分析 (1)由于表的最大量程对应油箱的最大油量,油箱内油面达到最低或最高位置时,电流表或电压表的示数变化即可判断;
(2)已知校准电阻两端的电压和通过的电流,根据公式R=$\frac{U}{I}$可求校准电阻R0的阻值;
(3)油箱内油面达到最低位置时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,已知此时的电流大小,根据欧姆定律求出总电阻,进一步求出滑动变阻器的最大阻值;
(4)油箱内油面最高时,电流表的示数最大,最低时,电流表的示数最小,根据公式V=Sh可求这两个油量值;
(5)滑动变阻器的滑片P恰在中点时求出此时的电阻,再利用欧姆定律求出此时电路中电流的大小,从而找到对应的刻度.
解答 解:(1)有图可知:油箱内油面达到最高(或最低)位置时,滑动变阻器接入电路的阻值为零,根据I=$\frac{U}{R}$可知;电流表的示数最大,由于电压表测量滑动变阻器两端的电压,则电压表为零;根据要求可知:表的最大量程对应油箱的最大油量,所以反映油量的电表是电流表;
(2)滑动变阻器接入电路的阻值为零,电流表的示数最大,根据I=$\frac{U}{R}$可知:
校准电阻R0的阻值应为R0=$\frac{U}{I}$=$\frac{36V}{0.6A}$=60Ω;
(3)当油箱内油面达到最低位置时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,电路的电流最小;根据反映油量的电表的最大示数为最大量程的$\frac{1}{6}$可知:I最小=$\frac{1}{6}$×0.6A=0.1A,
根据I=$\frac{U}{R}$可知电路总电阻:
R总=$\frac{U}{{I}_{最小}}$=$\frac{36V}{0.1A}$=360Ω;
根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可知:
滑动变阻器的最大阻值为R大=R总-R0=360Ω-60Ω=300Ω;
所以滑动变阻器的阻值变化范围为0~300Ω;
(4)油箱内油面最高处对应的电流表的示数为0.6A;最低处对应的电流表的示数为0.1A;
则最大油量值为1.2m×2.0m2=2.4m3;
最小油量值为0.2m×2.0m2=0.4m3;
(5)因为滑片在中点,所以滑动变阻器接入电路的电阻为R中=$\frac{1}{2}$×300Ω=150Ω;
此时电流为I1=$\frac{U}{{R}_{0}+{R}_{中}}$=$\frac{36V}{60Ω+150Ω}$≈0.17A;
即在0.17A处刻上1.4m3.
答:(1)反映油量的电表是电流表;
(2)校准电阻R0的阻值应为60Ω;
(3)滑动变阻器的阻值变化范围为0~300Ω;
(4)在电流表的0.6A处刻上最大值,在0.1A处刻上最小值;这两个油量值分别是2.4m3;0.4m3;
(5)这一油量值应对应在电流表的0.17A处.
点评 本题考查电阻、电流等的计算,该装置涉及到浮力、杠杆、滑动变阻器、电流表等相关知识,油面上升通过浮子和杠杆使滑动变阻器连入的电阻变小,电路中的电流变大;油面下降通过浮子和杠杆使滑动变阻器连入的电阻变大,电路中的电流变小;是利用所学知识解释油量表的原理,是一道力学和电学的综合题,学以致用,符合新课标的要求.
科目:初中物理 来源: 题型:填空题
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科目:初中物理 来源: 题型:填空题
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科目:初中物理 来源: 题型:计算题
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | ①和②都属于省力杠杆 | |
B. | ③中的独轮车在使用时手离车厢越近越省力 | |
C. | 使用图④的工具可以提高机械效率 | |
D. | 以上说法都不正确 |
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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题
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