Question

如圖表示一種自動測定油箱內(nèi)油面高度的裝置．R是滑動變阻器，它的金屬滑片是杠桿的一端．當(dāng)油面在A處時，滑動變阻器的滑片恰好在最下端；當(dāng)油面在B處時，滑動變阻器的滑片在最上端．從油量表（由電流表改裝而成）指針?biāo)�指的刻度，可以知道油箱�?nèi)油面的高度．現(xiàn)已知油的密度ρ=0.8×10³kg/m³，浮標(biāo)的體積是8×10^-4m³，電源電壓是6V，滑動變阻器R的最大阻值是48Ω．g=10N/kg，求：
①當(dāng)油面的高度是0.4m時，它對油箱底的壓強(qiáng)是多大？
②若浮標(biāo)有的體積露出油面，它受到油對它的浮力是多大？
③當(dāng)油面處在A處時，電路中電流是0.5A，則串聯(lián)的定值電阻R′的阻值是多大？
④當(dāng)油面處在B處時，電路中的電流是多大？

Answer 1

解：（1）它對油箱底的壓強(qiáng)是P=ρ_油gh=0.8×10³kg/m³×10N/kg×0.4m=3.2×10³Pa；
答：它對油箱底的壓強(qiáng)是3.2×10³Pa；
（2）它受到油對它的浮力是F_浮=ρ_油gv=0.8×10³kg/m³×10N/kg××8×10^-4m³=1.6N；
答：它受到油對它的浮力是1.6N；
（3）串聯(lián)的定值電阻R′的阻值是R′===12Ω；
答：串聯(lián)的定值電阻R′的阻值是12Ω；
（4）電路中的電流是I′===0.1A．
答：電路中的電流是0.1A．
分析：（1）已知油面的高度，根據(jù)公式P=ρgh可求它對油箱底的壓強(qiáng)；
（2）已知浮標(biāo)露出油面的體積，可求浸入油中的體積；根據(jù)公式F_浮=ρgV_排可求它受到油對它的浮力；
（3）當(dāng)油面處在A處時，滑動變阻器接入電路的電阻為0；已知電路電流，根據(jù)公式R=可求定值電阻R′的阻值；
（4）當(dāng)油面處在B處時，滑動變阻器接入電路的電阻最大；根據(jù)公式I=可求電路中的電流．
點評：本題考查壓強(qiáng)、浮力、電阻和電流的計算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，難點是對電路的正確分析．