身高的差值$\Delta L=\frac {4\Omega }{0.5\Omega /cm}=8cm$,小杨身高为160cm + 8cm = 168cm。