Question

9．如圖表示一種自動測定油箱內(nèi)油面高度的油量表（實際上是量程為0-0.6A的電流表改裝而成），圖中金屬杠桿AOB的右端點是滑動變阻器的滑片．從油量表指針?biāo)�指的刻度，就可以知道油箱�?nèi)油面的高度．當(dāng)油箱裝滿汽油時，油量表示數(shù)為最大值（即電流表達到最大值），此時滑動變阻器的觸頭在某一端；當(dāng)油箱中的汽油用完時，此時滑動變阻器的觸頭在另一端．已知：電源電壓為24V，滑動變阻器R的最大值為60Ω，R₀為定值電阻，串聯(lián)電路的總電阻等于各個電阻阻值之和．
求：（1）分別畫出裝滿油、油用完時的等效電路圖；
（2）R₀的阻值；
（3）當(dāng)油箱中的汽油用完時，電路中的電流I．

Answer 1

分析 （1）由題知，油箱裝滿汽油時，此時滑動變阻器的觸頭下端，只有R₀連入電路；當(dāng)油箱中的汽油用完時，滑動變阻器的觸頭在上端，R與R₀串聯(lián)．由此畫出等效電路；
（2）油箱裝滿汽油時，油量表（電流表）示數(shù)為最大值0.6A，此時，滑動變阻器的觸頭在電阻最小值一端，R₀兩端的電壓等于電源電壓，根據(jù)I=$\frac{U}{R}$求出電阻值；
（3）當(dāng)油箱中的汽油用完時（此時滑動變阻器的觸頭在電阻最大值一端），根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點求出總電阻，根據(jù)I=$\frac{U}{R}$求出電流．

解答 解：
（1）由題知，油箱裝滿汽油時，浮標(biāo)在最高點，此時滑動變阻器的觸頭下端，只有R₀連入電路，等效電路如下左圖；當(dāng)油箱中的汽油用完時，浮標(biāo)在最低點，滑動變阻器的觸頭在上端，即變阻器連入的是最大值，此時R與R₀串聯(lián)，等效電路如下右圖所示：
、；
（2）油箱裝滿汽油時，油量表（電流表）示數(shù)為最大值I=0.6A，此時，滑動變阻器的觸頭在電阻最小值一端，R₀兩端的電壓等于電源電壓U=24V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，R₀的阻值：
R₀=$\frac{U}{I}$=$\frac{24V}{0.6A}$=40Ω；
（3）當(dāng)油箱中的汽油用完時（此時滑動變阻器的觸頭在電阻最大值一端），此時滑動變阻器R和電阻R₀串聯(lián)，
總電阻R_總=R₀+R=40Ω+60Ω=100Ω，
電路中的電流：I′=$\frac{U}{{R}_{總}}$=$\frac{24V}{100Ω}$=0.24A．
故答案為：（1）等效電路見上圖；（2）R₀的阻值為40Ω；（3）當(dāng)油箱中的汽油用完時，電路中的電流0.24A．

點評 本題考查了畫等效電路、歐姆定律的應(yīng)用、油量表的改裝等問題，認(rèn)真審題，充分理解題意、分析清楚電路結(jié)構(gòu)、熟練應(yīng)用串聯(lián)電路特點及歐姆定律即可解題．