Question

如圖所示，是一種自動測定油箱內油面高度的裝置．R是滑動變阻器，它的金屬片是杠桿的一端，R′是阻值為12Ω的定值電阻，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．求：
（1）定值電阻R′的主要作用．
（2）當油量表的指針指在刻度盤中央時，滑動變阻器消耗的功率是多少？
（3）能否將電壓表接入這個電路？為什么？

Answer 1

（1）如果郵箱中的油越來越多的時候，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，為了防止由于電流過大而燒壞油量表（電流表），應該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）R′兩端的電壓：U′=IR′=0.3A×12Ω=3.6V，
變阻器兩端電壓：U₁=U-U′=6V-3.6V=2.4V，
滑動變阻器消耗的功率為P=U₁I=2.4V×0.3A=0.72W．
答：滑動變阻器消耗的功率是0.72W．
（3）能；當油面上升時，滑片P向下運動，滑動變阻器接入電路的阻值減小，根據歐姆定律可知，電流將增大．根據公式U=IR，可以確定定值電阻R’兩端的電壓隨著電流的增大而增大．電源電壓不變，由于定值電阻兩端電壓的增大會導致滑動變阻器兩端的電壓減小．所以要將電壓表與定值電阻并聯，才能出現當油面上升時，電壓表的示數也增大的情況．