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7.如圖1所示是一種自動(dòng)測(cè)定油箱內(nèi)油面高度的裝置.其中R是滑動(dòng)變阻器,阻值是0-100Ω,油量表是由電流表改裝而成的,實(shí)際是量程為0-0.6A的電流表,從指針?biāo)傅目潭瓤芍拖鋬?nèi)油面高度;R′為校準(zhǔn)電阻.已知電源電壓為12V,油箱空和油箱滿時(shí)金屬滑片恰好在滑動(dòng)變阻器的兩端點(diǎn)a、b處.

(1)當(dāng)油箱滿時(shí),電流表示數(shù)恰好為滿刻度0.6A,求校準(zhǔn)電阻R′的阻值和油箱空時(shí)電流表的示數(shù).
(2)若將電流表換為電壓表,用電壓表的指針指示的刻度顯示油箱內(nèi)油面的高度,要求油面上升時(shí)電壓表的讀數(shù)增大,請(qǐng)將電壓表的電學(xué)符號(hào)畫在圖2中,若改裝后電路中校準(zhǔn)電阻的阻值不變,求電壓表示數(shù)變化范圍.

分析 (1)當(dāng)油箱滿時(shí),滑片位于R的b端,電路為R′的簡單電路,此時(shí)電流表示數(shù)最大,根據(jù)歐姆定律求出校準(zhǔn)電阻R′的阻值;當(dāng)油箱空時(shí),滑片位于a端,R的阻值最大,根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電流表的示數(shù);
(2)油面上升時(shí),R接入電路中的電阻變小,根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化和R′兩端的電壓變化,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知R兩端的電壓變化,然后根據(jù)電壓表示數(shù)的變化判斷其位置;當(dāng)油箱滿時(shí),電路為R′的簡單電路,電壓表的示數(shù)最大;當(dāng)油箱空時(shí),R接入電路中的電阻最大,電路中的電流最小,根據(jù)歐姆定律求出電壓表的最小示數(shù),然后得出電壓表示數(shù)的變化范圍.

解答 解:(1)當(dāng)油箱滿時(shí),滑片位于R的b端,電路為R′的簡單電路,此時(shí)電流表示數(shù)I=0.6A,
由I=UR可得,校準(zhǔn)電阻R′的阻值:
R′=UI=12V0.6A=20Ω;
當(dāng)油箱空時(shí),滑片位于a端,R的阻值最大,
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,電流表的示數(shù):
I′=UR+R=\frac{12V}{100Ω+20Ω}=0.1A;
(2)油面上升時(shí),R接入電路中的電阻變小,電路中的總電阻變小,
由I=\frac{U}{R}可知,電路中的電流變大,
由U=IR可知,R′兩端的電壓變大,
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
所以,R兩端的電壓變小,
綜上可知,電壓表應(yīng)并聯(lián)在校準(zhǔn)電阻R′兩端,如下圖所示:

當(dāng)油箱滿時(shí),電路為R′的簡單電路,電壓表的示數(shù)最大,最大為12V;
當(dāng)油箱空時(shí),R接入電路中的電阻最大,電路中的電流最小,電壓表的示數(shù)最小,
則最小示數(shù)U′=I′R′=0.1A×20Ω=2V,
所以,電壓表示數(shù)變化范圍為2V~12V.
答:(1)校準(zhǔn)電阻R′的阻值為20Ω,油箱空時(shí)電流表的示數(shù)為0.1A;
(2)電壓表的位置如上圖所示;電壓表示數(shù)變化范圍為2V~12V.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用以及電路圖的改裝,要求認(rèn)真審題,充分理解題意.

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(2)小靜只更改跟L1、L2的四個(gè)接線柱A、B、C、D相連的某根導(dǎo)線的一端,就使電路連接正確了.她的做法可能是將導(dǎo)線①由C改接到D(寫出一種即可).
(3)接下來,他們按圖丙所示電路圖連接了三個(gè)電壓表.實(shí)驗(yàn)過程中,通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電壓表V1的示數(shù)如圖丁所示,則電壓表V的示數(shù)是2.5V.
(4)在電路中串聯(lián)滑動(dòng)變阻器的作用是改變燈泡兩端的電壓,多獲得幾次數(shù)據(jù),閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)置于左端(填“左”或“右”);
(5)該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是并聯(lián)電路各支路的電壓相等.

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19.請(qǐng)按照左邊的實(shí)物圖在右邊的方框內(nèi)畫出等效電路圖.
(1)
(2)
(3)
(4)

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16.如圖所示是一種液面升降監(jiān)測(cè)裝置原理圖,電光源S發(fā)出的一束激光與水平液面成50°角射向平靜的液面,反射光線與入反射光線的夾角為80°;光經(jīng)過液面反射后射到液面上方水平標(biāo)尺上的S’點(diǎn),當(dāng)液面下降時(shí),光點(diǎn)將向右(填“向左”、“向右”或“不會(huì)”)移動(dòng),此時(shí)入射角不變(選填“變大”、“不變”或“變小”).

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①實(shí)驗(yàn)時(shí)是通過觀察細(xì)沙的凹陷程度來比較壓力的作用效果的;
②比較甲和乙兩圖說明:當(dāng)受力面積相同時(shí),壓力越大,壓力作用的效果越明顯;
③比較乙和丙兩圖說明:當(dāng)壓力相同時(shí),受力面積越小,壓力作用的效果越明顯.
④為了比較壓力的作用效果,我們引入了壓強(qiáng)的概念.

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