如圖所示為自動(dòng)測定油面高度的裝置原理圖,其中R為滑動(dòng)變阻器,R為校準(zhǔn)電阻,A為油量表(實(shí)際上是一只量程為0--0.6A的電流表).如果電源電壓120V,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P恰好能分別滑至兩端,且油箱內(nèi)油面達(dá)到最低位置時(shí),電流表的示數(shù)為0.1A.求
(1)校準(zhǔn)電阻R的阻值應(yīng)為多大?
(2)滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍多大?
(3)若油箱內(nèi)油面最高為1.20m,最低位0.20m,應(yīng)在電流表上何處刻上最大及最小油量值?若油箱的橫截面積為2.0m2,這兩個(gè)油量值分別是多少?
(4)當(dāng)油箱內(nèi)油量值為1.4m3時(shí),滑動(dòng)變阻器的滑片P恰在中點(diǎn),則這一油量值應(yīng)對應(yīng)電流表刻度的何處?

【答案】分析:(1)已知校準(zhǔn)電阻兩端的電壓和通過的電流,根據(jù)公式R=可求校準(zhǔn)電阻R的阻值;
(2)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;
(3)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V=Sh可求這兩個(gè)油量值;
(4)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,從而找到對應(yīng)的刻度.
解答:解:(1)校準(zhǔn)電阻R的阻值應(yīng)為R===200Ω;
答:校準(zhǔn)電阻R的阻值應(yīng)為200Ω;
(2)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大時(shí),電路的電流最;所以電路總電阻為R===1200Ω;
所以滑動(dòng)變阻器的最大阻值為R=R-R=1200Ω-200Ω=1000Ω;
所以滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍為0~1000Ω;
(3)油箱內(nèi)油面最高處對應(yīng)的電流表的示數(shù)為0.6A;最低處對應(yīng)的電流表的示數(shù)為0.1A;最大油量值為1.2m×2.0m2=2.4m3;
最小油量值為0.2m×2.0m2=0.4m3
答:在電流表的0.6A處刻上最大值,在0.1A處刻上最小值;這兩個(gè)油量值分別是2.4m3;0.4m3
(4)因?yàn)榛谥悬c(diǎn),所以滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為R=500Ω;
此時(shí)電流為I1===0.17A;
即在0.17A處刻上1.4m3
答:這一油量值應(yīng)對應(yīng)在電流表的0.17A處.
點(diǎn)評:本題考查電阻、電流等的計(jì)算,該裝置涉及到浮力、杠桿、滑動(dòng)變阻器、電流表等相關(guān)知識,油面上升通過浮子和杠桿使滑動(dòng)變阻器連入的電阻變小,電路中的電流變大;油面下降通過浮子和杠桿使滑動(dòng)變阻器連入的電阻變大,電路中的電流變。皇抢盟鶎W(xué)知識解釋油量表的原理,是一道力學(xué)和電學(xué)的綜合題,學(xué)以致用,符合新課標(biāo)的要求.
練習(xí)冊系列答案
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如圖所示為自動(dòng)測定油面高度的裝置原理圖,其中R為滑動(dòng)變阻器,R0為校準(zhǔn)電阻,A為油量表(實(shí)際上是一只量程為0--0.6A的電流表).如果電源電壓120V,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P恰好能分別滑至兩端,且油箱內(nèi)油面達(dá)到最低位置時(shí),電流表的示數(shù)為0.1A.求
(1)校準(zhǔn)電阻R0的阻值應(yīng)為多大?
(2)滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍多大?
(3)若油箱內(nèi)油面最高為1.20m,最低位0.20m,應(yīng)在電流表上何處刻上最大及最小油量值?若油箱的橫截面積為2.0m2,這兩個(gè)油量值分別是多少?
(4)當(dāng)油箱內(nèi)油量值為1.4m3時(shí),滑動(dòng)變阻器的滑片P恰在中點(diǎn),則這一油量值應(yīng)對應(yīng)電流表刻度的何處?

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(1)校準(zhǔn)電阻R的阻值應(yīng)為多大?
(2)滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍多大?
(3)若油箱內(nèi)油面最高為1.20m,最低位0.20m,應(yīng)在電流表上何處刻上最大及最小油量值?若油箱的橫截面積為2.0m2,這兩個(gè)油量值分別是多少?
(4)當(dāng)油箱內(nèi)油量值為1.4m3時(shí),滑動(dòng)變阻器的滑片P恰在中點(diǎn),則這一油量值應(yīng)對應(yīng)電流表刻度的何處?

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如圖所示為自動(dòng)測定油面高度的裝置原理圖,其中R為滑動(dòng)變阻器,R為校準(zhǔn)電阻,A為油量表(實(shí)際上是一只量程為0--0.6A的電流表).如果電源電壓120V,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P恰好能分別滑至兩端,且油箱內(nèi)油面達(dá)到最低位置時(shí),電流表的示數(shù)為0.1A.求
(1)校準(zhǔn)電阻R的阻值應(yīng)為多大?
(2)滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍多大?
(3)若油箱內(nèi)油面最高為1.20m,最低位0.20m,應(yīng)在電流表上何處刻上最大及最小油量值?若油箱的橫截面積為2.0m2,這兩個(gè)油量值分別是多少?
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