如图所示.是小丽在实验室设计的.自动测定油箱内油面高度的装置图．R是滑动变阻器.它的金属片是杠杆的一端.R′是定值电阻.电源电压为6V．当油箱内装满油时.金属片恰好连a端.油量表的示数是0.6A,当油箱内无油时.金属片恰好连b端.油量表的示数是0.1A．请回答下列问题:(1)定值电阻R′的规格?滑动变阻器的最大阻值?(2)当油量表的示数是0.3A时.滑动� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

（2012?松北区二模）如图所示，是小丽在实验室设计的，自动测定油箱内油面高度的装置图．R是滑动变阻器，它的金属片是杠杆的一端，R′是定值电阻，电源电压为6V．当油箱内装满油时，金属片恰好连a端，油量表（用电流表改装，）的示数是0.6A；当油箱内无油时，金属片恰好连b端，油量表的示数是0.1A．请回答下列问题：
（1）定值电阻R′的规格？滑动变阻器的最大阻值？
（2）当油量表的示数是0.3A时，滑动变阻器消耗的功率是多少？
（3）你认为她在设计该装置的电路时，在选择器材的过程中应考虑什么问题？（说出两条）

分析：（1）当油箱内装满油时，电路为R′的简单电路，根据欧姆定律求出定值电阻的阻值；当油箱内无油时，R′与滑动变阻器的最大阻值串联，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，再根据电阻的串联求出滑动变阻器的最大阻值；
（2）根据欧姆定律求出当油量表的示数是0.3A时定值电阻两端的电压，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据P=UI求出滑动变阻器消耗的电功率；
（3）为保护电流表，应注意选择电源和保护电阻R′；为提高油量表的灵敏度应注意电流表量程的选择．

解答：解：（1）当油箱内装满油时，电路为R′的简单电路，
根据欧姆定律可得：
R′=

0.6A

=10Ω，
当油箱内无油时，R′与滑动变阻器的最大阻值串联，
电路中的总电阻：
R_总=

0.1A

=60Ω，
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
∴滑动变阻器的最大阻值：
R=R_总-R′=60Ω-10Ω=50Ω；
（2）当油量表的示数是0.3A时，定值电阻两端的电压：
U_定=I₃R′=0.3A×10Ω=3V，
∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴滑动变阻器两端的电压：
U_滑=U-U_定=6V-3V=3V，
滑动变阻器消耗的功率：
P_滑=U_滑I₃=3V×0.3A=0.9W；
（3）①为保护电流表，选择电源和R′时，电压与R′的比值应小于（或等于）电流表的量程（或应考虑当P在a点时电流不超过电流表的量程）；
②为了提高油量表的灵敏度，应选择在电流表0～0.6A的量程标注刻度；为了确保使油量在电流表0.1A～0.6A的范围内变化，应考虑电源电压、R′与R的合理配置．
答：（1）定值电阻R′的规格为10Ω，滑动变阻器的最大阻值为50Ω；
（2）当油量表的示数是0.3A时，滑动变阻器消耗的功率是0.9W；
（3）①为保护电流表，选择电源和R′时，电压与R′的比值应小于（或等于）电流表的量程（或应考虑当P在a点时电流不超过电流表的量程）；
②为了提高油量表的灵敏度，应选择在电流表0～0.6A的量程标注刻度；为了确保使油量在电流表0.1A～0.6A的范围内变化，应考虑电源电压、R′与R的合理配置．

点评：此题通过油箱改装图，考查到了欧姆定律、电流表的使用和读数等电学综合知识；理解图示的原理、能够从题中抓住关键词语是解答此类题目的关键．