Question

3．如圖甲是自動測量油箱的油量裝置圖，R是滑動變阻器，它的金屬滑片是金屬杠桿的一端，從油量表（由電流表改裝而成）指針?biāo)�指的刻度就可以知道油箱�?nèi)油面的高度．
（1）請說明它的工作原理：當(dāng)液面上升時，浮標(biāo)受到的浮力變大，杠桿左端上翹，右端下沉，金屬滑片下移，變阻器R₂連入電路的電阻變小，電流變大，即液面上升表的讀數(shù)變大，反之液面下降時，液面下降表的讀數(shù)變�。�；
（2）定值電阻R的作用是：保護(hù)電路；
（3）小圈想在此裝置中接入一塊電壓表，而不用電流表，使流量增加時電壓表示數(shù)變大，電壓表應(yīng)并連接在圖乙中C．
A．AC之間  B．AD之間 C．CD之間 D．AO之間 

Answer 1

分析 （1）該裝置涉及到浮力、杠桿、滑動變阻器、電流表等相關(guān)知識，油面上升通過浮子和杠桿使滑動變阻器連入的電阻變小，電路中的電流變大；油面下降通過浮子和杠桿使滑動變阻器連入的電阻變大，電路中的電流變小；據(jù)此分析；
（2）從油面位置的變化入手，注意當(dāng)滑片移到最下端時，電路可能發(fā)生的變化；
（3）由電路圖可知，滑動變阻器與定值電阻串聯(lián)，根據(jù)油量的變化可知浮子移動的方向，進(jìn)一步可知滑片移動的方向，從而得出變阻器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和定值電阻兩端的電壓變化，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點可知變阻器兩端的電壓變化，然后判斷電壓表的位置

解答 解：（1）由圖可知，當(dāng)液面上升時，浮標(biāo)受到的浮力變大，杠桿左端上翹，右端下沉，金屬滑片下移，變阻器R連入電路的電阻變小，電流變大，即液面上升表的讀數(shù)變大，反之液面下降時，液面下降表的讀數(shù)變小
（2）當(dāng)油面上升到一定高度時，滑動變阻器接入電路的電阻為零，
因此R′在電路中起保護(hù)電路的作用；
（3）由電路圖可知，滑動變阻器與定值電阻串聯(lián)，油量增加時，浮子上移，滑片下移，變阻器接入電路中電阻變小，電路中的總電阻變小，
由I=$\frac{U}{R}$可知，電路中的電流變大，由U=IR可知，定值電阻兩端的電壓變大，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，滑動變阻器兩端的電壓變小，
根據(jù)題目要求，油量增加時電壓表示數(shù)變大，所以，電壓表應(yīng)并連接在定值電阻兩端，即圖中的CD之間，故C正確，ABD錯誤．
故答案為：（1）當(dāng)液面上升時，浮標(biāo)受到的浮力變大，杠桿左端上翹，右端下沉，金屬滑片下移，變阻器R連入電路的電阻變小，電流變大，即液面上升表的讀數(shù)變大，反之液面下降時，液面下降表的讀數(shù)變小；（2）保護(hù)電路；（3）C．

點評 解答此題的關(guān)鍵是明白油量表的工作原理；此題涉及到了歐姆定律的應(yīng)用，電流表的使用，滑動變阻器的使用等知識點，綜合性較強(qiáng)，但都屬于各知識點的基礎(chǔ)知識，屬于中檔題．