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    3．如图1表示一种自动测定油箱内油面高度的测量表（实际上是量程为0～0.6A的电流表改装而成的），滑动变阻器R2上标有“45Ω，1A”，金属杠杆的右端是滑动变阻器的滑片．从油量表指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度．电源电压为12V，R1为定值电阻．

    （1）当油箱油面下降时，油量表的示数将变小（选填“变大”“变小”“不变”）．
    （2）R1的作用是保护电路（保护电流表、保护电源）；为使电路安全，定值电阻R1至少为20Ω
    （3）若实际用的定值电阻R1=15Ω，在保证电路安全的前提下，R1功率允许的变化范围是0.6W～4.32W
    （4）改装设计：用电压表代替电流表做油量表，在图2中已画出部分电路，请在图中完成电路的设计．要求：油量变化时，电压表示数的变化情况与接入电流表时相同，且当油量为0时（此时变阻器的滑片正好在其中的一端），电压表的示数为0V．

    分析 （1）如果没有定值电阻的话，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，可能会烧坏电流表；
    当油面下降时，电阻变大，根据欧姆定律判断出电路中电流的变化，得出油量表的变化；
    （2）油箱装满汽油时，油量表（电流表）示数为最大值0.6A，此时，滑动变阻器的触头在电阻最小值一端，R0两端的电压等于电源电压，根据I=$\frac{U}{R}$求出电阻值；
    （3）若实际选用的定值电阻R1=12Ω，根据变阻器的最大电流利用P=I2R求出最大功率，根据串联电路的特点求出最大阻值，然后根据欧姆定律求出最小电流，利用P=I2R求出最小功率，
    （4）用电压表代替电流表做油量表，当油箱中的油用完时，滑片移到变阻器的最上端，滑动变阻器连入电路的电阻应该为零，此时电压表与滑动变阻器R并联，油量表（电压表）的示数才可能为零．

    解答 解：（1）当油箱中的油面下降时，杠杆逆进针转动，滑动变阻器接入电路的阻值会变大，根据I=$\frac{U}{R}$可知，油量表（电流表）的示数会变小；
    （2）由电路图可知，电路中如果没有定值电阻R1，则当滑动变阻器滑片P滑到下端时，电路会短路，会损坏油量表与电源，由此可见，定值电阻R0的作用是：保护电路（保护电流表、保护电源）；
    油箱装满汽油时，油量表（电流表）示数为最大值I=0.6A，此时，滑动变阻器的触头在电阻最小值一端，R0两端的电压等于电源电压U=12V，根据欧姆定律，其最小阻值R1=$\frac{U}{{I}_{max}}$=$\frac{12V}{0.6A}$=20Ω；
    （3）因允许通过的最大电流为Imax=0.6A，
    由P=UI=I2R得：R1功率的最大值P1max=Imax2R1=（0.6A）2×12Ω=4.32W，
    当滑动变阻器阻值最大时，
    R=R1+R2=15Ω+45Ω=60Ω，
    由欧姆定律，Imin=$\frac{U}{{R}_{大}}$=$\frac{12V}{60Ω}$=0.2A，
    由P=UI=I2R得：R1功率的最小值P1min=Imin2R1=（0.2A）2×15Ω=0.6W；
    故R1功率允许的变化范围为0.6W～4.32W．
    （4）当油面下降时，滑片P向上运动，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R0两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．所以要将电压表与滑动变阻器并联，才能出现当油面下降时，电压表的示数也减小的情况，且油箱中的油用完时，油量表（电压表）的示数为零．电路图如下：

    故答案为：（1）变小；（2）保护电路（保护电流表、保护电源）；20；（3）0.6W～4.32W；（4）见上图．

    点评 本题考查了定值电阻的作用、欧姆定律的应用、油量表的改装等问题，认真审题，充分理解题意、分析清楚电路结构、熟练应用串联电路特点及欧姆定律即可解题．

    练习册系列答案
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    （1）为了使像成在光屏的中央，通过调整，使烛焰，透镜，光屏的中心在同一高度．
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    实验序号物距/cm像距/cm像的性质
    1206.7倒立、缩小的实像
    2157.5
    31010倒立、等大的实像
    47.5倒立、放大的实像
    54--正立、放大的虚像
    ①此凸透镜的焦距为5 cm
    ②上表实验序号2中像的性质应该为倒立缩小的实像；生活中人们使用的照相机（选填“放大镜”“投影仪”“照相机”）就是利用这一成像规律工作的．
    ③将蜡烛从远处向凸透镜靠近时，要在光屏上成清晰的像，光屏应远离（选填“靠近”“远离”）凸透镜．
    （3）小亮在实验中还发现凸透镜对光能起会聚作用，所以生活中可用它来矫正近视（选填“近视”“远视”）．

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    8．小明用图a所示的电路探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”，图b是小明未完成连接的实验电路．
    （1）电压表应选择0～3V的量程；现要求滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大．请你按照对电压表量程的选择和对滑动变阻器连接的要求，完成图b中实验电路的连接．

    （2）小明在实验中通过调节滑动变阻器滑片，测出通过电阻R的不同电流和对应的电压值，如下表所示．
    U（V）0.51.01.61.92.53.0
    I（A）0.10.20.30.40.50.6
    ①请根据表中数据在坐标图中画出电阻R的U-I关系图．
    ②小明在实验中所用电阻R的阻值为5Ω；当通过的电流为0.5A时，电阻R消耗的电功率为1.25W．
    （3）如果将实验电路中的电阻R更换成一个额定电压为3.8V、阻值约为10Ω的小灯泡后，要进行“测量小灯泡的额定电功率”的实验，则对实验电路还必须进行怎样的改动：
    第一步：增加一节干电池；
    第二步：电压表换接0～15V的量程．

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    请问：
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    （2）样品内衣增加的内能是水分子的动能转化而来的．
    （3）为了进一步探究不同的纤维吸湿发热性能的高低，本实验将如何改进？保持其他条件相同，选取不同的纤维样品进行探究．

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