题目内容

11.如图所示是油量自动测定装置的示意图,O为杠杆支点,R0为定值电阻,Rx是滑动变阻器,当闭合开关S后(  )
A.滑动变阻器Rx连入电路的阻值随油量的增加而增大
B.电流表的读数随油量的增加而减小
C.电压表的读数随油量的增加而增大
D.电压表改装成油量表刻度均匀

分析 由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器Rx串联,电流表串联在电路中,电压表测R0两端的电压.
(1)根据油量的变化可知浮子移动的方向,进一步可知滑杆移动的方向和Rx阻值的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R0两端的电压变化;
(2)根据电阻的串联和欧姆定律表示出电压表的示数与Rx的关系,然后判断油量表是否刻度均匀.

解答 解:
由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器Rx串联,电流表串联在电路中,电压表测R0两端的电压.
(1)当油量增加时,浮标上移,在杠杆的作用下滑片下移,变阻器Rx接入电路的电阻减小,电路中的总电阻减小,故A错误;
由I=$\frac{U}{R}$可知,电路中的电流增大,即电流表的示数增大,故B错误;
由U=IR可知,R0两端的电压增大,即电压表的示数增大,故C正确;
(2)因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流:I=$\frac{U}{{R}_{0}+{R}_{x}}$,
电压表的示数:U0=IR0=$\frac{U}{{R}_{0}+{R}_{x}}$R0
因U0与Rx不成正比,
所以,电压表改装成油量表时,刻度不均匀,故D错误.
故选C.

点评 本题考查了油量表的原理,分析清楚电路结构、熟练应用欧姆定律即可正确解题;当油面升降时,看准滑动变阻器的阻值如何变化是本题的关键所在.

练习册系列答案
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1.小明学过机械效率后,提出了一个问题:“斜面的倾斜程度与斜面的机械效率是否有关”?针对这个问题他做了在斜面上匀速拉动物块的探究实验,如图所示,并记录实验数据如下:
下面小明的一次实验数据.
 实验次数 斜面的倾斜程度 物体重G/N 物体上升高度h/m 沿斜面拉力F/N 物体移动距离s/m 有用功W有/J 总功W总/J机械效率
 1 较缓 5.0 0.1 1.6 0.5 0.5 0.8 63%
 2 较陡 5.0 0.15 2.2 0.5   
 3 最陡 5.0 0.25 3.1 0.5 1.25 1.55 80.6%

(1)通过对上述实验数据的分析,你对斜面省力情况与斜面的倾斜程度的关系是:斜面越陡,越费力.
(2)通过对上述是实验数据的分析,你对斜面机械效率问题可获得的初步的结论是:斜面越陡机械效率越大.
(3)如第二次实验的机械效率为68.2%(保留一位小数)
(4)如下图所示,小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个.

 ①实验前,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉.此时,应把杠杆两端的平均螺母向左(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在不挂钩码时,保持水平并静止,达到平衡状态.这样做的好处是便于测量力臂.
②杠杆调节平衡后,小明在杠杆上A点处挂4个钩码,在B点处挂6个钩码,杠杆恰好在原位置平衡,于是小明就得出了杠杆的平衡条件为F1L1=F2L2.他这样得出的结论是否合理,为什么?不合理,实验次数太少不具有普遍性.
19.小明观察发现家里轿车的前灯有好几组,且灯丝粗细不同,发光的亮度也不同,他猜想车灯的亮度可能与灯丝的粗细有关,于是他设计了模拟电路,并选择下列器材:电源、滑动变阻器、小灯泡(L1“2.5V 1.25W”、L2“2.5V 0.5W”各一只,代替轿车前灯)、电流表、电压表等进行实验来验证自己的猜想.
(1)小明按图甲连接电路时,应先将开关S发现无论怎样移动变阻器的滑片,灯泡L1、L2均不亮,A、V1无示数,V2有示数,则电路出现的故障是L2断路了.
(2)排出故障后,移动变阻器的滑片,分别读出电流表、电压表的示数,观察共记录灯泡发光情况,填入表一,当变阻器滑片移至某一位置时,电流表的示数如图乙所示,则电路中的电流为0.26A,此时发现灯L2发光异常耀眼,原因是L2实际功率大于它的额定功率,此时,他应该将滑动变阻器的滑片向左移动,减小灯泡两端电压.
(3)分析数据,可得结论:两灯串联,灯泡的灯丝越细,发光越亮.
(4)然后,小明按图丙所示设计连接电路进行实验,记录的实验数据及现象如表二,根据表二可得出结论:两灯并联时,灯泡的灯丝越细,发光越暗.
表一:
 灯泡L1 粗细电压/V 电流/A 亮度  灯泡
L2
 粗细电压/V 电流/A  亮度
 粗 0.6 0.12 不发光 细 1.5 0.12 微亮
 粗 0.8 0.16 微亮 细 2.0 0.16 不很亮
 粗 1.0 0.20 微亮 细 2.5 0.20 较亮
 粗 1.3 不很亮 细 3.25 异常耀眼
表二:
 灯泡L1 粗细电压/V 电流/A 亮度  灯泡
L2
 粗细电压/V 电流/A  亮度
 粗 1.0 0.2微亮 细 1.0 0.08 不发光
 粗 1.5 0.3不很亮 细 1.5 0.12 微亮
 粗 2.0 0.4 较亮 细 2.0 0.16 不很亮
 粗 2.5 0.5 明亮 细 2.5 0.20较亮

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