Question

【題目】如圖所示為自動(dòng)測(cè)定油箱油面高度的裝置原理圖，圖中為滑動(dòng)變阻器，為定值較準(zhǔn)電阻，電流表的量程為安，電壓表的量程為伏．油箱中的油量是通過(guò)電流表或電壓表的示數(shù)反映出來(lái)的，且表的最大量程對(duì)應(yīng)油箱的最大油量．如果電源電壓為伏，當(dāng)油箱內(nèi)油面高度在最高或最低位置時(shí)，滑動(dòng)變阻器的滑片恰好能分別滑至兩端，當(dāng)油箱內(nèi)油面達(dá)到最低位置時(shí)，反映油量的電表的最大示數(shù)為最大量程的．求：

（）反映油量的電表是電流表還是電壓表？

（）校準(zhǔn)電阻的阻值應(yīng)為多大？

（）滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍多大？

（）若油箱內(nèi)油面最高為米，最低為米，應(yīng)在電表上何處刻上最大及最小油量值？若油箱的橫截面積為平方米，這兩個(gè)油量值分別是多少？

（）當(dāng)油箱內(nèi)油量值為立方米，滑動(dòng)變阻器的滑片恰好在中點(diǎn)，則這一油量值應(yīng)對(duì)電表刻度的何處？

Answer 1

【答案】電流表； 60Ω； 0～300Ω； 0.6A；0.1A； 2.4m3；0.4m3； 0.17A

【解析】

由于表的最大量程對(duì)應(yīng)油箱的最大油量，油箱內(nèi)油面達(dá)到最低或最高位置時(shí)，電流表或電壓表的示數(shù)變化即可判斷；已知校準(zhǔn)電阻兩端的電壓和通過(guò)的電流，根據(jù)公式 可求校準(zhǔn)電阻R0的阻值；油箱內(nèi)油面達(dá)到最低位置時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大，已知此時(shí)的電流大小，根據(jù)歐姆定律求出總電阻，進(jìn)一步求出滑動(dòng)變阻器的最大阻值；油箱內(nèi)油面最高時(shí)，電流表的示數(shù)最大，最低時(shí)，電流表的示數(shù)最小，根據(jù)公式可求這兩個(gè)油量值；滑動(dòng)變阻器的滑片P恰在中點(diǎn)時(shí)求出此時(shí)的電阻，再利用歐姆定律求出此時(shí)電路中電流的大小，從而找到對(duì)應(yīng)的刻度．

（1）有圖可知：油箱內(nèi)油面達(dá)到最高（或最低）位置時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為零，根據(jù)可知；電流表的示數(shù)最大，由于電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，則電壓表為零；根據(jù)要求可知：表的最大量程對(duì)應(yīng)油箱的最大油量，所以反映油量的電表是電流表；

（2）滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為零，電流表的示數(shù)最大，根據(jù)可知：

校準(zhǔn)電阻R0的阻值應(yīng)為；

（3）當(dāng)油箱內(nèi)油面達(dá)到最低位置時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大，電路的電流最��；根據(jù)反映油量的電表的最大示數(shù)為最大量程的 可知：，
根據(jù)可知電路總電阻： ；

根據(jù)串聯(lián)電路的總電阻等于各電阻之和可知,滑動(dòng)變阻器的最大阻值為： ，所以滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍為0～300Ω；

（4）油箱內(nèi)油面最高處對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù)為0.6A；最低處對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù)0.1A；則最大油量值為；

最小油量值為；

（5）因?yàn)榛�片在中點(diǎn)，所以滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為；

此時(shí)電流為： ；即在0.17A處刻上1.4m3．

答案：電流表；60Ω； 0～300Ω； 0.6A；0.1A； 2.4m3；0.4m3； 0.17A．