Question

如圖是一種自動(dòng)測(cè)定油箱內(nèi)油面高度的裝置，R是滑動(dòng)變阻器，它的金屬滑片是杠桿的一端，且受定位擋板限制只能在電阻上滑動(dòng)，當(dāng)油面在A處時(shí)，滑動(dòng)變阻器的滑片恰好在最下端；當(dāng)油面在B處時(shí)，滑動(dòng)變阻器的滑片在最上端．從油量表（由電流表改裝而成，電流表的量程是0～0.6A．）指針?biāo)�指的刻度，可以知道油箱�?nèi)油面的高度．現(xiàn)已知電源電壓是6V，定值電阻R′的阻值是12Ω．
（1）電阻R′的作用是

保護(hù)電路

．
（2）已知電流增大時(shí)，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，則油面

上升

（選“上升”或“下降”）．
（3）當(dāng)油面處在A處時(shí)，電流表示數(shù)為多少？
（4）當(dāng)油量表指針指在刻度盤的中央時(shí)，求滑動(dòng)變阻器R兩端的電壓多大？

Answer 1

分析：（1）如果沒有定值電阻的話，則當(dāng)郵箱中的油越來(lái)越多的時(shí)候，滑動(dòng)變阻器的阻值就會(huì)越來(lái)越小，此時(shí)電路中的電流就會(huì)越來(lái)越大，可能會(huì)燒壞油量表；
（2）根據(jù)歐姆定律可知，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)時(shí)，電路中的電阻變小，即滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變小，然后根據(jù)滑片的移動(dòng)判斷油面的變化；
（3）當(dāng)油面在A處時(shí)，電路為R′的簡(jiǎn)單電路，根據(jù)歐姆定律求出電流表的示數(shù)；
（4）知道電流表的量程可求當(dāng)油量表指針指在刻度盤的中央時(shí)電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出R′兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器R兩端的電壓．

解答：解：（1）如果油箱中的油越來(lái)越多的時(shí)候，滑動(dòng)變阻器的阻值就會(huì)越來(lái)越小，此時(shí)電路中的電流就會(huì)越來(lái)越大，為了防止由于電流過(guò)大而燒壞油量表（電流表），應(yīng)該給電路中串聯(lián)一個(gè)定值電阻，這樣就可以防止電路中的電流過(guò)大而燒壞儀表；
（2）電流表指針向右偏轉(zhuǎn)時(shí)，電路中的電流變大，總電阻變小，即滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變小，滑片下移，由圖可知油面上升時(shí)可以實(shí)現(xiàn)；
（3）當(dāng)油面在A處時(shí)，電路為R′的簡(jiǎn)單電路，根據(jù)歐姆定律可得電流表的示數(shù)：
I=

U

R′

=

6V

12Ω

=0.5A；
（4）∵電流表的量程為0～0.6A，
∴當(dāng)油量表指針指在刻度盤的中央時(shí)，電路中的電流I′=0.3A，
R′兩端的電壓：
U′=I′R′=0.3A×12Ω=3.6V，
∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
∴滑動(dòng)變阻器R兩端的電壓：
U_R=U-U′=6V-3.6V=2.4V．
答：（1）保護(hù)電路；
（2）上升；
（3）當(dāng)油面處在A處時(shí)，電流表示數(shù)為0.5A；
（4）當(dāng)油量表指針指在刻度盤的中央時(shí)，滑動(dòng)變阻器R兩端的電壓為2.4V．

點(diǎn)評(píng)：本題通過(guò)油箱改裝圖，考查到了歐姆定律、電流表的使用和串聯(lián)電路的特點(diǎn)等電學(xué)綜合知識(shí)；理解圖示的原理、能夠從題中抓住關(guān)鍵詞語(yǔ)是解答此類題目的關(guān)鍵．