Question

7．如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置．
（1）图中虚线框内的装置相当于简单机械中杠杆；油量表其实是由电流表改装的；
（2）当油箱中的油量减少（浮标向下运动）时，此时电路中的电流将减小（填“增大”或“减小”）．
（3）若电源电压为6V，滑动变阻器R的最大阻值为20欧姆，定值电阻R′阻值为10欧姆，当油箱加满时滑片移到最下端，求此时定值电阻R′的电功率？

Answer 1

分析 （1）杠杆：一根硬棒在力的作用下能绕固定点转动，这个硬棒叫杠杆；电流表与被测电路串联，电压表与被测电路并联；
（2）由油量减少，滑片上移，判断电路中电阻变化，根据电路特点和欧姆定律分析电路中电流变化情况；
（3）分析加满油时的电路状态，由电功率公式计算R′的电功率．

解答 解：
（1）由图示可知：当油面上升或下降时，浮标随之上升或下降，右侧的滑片随之在R上滑动，所以虚线框内的装置相当于简单机械中杠杆；
油量表串联在电路中，所以油量表是由电流表改装成的；
（2）由图可知，R与R′串联，
当油量减少（浮标向下运动）时，滑片向上移动，R连入阻值增大，电路中电阻增大，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路中电流减小；
（3）当油箱加满时，滑片移到最下端，R连入阻值为0，此时只有R′连入电路中，
所以R′的电功率：
P′=$\frac{{U}^{2}}{R′}$=$\frac{（6V）^{2}}{10Ω}$=3.6W．
故答案为：（1）杠杆；电流表；（2）减小；（3）此时定值电阻R′的电功率为3.6W．

点评 本题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，考查了对杠杆的认识、电表使用方法、欧姆定律和电功率公式的应用，本题体现了学以致用，是一道好题．