Question

【題目】如圖所示，是一種自動測定油箱內油面高度的裝置。R1是阻值為10Ω的定值電阻，R2是滑動變阻器標有“30Ω1A”，它的金屬片是杠桿的一端，電流表量程為0﹣0.6A，電源電壓為6V，由油量表（用電流表改裝）的指針指示的刻度就可知油箱內油的多少。油箱裝滿汽油時，油量表示數為最大值（即電流表達到最大值，此時，滑動變阻器的觸頭在某一端），當油箱中的汽油用完時（此時滑動變阻器的觸頭在另一端）則：

（1）定值電阻R1的主要作用_____。

（2）當電路中電流為0.2A時，滑動變阻器接入電路的電阻值為_____Ω。

（3）當油箱中的油用完時R1消耗的電功率為_____W。

Answer 1

【答案】保護電路 20 0.225W

【解析】

（1）隨著油箱中的油越來越多，滑動變阻器的阻值就會越來越小，此時電路中的電流就會越來越大，所以，定值電阻起到保護電路防止燒壞油量表的作用；

（2）先根據U=IR計算R1 兩端電壓，然后根據串聯電路電壓的特點計算滑動變阻器兩端電壓，最后由歐姆定律的變形公式計算滑動變阻器接入電路的電阻值；

（3）當油箱中的油用完時，滑動變阻器接入電路的阻值最大，先根據串聯電路電阻的特點和歐姆定律計算電路中的電流，然后根據P=I2 R計算此時R1 消耗的電功率即可。

（1）由圖知道，若油箱中的油越來越多，則滑動變阻器的阻值接入電路的電阻會越來越小，此時電路中的電流就會越來越大，為了防止由于電流過大而燒壞油量表（電流表），所以，給電路中串聯一個定值電阻，這樣就可以防止電路中的電流過大而燒壞儀表；

（2）由知道，當電路中電流為0.2A時，R1 兩端電壓是：；

由于串聯電路兩端電壓等于各部分電壓之和，所以此時滑動變阻器兩端電壓是6V-2V=4V；

由知道，此時滑動變阻器接入電路的電阻值是：；

（3）當油箱中的油用完時，滑動變阻器接入電路的阻值最大，此時電路中的電流是：I′=；

R1 消耗的電功率是：。