小敏看到超載車損壞公路的新聞報道，設計了一個稱量車重的模擬電路，將載重量轉化成電流表示數，如圖*。電路由電源、...

問題詳情：

小敏看到超載車損壞公路的新聞報道，設計了一個稱量車重的模擬電路，將載重量轉化成電流表示數，如圖*。電路由電源、稱重計（電流表、量程0～0.6A）、定值電阻R0，滑動變阻器R1、*簧和開關組成。已知電源電壓8伏，滑動變阻器R1長40釐米、最大阻值20歐，且電阻的大小與其接入的長度成正比，*簧的長度與受到壓力之間的關係如圖乙，當沒有載物時，變阻器滑片指在上端，電流表示數是0.1A。

（1）定值電阻R0多大？

（2）最大載重時，該模擬電路的電流表示數多大？

（3）小華覺得最大稱量時，該模擬電路的電流表示數應該過滿量程的一半，則應選擇定值電阻：R2＝20歐、R3＝5歐和R4＝1歐中哪個替換R0，替換後，最大稱量時，電流表示數多大？

【回答】

（1）定值電阻R0為60Ω；

（2）最大載重時，該模擬電路的電流表示數為0.11A。

（3）應選擇定值電阻R3，替換R0，替換後，最大稱量時，電流表示數0.47A。

【解析】：（1）當沒有載物時，變阻器滑片指在上端，R1接入電路中的電阻最大，電流表示數為0.1A，

由I可得，電路總電阻：

R總80Ω，

因串聯電路中總電阻等於各分電阻之和，

所以，定值電阻的阻值：

R0＝R總﹣R1＝80Ω﹣20Ω＝60Ω；

（2）由圖乙可知，*簧的最大壓縮量：

△L＝L﹣L1＝40cm﹣24cm＝16cm，

因滑動變阻器電阻的大小與其接入的長度成正比，

所以，變阻器接入電路中的電阻：

R1′＝R1R1＝20Ω20Ω＝12Ω，

則該模擬電路的電流表示數：

I′0.11A；

（3）電流表量程為0.6A，電流要超過量程的一半，則：I小＞0.3A，

即I小0.3A，

解得：R＜14.67Ω，

電路最大電流I大≤0.6A，則

I大0.6A，

解得：R≥1.33Ω，

綜上可知，電阻應選擇R3；

替換後，最大稱量時，電流表示數：I0.47A；

知識點：九年級下

題型：計算題