Question

1．如圖所示是一種自動測試油箱內(nèi)油面高度的裝置，R'為定值電阻，R為滑動變阻器，它的金屬滑片P是杠桿的一端，當(dāng)油箱內(nèi)裝滿油時，滑片P恰好在變阻器的最下端，當(dāng)油箱中無油時，滑片P恰好在變阻器的最上端．油量表是由電流表改裝的．已知電源電壓恒為12V，定值電阻R'為24Ω，當(dāng)油箱中無油時，電路中的電流為0.1A．
（1）試分析當(dāng)油箱內(nèi)油面降低時，通過油量表的電流變小（選填“變大”“變小”或“不變”），定值電阻R'在電路中的作用是保護(hù)電路．
（2）求當(dāng)油箱中裝滿油時，電路中的電流．
（3）求滑動變阻器的最大阻值．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)油箱內(nèi)油面降低時，浮標(biāo)下降，變阻器接入電路的電阻變大，根據(jù)歐姆定律分析電路中電流變化；當(dāng)油箱中的油越來越多的時候，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，可能會燒壞油量表；
（2）當(dāng)油箱中裝滿油時，分析電路連接，由歐姆定律求出電流值；
（3）當(dāng)油箱中無油時，電路中的電流為0.1A，分析變阻器接入電路阻值的大小，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算．

解答 解：（1）油面降低時，浮標(biāo)下降，浮標(biāo)推動指針上移，滑動變阻器R連入電路的電阻變大，電路中的電流變小，電流表的示數(shù)變�。挥蓤D可知，電阻R′是在油箱裝滿油時防止電路短路，即對電路起到保護(hù)作用；
（2）當(dāng)油箱中裝滿油時，滑片P在變阻器的最下端，R滑=0，
電路中的電流：I_大=$\frac{U}{R'}$=$\frac{12V}{24Ω}$=0.5A；
（3）當(dāng)油箱中無油時，滑片P在變阻器的最上端，此時R與R′串聯(lián)，電流I′=0.1A
R_串=R+R'=$\frac{U}{I'}$=$\frac{12V}{0.1A}$=120Ω，
R=R_串-R'=120Ω-24Ω=96Ω；
答：（1）變小；保護(hù)電路；
（2）當(dāng)油箱中裝滿油時，電路中的電流0.5A；
（3）滑動變阻器的最大阻值為96Ω．

點(diǎn)評 本題考查歐姆定律的應(yīng)用，掌握串聯(lián)電路的特點(diǎn)，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，以及對電路的正確分析．