Question

9．如圖是汽車油量顯示電路．水平杠桿可繞固定點轉動，杠桿左邊連著浮標，帶動右邊的變阻器滑滑片移動．油量表打開一看實際上就是一個電流表改裝而成，再看變阻器R的銘牌，上面標有“80Ω1A”的字樣，汽車電源電壓為24伏．請你回答下列問題：
（1）當油箱向外輸油時，油量表的示數將怎樣變化？為什么？
（2）若電流表的量程為0-0.6A，為了保證電流表不超量程，保護電阻R′的最小阻值應是多少？

Answer 1

分析 （1）當油面上升或下降時，根據杠桿的轉動方向確定變阻器連入電路中的電阻大小，由串聯電阻的規律，根據歐姆定律確定油量表示數的變化；
（2）當變阻器連入電路中的電阻為0時，電路中電流最大，因電流表的量程為0-0.6A，即可確定電路允許的最大電流值，再利用歐姆定律求出保護電阻R′的最小阻值．

解答 解：（1）當油箱向外輸油時，油面下降，杠桿逆進針轉動，使滑動變阻器連入電阻變大，電路中總電阻變大，由歐姆定律，電流變小，即電流表（油量表）示數變小；
（2）當變阻器連入電路中的電阻為0時，根據串聯電阻的規律，電路的總電阻最小，即為保護電阻的阻值，電路中的允許的最大電流為0.6A，所以，保護電阻的阻值不能小于R′=$\frac{U}{I}=\frac{24V}{0.6A}$=40Ω．
答：（1）減小；當油箱向外輸油時，油面下降，使滑動變阻器連入電阻變大，電路中總電阻變大，電流變小，電流表（油量表）示數變小；
（2）為了保證電流表不超量程，保護電阻R′的最小阻值應是40Ω；

點評 本題聯系生產實際，考查杠桿知識、滑動變阻器的變阻原理、串聯電阻的規律及歐姆定律的應用，難度中等．