Question

如圖，是一種自動測定油箱內(nèi)油面高度的裝置，其中R是滑動變阻器，阻值范圍是0-100Ω，它的金屬滑片是杠桿的一端；油量表是由電流表改裝而成，實際是量程為0-0.6A的電流表，從指針所指的刻度可知油箱內(nèi)油面高度；R’為校準電阻．已知電源電壓為12V，油箱空和油箱滿時金屬滑片恰好在滑動變阻器的兩端點a，b處．
（1）當油箱滿時，電流表示數(shù)恰好為滿刻度0.6A，求校準電阻R’的阻值和油箱空時電流表的示數(shù)．
（2）若將電流表改換為電壓表，用電壓表的指針指示的刻度顯示油箱內(nèi)油面的高度，要求油面上升時電壓表的讀數(shù)增大，請將電壓表畫在上圖中，并標明電壓表的“+”、“-”接線柱．若改裝后電路中校準電阻的阻值不變，求電壓表示數(shù)的變化范圍．

Answer 1

【答案】分析：（1）已知校準電阻兩端的電壓和通過的電流，根據(jù)公式R=可求校準電阻R′的阻值；油箱空時，滑動變阻器接入電路的阻值最大，根據(jù)歐姆定律求出電路中的電流；
（2）用電壓表代替電流表做油量表，當油面上升時電壓表的讀數(shù)增大，說明電壓表與校準電阻并聯(lián)．
解答：解：（1）校準電阻R′的阻值：R′===20Ω；
油箱空時，電流表的示數(shù)：I′===0.1A；
（2）用電壓表代替電流表做油量表，則電壓表與電阻需并聯(lián)連接，由于油面上升時電壓表的讀數(shù)增大，說明電壓表與校準電阻并聯(lián)，如圖所示：

當油箱滿時，電壓表示數(shù)：U′=R′=×20Ω=2V；
當油箱空時，電壓表示數(shù)：U″=U=12V．
故電壓表示數(shù)為2V～12V．
答：（1）校準電阻R’的阻值為20Ω；油箱空時電流表的示數(shù)為0.1A．
 （2）電壓表示數(shù)的變化范圍2V～12V．
點評：本題考查了定值電阻的作用、歐姆定律的應用、油量表的改裝等問題，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．