Question

如圖1是某同學(xué)設(shè)計(jì)的一個(gè)能夠測(cè)定油箱內(nèi)油面高度的裝置，油量表是由學(xué)生用電流表改裝而成的，滑動(dòng)變阻器R的金屬滑片P是杠桿的一端，當(dāng)P在a端時(shí)電路中的電流為0.6A，表示油箱已滿(mǎn)；當(dāng)P在b端時(shí)電路中的電流為0.1 A，表示油箱內(nèi)無(wú)油。
 （1）在改裝表盤(pán)時(shí)，當(dāng)他選擇的滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為50Ω時(shí)，他應(yīng)選擇的電源電壓值和R'的阻值是多少?
（2）若油箱的容積為50L，請(qǐng)你按該同學(xué)的改裝，在電流表盤(pán)圖2上標(biāo)出油量值為0、40L、50L的刻度位置（滑動(dòng)變阻器接人的阻值隨浮標(biāo)升降均勻變化；確定40L的位置時(shí)要求有運(yùn)算過(guò)程）。
（3）你認(rèn)為他在設(shè)計(jì)該裝置的電路時(shí)，在選擇器材的過(guò)程中應(yīng)考慮什么問(wèn)題?并說(shuō)明理由。

                                                                              圖1                                                       圖2

Answer 1

解：（1）裝滿(mǎn)油時(shí)，U=I₁R'                   ①           
               無(wú)油時(shí)，U=I₂（R'+R）             ②
            解①和②得R'=10Ω，U=6V。
       （2）如圖所示，由題中的條件可知，當(dāng)油量為40L時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為10Ω，此時(shí)電路的電流：I===0.3A。

（3）①為保護(hù)電流表，選擇電源和R'時(shí)，電壓與R'的比值應(yīng)小于（或等于）電流表的量程。（或應(yīng)考慮當(dāng)P在a點(diǎn)時(shí)電流不超過(guò)電流表的量程）②為了提高油量表的靈敏度，應(yīng)選擇在電流表 0～0.6A的量程標(biāo)注刻度；為了確保使油量在電流表0.1A～0.6A的范圍內(nèi)變化，應(yīng)考慮電源電壓、R'與R的合理配置。 （合理即可）