4.如圖甲表示一種自動(dòng)測(cè)定油箱內(nèi)油面高度的油量表(實(shí)際上是量程為0-0.6A的電流表改裝而成),滑動(dòng)變阻器R的最大值為60Ω,金屬杠桿的右端是滑動(dòng)變阻器的滑片.從油量表指針?biāo)傅目潭龋涂梢灾烙拖鋬?nèi)油面的高度.電源電壓為24V,R0為定值電阻.

(1)R0的作用是保護(hù)電路,當(dāng)油箱油面下降時(shí),油量表的示數(shù)將變小.
(2)若油箱裝滿汽油時(shí),滑動(dòng)變阻器的觸頭在變阻器的一個(gè)端點(diǎn),油量表示數(shù)剛好為最大值,則R0=40Ω.當(dāng)油箱中的汽油用完時(shí)(此時(shí)滑動(dòng)變阻器的觸頭在另一端),電路中的電流為0.24A.
(3)改裝設(shè)計(jì):用電壓表代替電流表做油量表,如圖所示乙圖,若要求電壓表的示數(shù)隨油量的升高而增大,則M、N應(yīng)分別與ac(或bc)(選填:“ab”、“bc”、“ac”)相連接.

分析 (1)如果沒有定值電阻的話,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)燒壞電流表;當(dāng)油箱中的油面下降時(shí),根據(jù)滑片的移動(dòng)可知接入電路中電阻的變化,利用歐姆定律即可得出電流表的示數(shù)變化;
(2)當(dāng)油箱裝滿汽油時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0,電路為R0的簡(jiǎn)單電路,根據(jù)歐姆定律求出R0的阻值;當(dāng)油箱中的汽油用完時(shí),滑動(dòng)變阻器的電阻完全接入電路中,根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流;
(3)當(dāng)油量增加時(shí),浮標(biāo)上移,滑片下移,要求電壓表的示數(shù)隨油量的升高而增大,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知,滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變大時(shí)電壓表與變阻器并聯(lián),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變小時(shí)電壓表與R0并聯(lián),據(jù)此進(jìn)行解答.

解答 解:(1)由電路圖可知,電路中如果沒有定值電阻R0,則當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P滑到下端時(shí),電路會(huì)短路,會(huì)損壞油量表與電源,由此可見,定值電阻R0的作用是:保護(hù)電路,避免短路;當(dāng)油箱中的油面下降時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值會(huì)變大,由I=$\frac{U}{R}$可知,油量表(電流表)的示數(shù)會(huì)變;
(2)當(dāng)油箱裝滿汽油時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0,電路為R0的簡(jiǎn)單電路,
此時(shí)電路中的電流I=0.6A,則R0的阻值:
R0=$\frac{U}{I}$=$\frac{24V}{0.6A}$=40Ω;
當(dāng)油箱中的汽油用完時(shí),滑動(dòng)變阻器的最大阻值和R0串聯(lián),
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,電路中的電流:
I′=$\frac{U}{R+{R}_{0}}$=$\frac{24V}{60Ω+40Ω}$=0.24A;
(3)當(dāng)油量增加時(shí),浮標(biāo)上移,滑片下移,若R接入電路中的電阻變大,電壓表并聯(lián)在R兩端,電路連接如圖1所示,即M、N應(yīng)分別與ac相連接;
若R接入電路中的電阻變小,電壓表應(yīng)并聯(lián)在R0兩端,電路連接如圖2所示,即M、N應(yīng)分別與bc相連接.

故答案為:(1)保護(hù)電路;;(2)40;0.24;(3)ac(或bc).

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)用以及電路的動(dòng)態(tài)分析,要注意最后一問中條件“電壓表的示數(shù)隨油量的升高而增大”的應(yīng)用.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(2)該實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用碎冰塊(填“大冰塊’或“碎冰塊”)來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),效果更好些;
(3)為了使試管中的冰受熱均勻.且便于記錄各時(shí)刻的溫度值,小華應(yīng)選用乙(“甲”或“乙”)裝置來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn);
(4)圖3是根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄繪制的冰熔化時(shí)溫度隨時(shí)間變化的圖象.由圖象可知:BC段的物質(zhì)處于固液共存(填“固態(tài)”“液態(tài)”或“固液共存態(tài)”);
(5)試管中的冰完全溶化后,若持續(xù)加熱,在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下將得到圖象中的DE段,這段時(shí)間內(nèi)試管中的水不能(填“能”或“不能”)沸騰,是因?yàn)樵嚬苤械乃荒芾^續(xù)吸熱.

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(2)水吸收的熱量;  
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如圖所示,將懸掛的乒乓球輕輕接觸正在發(fā)聲的音叉,乒乓球多次被彈開,關(guān)于此實(shí)驗(yàn),下列說法錯(cuò)誤的是( 。

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B. 音叉發(fā)出聲音的音調(diào)越高,乒乓球被彈開的越遠(yuǎn)

C. 本實(shí)驗(yàn)可以研究“聲音是由于物體的振動(dòng)而產(chǎn)生的”

D. 乒乓球被彈開的越遠(yuǎn),說明音叉振動(dòng)幅度越大

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