题目内容

20．图甲表示一种自动测定油箱内油面高度的油量表（实际上是量程为0-0.6A的电流表改装而成），滑动变阻器R的最大值为60Ω，金属杠杆的右端是滑动变阻器的滑片．从油量表指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度．电源电压为24V，R0为定值电阻．

（1）R0的作用是保护电路，当油箱油面下降时，油量表的示数将变变小．
（2）改装设计：用电压表代替电流表做油量表，图中的乙图已画出部分电路，请在乙图中完成电路的设计．
要求：当油箱中的油用完时，油量表（电压表）的示数为零．

分析 （1）如果没有定值电阻的话，则当油箱中的油越来越多的时候，滑动变阻器的阻值就会越来越小，此时电路中的电流就会越来越大，可能会烧坏电流表；当油箱中的油面下降时，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，利用欧姆定律即可得出电流表的示数变化；
（2）】用电压表代替电流表做油量表，当油箱中的油用完时，滑片移到变阻器的最上端，滑动变阻器连入电路的电阻应该为零，此时电压表与滑动变阻器R并联，油量表（电压表）的示数才可能为零．

解答 解：（1）由电路图可知，电路中如果没有定值电阻R0，则当滑动变阻器滑片P滑到下端时，电路会短路，会损坏油量表与电源，由此可见，定值电阻R0的作用是：保护电路，避免短路；当油箱中的油面下降时，滑动变阻器接入电路的阻值会变大，由I=$\frac{U}{R}$可知，油量表（电流表）的示数会变小；
（2）根据公式U=IR，可以确定定值电阻R0两端的电压随着电流的增大而增大．电源电压不变，由于定值电阻两端电压的增大会导致滑动变阻器两端的电压减小．所以要将电压表与滑动变阻器并联，才能出现当油面下降时，电压表的示数也减小的情况，且油箱中的油用完时，油量表（电压表）的示数为零．电路图如下：
故答案为：（1）保护电路；变小；（2）如图．

点评 本题考查了定值电阻的作用、电阻的串联和欧姆定律的应用，认真审题，充分理解题意、分析清楚电路结构，还考查油量表的改装问题，熟练应用串联电路特点即可正确完成实物图．

练习册系列答案
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10．小明想知道灯丝电阻随温度变化的规律，他利用实验室的器材设计了图甲所示的电路（未连接完），其中，电源电压为4V，小灯泡的额定电压为2.5V．
次数
物理量		1234
U/V2.52.01.51.0
I/A0.300.260.240.20
R/Ω8.37.76.35.0
（1）请用笔划线代替导线帮助小明将图甲的电路连接完整；
（2）闭合开关后，小明发现小灯泡不发光，经检查是由于某根导线断了造成的．他又利用图乙的电路对图甲的电路进行检测．检测时他应该将图甲中的开关断开，若检验灯发光说明被检测导线没断（选填“断了”或“没断”）；

（3）小明更换导线后，正确进行实验并将数据填入上表．分析实验数据，可得出结论：温度越高，灯丝的电阻越大；
（4）根据表中的数据可知，从第一次到第四次实验，小明是将滑片逐渐向B端移动（选填“A”或“B”）分析，下列滑动变阻器的规格符合实验要求的是B；
A．30Ω  0.2A    B．20Ω  1A     C．10Ω  1A      D．5Ω  l.5A
（5）小明查找资料，发现大多数金属的电阻随温度变化的规律与灯丝电阻相同．他用一段具有这种性质的金属丝代替小灯泡接入图甲的电路中，并将滑动变阻器的滑片调到适当位置固定不动，设计了一个简易的测温装置．若要满足温度升高时测温装置的示数变大，应将图甲中电压表的表盘改装成测温装置的刻度盘．
11．在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中：
（1）如图甲所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑．由图可知，凸透镜对光线具有会聚作用，该凸透镜的焦距是11.0cm．

（2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像，请你指出其中两条可能的原因：
①蜡烛放在了凸透镜的焦点以内．
②蜡烛、凸透镜、光屏三者中心没在同一高度
（3）调整后，把烛焰放在距凸透镜16cm处时（如图乙），在凸透镜另一侧前后移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、放大的实像（填写像的性质）；投影仪（填光学仪器）就是利用这一成像规律工作的．如果将蜡烛在甲图的基础上远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向靠近（选填“靠近”或“远离”）透镜的左方向移动．
（4）在凸透镜前放置一个近视眼镜片，发现光屏上的像变模糊了，若要再次得到清晰的像，应将光屏向远离（靠近或远离）凸透镜的方向移动．
8．在探究压力的作用效果与哪些因素有关的实验中，如图所示

（1）由a图和b图可知在受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显
（2）由a图和c图可知在压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显
（3）由a图、b图、c图可知压力的作用效果跟压力，受力面积有关．
（4）此实验不能（能或不能）用硬纸代替海绵，原因是硬纸板形变效果不明显．
（5）该实验探究问题的方法，是一种在物理学中常用的科学方法，该方法的名称是控制变量法．
15．小明利用磁敏电阻为他的自行车设计了一个速度计，磁铁固定在自行车的辐条上，磁敏电阻固定在后车架上，安装示意图如图甲，工作电路如图乙，已知电源电压为6V恒定不变．当磁铁与磁敏电阻Rs靠得最近时阻值为200Ω，磁铁与磁敏电阻Rs离得最远时阻值为400Ω，靠近或远离时的实际电阻在这两者之间变化；当R0两端电压不低于4.5V时电子计数器就能有效计数，低于4.5V就不能产生计数，车轮每转动一圈就计数一次．为保证电子计数器有效工作，电阻R0最小阻值为600Ω．某次行驶中，小明发现5分钟恰好完整计数了300次，车轮的周长为3m，则这段时间内自行车行驶的平均速度10.8km/h．
5．下面是《物理》“焦耳定律”一节中截取的一段，请你用所学过的物理知识解释文中的问题．
想想议议
额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多．可是按照焦耳定律，电阻越大，单位时间内产生的热量越多．二者似乎有矛盾，这是怎么回事？
12．细心的同学会发现商场里安装供顾客上楼的电梯主要有如图甲乙所示两种，它们表面都有凸出的条纹，这是为了增大摩擦力，当顾客站在电梯上匀速上升时受到的力是平衡力（选填“平衡力”或“非平衡力”），当顾客站在类似台阶的甲电梯上匀速上升时不受（选填“受”或“不受”）摩擦力．当顾客站在类似斜坡的乙电梯上匀速上升时，请在图丙中画出此时顾客的受力示意图．
9．在测量额定电压为2.5V的小灯泡额定功率的实验中：
（1）如图甲是小明测定小灯泡额定功率的实物电路图（不完整）
请用笔画线代替导线将实物图连接完整．

（2）小明在实验中由于实验器材规格选择不当，他正确连接电路且实验步骤正确，闭合开关后，发现小灯泡发光较亮，电压表的示数如图乙所示，为了测出该小灯的额定功率，你建议小华换用最大阻值大一些的变阻器或减小电源电压．
（3）小明更换器材重新实验，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到A（选填“A”或“B”）．闭合开关后，移动滑片P，当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，则灯泡的额定功率为0.8W．
10．现在不少学校里放置了如图甲所示的带盖子的垃圾桶，他能有效阻隔垃圾散发的气味，图乙为打开桶盖时的简化图．若动力作用在A电上，请在图中画出：
①桶盖重力G的力臂L；
②作用在A点的最小动力F示意图．

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