Question

2．禪城三中物理興趣小組利用學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí)和使用過(guò)的器材設(shè)計(jì)了一種“油量表”，用它來(lái)測(cè)量油箱內(nèi)油面的高低，其原理結(jié)構(gòu)如圖所示．圖中P和ab為金屬片，R′為定值電阻．其中R′=24Ω，R_ab的最大值為72Ω，電源電壓為12V不變．問(wèn)：

（1）根據(jù)其原理圖，油量表即我們學(xué)習(xí)使用過(guò)的電壓表，按照題目條件和圖甲的設(shè)計(jì)，其最大示數(shù)可以達(dá)到9V．
（2）R′的主要作用是保護(hù)電路．
（3）有同學(xué)認(rèn)為如圖的設(shè)計(jì)有不足之處，請(qǐng)你分析油量表的示數(shù)隨油量增加是如何變化的？油量增加，油量表（電壓表）示數(shù)變�。�

Answer 1

分析 （1）根據(jù)測(cè)量表是串聯(lián)還是并聯(lián)即可判定是電壓表還是電流表；當(dāng)稱量物體重量達(dá)到最大值時(shí)，R_ab的阻值達(dá)到最大值，再根據(jù)“串聯(lián)分壓”即可求得R_ab兩端的電壓．
（2）如果沒(méi)有定值電阻的話，則當(dāng)油箱中的油越來(lái)越多的時(shí)候，滑動(dòng)變阻器的阻值就會(huì)越來(lái)越小，此時(shí)電路中的電流就會(huì)越來(lái)越大，可能會(huì)燒壞電源．
（3）由（1）分析即可．

解答 解：
（1）由圖油量表與R_ab是并聯(lián)的，所以油量表是電壓表；
由圖R′與R_ab串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)分壓可知，當(dāng)滑片在a端時(shí)，R_ab連入阻值最大，分得電壓最大，即油量表示數(shù)最大，
則有：$\frac{{U}_{ab}}{U′}$=$\frac{{R}_{ab}}{R′}$=$\frac{72Ω}{24Ω}$=$\frac{3}{1}$；
又因?yàn)閁_ab+U′=12V；
解得：U_ab=9V，即油量表最大為9V；
（2）R′的作用是可以防止P滑到b端時(shí)電源短路燒壞電源，保護(hù)電路；
（3）由（1）可知，油量達(dá)到最大時(shí)，P滑到最下端，油量表示數(shù)最大，油量最少時(shí)，P滑到最上端，油量表示數(shù)最小，即油量表示數(shù)與油量變化不一致．
故答案為：
（1）電壓；9V；（2）保護(hù)電路；（3）油量表示數(shù)與油量變化不一致；油量增加，油量表（電壓表）示數(shù)變�。�

點(diǎn)評(píng) 本題考查串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，在現(xiàn)實(shí)生活中很多測(cè)量?jī)x器都是由電流表或者電壓表改裝而成的，它們通過(guò)電路中的電流或電壓的變化來(lái)顯示所測(cè)物理量的變化的．