如图为自动测定油箱内油面高度的装置原理图.其中R为滑动变阻器,R′为校准电阻、A为油量表(即电流表).当油箱内油面高度在最高或最低位置时,滑动变阻器的滑片P恰好能分别

发布时间:2020-07-29 06:38:06

如图为自动测定油箱内油面高度的装置原理图.其中R为滑动变阻器,R′为校准电阻、A为油量表(即电流表).当油箱内油面高度在最高或最低位置时,滑动变阻器的滑片P恰好能分别滑至两端.已知电源电压U为120V,当箱内油面达到最高位置时,电流表的读数为0.6A.
求:(1)R′的阻值为多大?
(2)当电流表的示数为0.2A时,R连入电路的阻值多大?此时R′消耗的电功率多大?
(3)该装置中,若没有R′,电路将会出现什么情况?

网友回答

解:(1)当箱内油面达到最高位置时,电路中只有R′接入,
所以R′的阻值为R′===200Ω;
答:R′的阻值为为200Ω.
(2)当I2=0.2A时,电路的总电阻为R总===600Ω,
R连入电路的阻值为R=R总-R′=600Ω-200Ω=400Ω,
此时R′消耗的电功率为P=I22R′=(0.2A)2×200Ω=8W;
答:R连入电路的阻值为400Ω;此时R′消耗的电功率为8W.
(3)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.
解析分析:(1)由题意可知,当箱内油面达到最高位置时,滑片指在最下方,则滑动变阻器短路,电路中只有R′接入,则由欧姆定律可得出电阻R′的阻值;(2)由电路图可知,电阻R′和变阻器R串联,根据欧姆定律求出电流表示数为0.2A时的总电阻,再根据串联电路的电阻特点求出R连入电路的阻值,根据P=I2R求出此时R′消耗的电功率;(3)如果没有定值电阻,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,可能会烧坏油量表.

点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率的计算,以及定值电阻在电路中的作用;重点在于如何根据题意找出我们所熟悉的物理模型,从而根据物理知识求解.
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