Question

16．如圖為一握力計的電路示意圖，a、b、c、d四個接線柱，電表及一定值電阻R₀未畫出，金屬板N固定不動，金屬板M可帶動金屬片P滑動，從而與R構成滑動變阻器，若彈簧的電阻不計，電源電壓保持不變，要求握力增大時，電表的示數也增大，則a、b之間應接入電壓表，c、d之間應接入定值電阻．（選填“定值電阻”、“電流表”或“電壓表”）

Answer 1

分析 電壓表的內阻很大、在電路中相當于斷路，據此可知c、d之間不可能是電壓表，否則電路斷路；根據串聯電路和并聯電路的特點以及歐姆定律分別判斷c、d之間為定值電阻、電流表時電表示數的變化，然后得出符合題意的答案．

解答 解：（1）c、d之間不可能是電壓表，否則電路斷路；
（2）若c、d之間為電流表，
①當a、b之間為電壓表時，電路為R的簡單電路，電壓表測電源的電壓示數不變，電流表測電路中的電流，
當握力增大時，滑片右移，變阻器接入電路中的電阻變大，由I=$\frac{U}{R}$可知電流表的示數減小，這與電表的示數增大不符；
②a、b之間為定值電阻時，R與定值電阻并聯，電流表測干路電流，
因并聯電路中各支路獨立工作、互不影響，
所以，滑片移動時通過定值電阻的電流不變，
當握力增大時，滑片右移，變阻器接入電路中的電阻變大，由I=$\frac{U}{R}$可知該支路的電流減小，
因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，干路電流表示數減小，這與電表的示數增大不符；
（3）若c、d之間為定值電阻，
①a、b之間不可能為電流表，否則滑動變阻器被短路；
②a、b之間為電壓表時，定值電阻與滑動變阻器串聯，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，
當握力增大時，滑片右移，變阻器接入電路中的電阻變大，電路中的總電阻變大，
由I=$\frac{U}{R}$可知電流表的示數減小，
由U=IR可知，定值電阻兩端的電壓減小，
因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，滑動變阻器兩端的電壓增大，即電壓表的示數增大，符合題意．
故答案為：電壓表；定值電阻．

點評 本題考查了電路的動態(tài)分析，要注意各種情況的討論，可以按c、d之間依次為電壓表、電流表、定值電阻時各種情況的組合進行討論，防止遺漏．