问题补充:
如图所示,是一种自动测定油箱内油面高度的装置.R是滑动变阻器,它的金属片是杠杆的一端,R′是阻值为12Ω的定值电阻,电流表量程为0~0.6A,电源电压为6V,由油量表(用电流表改装)的指针指示的刻度就可知油箱内油的多少.求:
(1)定值电阻R′的主要作用.
(2)当油量表的指针指在刻度盘中央时,滑动变阻器消耗的功率是多少?
(3)能否将电压表接入这个电路?为什么?
答案:
解:(1)如果邮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,为了防止由于电流过大而烧坏油量表(电流表),应该给电路中串联一个定值电阻,这样就可以防止电路中的电流过大而烧坏仪表.
(2)R′两端的电压:U′=IR′=0.3A×12Ω=3.6V,
变阻器两端电压:U1=U-U′=6V-3.6V=2.4V,
滑动变阻器消耗的功率为P=U1I=2.4V×0.3A=0.72W.
答:滑动变阻器消耗的功率是0.72W.
(3)能;当油面上升时,滑片P向下运动,滑动变阻器接入电路的阻值减小,根据欧姆定律可知,电流将增大.根据公式U=IR,可以确定定值电阻R’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.所以要将电压表与定值电阻并联,才能出现当油面上升时,电压表的示数也增大的情况.
解析分析:(1)如果没有定值电阻的话,则当邮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,可能会烧坏油量表;
(2)当油量表的指针指在刻度盘中央时,我们知道此时电路电流为0.3A,根据欧姆定律求出R′两端的电压,根据串联电路电压的规律求出滑动变阻器两端的电压,根据公式P=UI求出滑动变阻器消耗的功率.
(3)把电压表接入电路,当油量增大时电压表示数变大,从这方面考虑,看电压表能否接入电路.
点评:本题考查电压、电功率的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是分析出滑片移动时电路的连接情况,还要知道串联电路电压的规律.
如图所示 是一种自动测定油箱内油面高度的装置.R是滑动变阻器 它的金属片是杠杆的一端 R′是阻值为12Ω的定值电阻 电流表量程为0~0.6A 电源电压为6V 由油量表
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