Question

20．如圖（a）所示是小明同學(xué)設(shè)計(jì)的一種測(cè)定油箱內(nèi)油面高度的實(shí)驗(yàn)裝置．R₁為10Ω定值電阻，R₂是規(guī)格為“20Ω 1A”的滑動(dòng)變阻器，油量表是由量程為0～0.6A的電流表改裝而成的，電源電壓為3V．
（1）它的工作原理是：油箱內(nèi)油面上升，金屬滑片向下（選填“向上”或“向下”）端移動(dòng)，電流表示數(shù)會(huì)變小（選填“變大”、“變小”或“不變”）；
（2）當(dāng)R₂的滑片處于最上端時(shí)，電路消耗的功率是0.9W；

（3）圖（b）是同班同學(xué)小華利用同樣器材，設(shè)計(jì)的測(cè)定油箱內(nèi)油面高度的實(shí)驗(yàn)裝置．你認(rèn)為設(shè)計(jì)更合理的是：小華同學(xué)，其原因是油箱內(nèi)油面越高，油量表的示數(shù)越大，更符合生活實(shí)際．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)油箱內(nèi)油面的上升可知滑片移動(dòng)的方向和接入電路中電阻的變化，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化；
（2）根據(jù)電路圖可知，當(dāng)R₂的滑片處于最上端時(shí)接入電路中的電阻為0Ω，電路為R₁的簡(jiǎn)單電路，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電路消耗的功率；
（3）分析兩圖中油箱內(nèi)油面上升時(shí)接入電路中電阻的變化，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化，然后根據(jù)生活實(shí)際評(píng)價(jià)兩個(gè)電路圖的設(shè)計(jì)．

解答 解：（1）由圖（a）可知，油箱內(nèi)油面上升時(shí)，金屬滑片向下端移動(dòng)，接入電路中的電阻變大，電路中的總電阻變大，
由I=$\frac{U}{R}$可知，電路中的電流變大，即電流表示數(shù)會(huì)變小；
（2）由圖（a）可知，當(dāng)R₂的滑片處于最上端時(shí)接入電路中的電阻為0Ω，
則電路消耗的功率：
P=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}$=$\frac{（3V）^{2}}{10Ω}$=0.9W；
（3）由圖（b）可知，油箱內(nèi)油面上升時(shí)，接入電路中的電阻變小，則電流表即油量表的示數(shù)變大，
而圖（a）中，油箱內(nèi)油面上升時(shí)，油量表的示數(shù)變小，
因生活實(shí)際中，油箱內(nèi)油面越高，油量表的示數(shù)越大，
所以，小華的設(shè)計(jì)更合理．
故答案為：
（1）向下；變�。�
（2）0.9；
（3）小華；油箱內(nèi)油面越高，油量表的示數(shù)越大，更符合生活實(shí)際．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電路的動(dòng)態(tài)分析和電功率的計(jì)算以及實(shí)驗(yàn)電路圖的評(píng)價(jià)，分清兩電路圖的區(qū)別是解題的關(guān)鍵．