Question

2．如圖是一個用電流表（量程為0-0.6A）改裝的水位計，電源電壓為24V，R₀為定值電阻，變阻器R的最大值為60Ω，O為滑桿的轉動軸，且水箱的水位最高和最低時，滑動變阻器的觸頭都在R的某一端點．從電流表指針所指的刻度，就可以知道水箱內(nèi)水面的高度．則當水位緩慢上升時，水位計的示數(shù)將變大（選填“變大”“不變”或“變小”）；若水箱裝滿水時，水位計示數(shù)恰好為最大值（即電流表達到最大值）．則R₀阻值為40Ω，此電路的最小電功率為5.76W．

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知，R與R₀串聯(lián)，電流表測電路中的電流，根據(jù)油面的變化可知浮子位置的變化和滑片移到的方向，進一步可知接入電路中電阻的變化，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化；
（2）當水箱裝滿水時，滑動變阻器接入電路中的電阻為0，電路為R₀的簡單電路，根據(jù)歐姆定律求出R₀的阻值；
（3）當滑動變阻器全部接入電路時，此電路的電功率最小，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可求得此電路的最小電功率．

解答 解：（1）由電路圖可知，R與R₀串聯(lián)，電流表測電路中的電流，
當液面上升時，浮子上移，滑片下移，R的阻值變小，電路中的總電阻變小，
由I=$\frac{U}{R}$可知，電路中的電流變大，電流表的示數(shù)變大，即水位計的示數(shù)將變大．
（2）當水箱裝滿水時，滑動變阻器接入電路中的電阻為0，電路為R₀的簡單電路，
此時電流表達到最大值，即電路中的電流I=0.6A，則R₀的阻值：
R₀=$\frac{U}{I}$=$\frac{24V}{0.6A}$=40Ω；
（3）當滑動變阻器全部接入電路時，此電路的電功率最小，
此時的電阻R_總=R+R₀=60Ω+40Ω=100Ω，
最小電功率P=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{總}}$=$\frac{{（24V）}^{2}}{100Ω}$=5.76W．
故答案為：變大；40；5.76．

點評 本題考查了電阻的串聯(lián)和歐姆定律的應用，認真審題，充分理解題意、分析清楚電路結構、熟練應用串聯(lián)電路特點及歐姆定律即可解題．