Question

17．如圖所示，是一種自動控制油箱內(nèi)油面高度的部分電路，油量表試劑上是由電壓表改裝而成的，金屬杠桿的右端時滑動變阻器的滑片，從油量表指針所指刻度，就可以知道油箱內(nèi)油面的高度．
（1）水箱中的浮標需用密度小于水的密度的材料制成；電路中R₀的作用是保護電路．
（2）若要求當(dāng)油箱中的油用完時，油量表的示數(shù)為零，請用筆畫線代替導(dǎo)線，在圖中完成電路的連接．

Answer 1

分析 （1）利用物體的浮沉條件進行分析．物體密度小于液體密度時，物體漂��；物體密度大于液體密度時，物體下沉；物體密度等于液體密度時，物體懸��；
根據(jù)電壓表使用時并聯(lián)、電流表使用時串聯(lián)判斷油量表的類型；如果沒有定值電阻的話，則當(dāng)油箱中的油越來越少的時候，滑動變阻器的阻值就會越來越小，此時電路中的電流就會越來越大，可能會燒壞電源；
（2）用電壓表做油量表，當(dāng)油箱中的油用完時，滑片移到變阻器的最上端，滑動變阻器連入電路的電阻應(yīng)該為零，此時電壓表與滑動變阻器R并聯(lián)，油量表（電壓表）的示數(shù)才可能為零．

解答 解：（1）水箱內(nèi)的浮標應(yīng)漂浮在水面上，所以浮標的密度應(yīng)小于水的密度；
如果油箱中的油越來越少的時候，滑動變阻器的阻值就會越來越小，此時電路中的電流就會越來越大，為了防止由于電流過大而燒壞電源，應(yīng)該給電路中串聯(lián)一個定值電阻，這樣就可以防止電路中的電流過大而燒壞電源．
（2）當(dāng)油面下降時，滑片P向上運動，滑動變阻器接入電路的阻值減小，根據(jù)歐姆定律可知，電流將增大；
由U=IR可知，定值電阻R₀兩端的電壓隨著電流的增大而增大，而電源電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路分壓的特點可知，滑動變阻器兩端電壓減小，所以油量表應(yīng)是電壓表，并且與滑動變阻器并聯(lián)，才能出現(xiàn)當(dāng)油面下降時，電壓表的示數(shù)也減小的情況，且油箱中的油用完時，油量表（電壓表）的示數(shù)為零．電路圖如下：

故答案為：（1）小于；保護電路；（2）如圖．

點評 本題是利用所學(xué)知識解釋油量表的原理，是一道力學(xué)和電學(xué)的綜合題，學(xué)以致用，符合新課標的要求．