Question

9．如图所示，是一科技创新小组同学们设计的水位计工作原理图，绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器R的金属滑杆P升降，通过电压表显示的数据来反应水位升降情况，水位最低时，滑杆P位于R的a端处，L是一个指示灯，电路各部分接触良好，不计导线电阻，下列判断正确的是（　　）

• A． 当水位不变时，则电压表示数不变，指示灯不亮
• B． 当水位下降时，则电压表示数变大，指示灯变亮
• C． 当电压表示数变大，指示灯变暗，则表明水位上升
• D． 若将电压表改装成水位计，则电压表零刻度线即为水位计零刻度线

Answer 1

分析 由电路图可知，指示灯与变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，根据水位的变化可知浮子的移动、滑片的移动，进一步可知变阻器接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和指示灯两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知变阻器两端的电压变化，根据P=UI可知电路消耗功率和灯泡实际功率的变化，进一步可知灯泡亮暗的变化．

解答 解：
A、当水位不变时，电路处于通路状态，则电压表示数不变，指示灯发光，故A错误；
B、当水位下降时，浮子带动滑杆P下移，变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，由I=$\frac{U}{R}$可知，电路中的电流变大；由U=IR可知指示灯两端的电压变大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，变阻器两端的电压变小，即电压的示数变小，故B错误；
灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，根据P=UI可知，指示灯的实际功率变大，指示灯变亮；
C、当电压表示数变大，根据串联电路电压与电阻成正比的特点可知，变阻器连入电路的阻值变大，表明滑杆P向上移动，即水位上升；根据欧姆定律可知电流变小，所以指示灯变暗，故C正确；
D、若将电压表改装成水位计，滑杆P位于R的a端处，电压表的示数为零时，由题可知，此时水位最低，但不是水位计的零刻度线，故D错误．
故选C．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，分析好水位变化时电路中总电阻的变化是关键．