《2026年江苏13大市中考名卷优选38套物理》

27 (5分)在开展“制作简易体重计”的跨学科实践活动中，物理小组设置了如下的评价量表，准备了：电压$ 12 \, V $的电源，最大阻值$ 30 \, \Omega $的滑动变阻器，量程$ 0 \sim 3 \, V $的电压表，多个阻值不同的定值电阻，开关和导线，一根弹簧，设计电路如图甲所示。


(1)甲电路设计方案中，定值电阻$ R_0 $的作用为保护电路。
(2)结合“自制体重计评价量表”，该体重计指标得分为：待改进。
(3)结合“自制体重计评价量表”改进实验方案，同时使体重计的测量范围达到最大，且滑片$ P $位于某端点时电压表示数刚好为$ 3 \, V $，请利用现有器材(定值电阻阻值可选)：
①在图乙方框内画出改进后的电路图，并在图中标出所需定值电阻的阻值。
②结合“自制体重计评价量表”，说明设计方案的指标得分。

答案：
27(除特殊标注外，每空1分)
(1)保护电路　
(2)待改进
(3)① （2分）　②优秀
解析:
(1)甲电路设计方案中，定值电阻$R_{0}$可以防止滑动变阻器接入电路阻值过大时，电压表示数过大超过量程，起到保护电压表的作用.
(2)甲电路设计方案中,体重变大时，滑片下移，变阻器阻值变小，根据串联分压原理，电压表示数变小，所以该体重计指标得分为“待改进”
(3)①设计电路图如图所示$;R_{0}$和滑动变阻器的最大阻值串联，电压表测滑动变阻器上段电阻丝的电压.移动滑片，电路总电阻不变，则电流不变，根据U = IR，当没有人测体重时，滑片在最上端，变阻器上段电阻丝阻值为零，则电压表示数为零;体重变大时，滑片下移，变阻器上段电阻丝阻值变大，则电压表示数变大;电流不变，根据U = IR，电压表示数与变阻器上段电阻丝阻值成正比，所以电表示数均匀.当滑片在最下端时，电压表示数为3V，根据串联分压原理则有$\frac{30\Omega}{R_{0}}=\frac{3V}{12V - 3V}，$解得$R_{0}=90\Omega.$
②由上述分析可知，此设计方案的指标得分为“优秀”