题目内容
【题目】如图甲是汽车的一种自动测量油箱内油量的简易装置，R是阻值均匀的变阻器，它的滑片连在杠杆的一端，当油箱内油面发生变化时，浮标通过杠杆使滑片P在电阻R上滑动，引起油量表的指针偏转。油量表实际上是一个有“0～0.6 A”和“0～3 A”两个量程的电流表，电源电压为12 V且保持不变，R0＝10 Ω。当长方体油箱中有55升汽油时，测量表的指针满偏，此时R0两端的电压为6 V；当油箱中的汽油还有5升时，滑片P刚好在R的中点，油量表的示数如图乙所示，此时报警电路（图中未画出）开始自动报警，提醒司机尽快加油。油箱中汽油的体积V和变阻器接入电路的电阻R的关系如图丙所示。问：
(1)当油箱中油量下降时，油箱底部受到的压强______（选填“变大”或“变小”），油量表示数将________（选填“变大”或“变小”）；
(2)油箱装满汽油时R0消耗的电功率是多少______？
(3)变阻器R的总电阻是多少______？
(4)当油量表的示数为0.4 A时，油箱里还有多少升汽油______？
【答案】变小 变小 3.6 W 220 Ω 50 L
【解析】
(1)油量下降液体深度变小，液体压强变小，则油量表示数变小。
(2)当长方体油箱中有55升汽油时，油量表的指针满偏，R0两端的电压为6 V，R0＝10 Ω，此时电路中的电流最大，为I0＝
＝
＝0.6 A，故可知此油量表的量程为0～0.6 A
R0消耗的电功率是P0＝U0I0＝6 V×0.6 A＝3.6 W
(3)当油箱中的汽油为5升时，由图乙可知此时电路中的电流为0.1 A
电源电压为12 V，此时电路的总电阻为
R总＝
＝
＝120 Ω
变阻器接入电路的阻值为R2＝R总－R0＝120 Ω－10 Ω＝110 Ω
此时滑片P恰好在R的中点变阻器R的总电阻R＝ 2R2＝2×110 Ω＝220 Ω
(4)当油量表的示数为0.4 A时，电路的总电阻为R总′＝
＝
＝30 Ω
变阻器R连入电路中的阻值为R′＝ R总′－R0＝30 Ω－10 Ω＝20 Ω
当长方体油箱中有55升汽油时，油量表的指针满偏，此时R0两端的电压为6 V，电路中电流I0＝0.6 A，所以变阻此时接入电路的阻值为R1＝
＝
＝10 Ω
由图丙可知，油量V与变阻器接入电路的电阻R的关系式可设为V＝kR＋b
则55 L＝k×10 Ω＋b ①
5 L＝k×110 Ω＋b ②
联立①②可得：k＝－0.5 L/Ω b＝60 L
故当油量表的示数为0.4 A时，变阻器接入电路的电阻为R′＝20 Ω，油箱里汽油体积为V＝－0.5 L/Ω×20 Ω＋60 L＝50 L
【题目】地铁的开通大大缓解了城市公交运输的压力。某学校实践活动小组的同学收集到某市地铁机车和公交车在甲、乙区间内运行的相关数据如表。求：
××型号 地铁机车 | 地铁电力 机车功率 103 kW | 平均速度 60 km/h | 牵引力 5×104 N | 额定载客 量500人 |
××型号 公交汽车 | 燃油热值 4×107 J/kg | 平均速度 18 km/h | 牵引力 3 000 N | 额定载客 量40人 |
(1)甲、乙两地铁站相距2.4 km，地铁运行一趟需要多少小时？
(2)地铁机车的效率是多少？（保留三位有效数字）
(3)公交车每千米消耗燃油0.3 kg，公交车热机的效率是多少？
【题目】小薇和小亮两位同学在“探究电流与电压关系”的实验中，电源使用两节新干电池，滑动变阻器R′的规格是“20 Ω 2 A”。
(1)小亮进行实物连线如图甲所示，请你在虚线框内画出对应的电路图；
（____）
(2)正确连接好电路后闭合开关，在移动滑动变阻器的滑片P时，两电表都无示数，则电路故障可能是____________；
(3)确认电路无误后，闭合开关进行实验，他们记录的数据如表所示：
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
电压/V | 0.5 | 1.2 | 1.8 | 2.5 |
电流/A | 0.10 | 0.24 | 0.34 | 0.5 |
①老师指出其中一组数据有拼凑的嫌疑，你认为是第____组（填写实验序号），理由是___________；
②排除有拼凑嫌疑的数据后，分析数据可以得到的结论是： ____________________；
(4)小亮利用实验数据还计算出定值电阻R的阻值为________Ω。
