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，滑動變阻器兩端電壓是多少？
（3）能否用電壓表代替電流表來改裝成油量表接入這個電路？若能，怎么接？若不能，說明理由．

Answer 1

解：（1）由電路圖可知，電路中如果沒有定值電阻R'，則當滑動變阻器滑片P滑到下端時，電路會短路，會損壞油量表與電源，由此可見，定值電阻R'的作用是：保護電路，避免短路．
（2）電流表量程是0～0.6A，油量表的指針指在刻度盤中央時，電路電流為I=0.3A，
定值電阻R′兩端的電壓：
U′=IR′=0.3A×12Ω=3.6V，
滑動變阻器兩端電壓：
U_滑=U-U′=6V-3.6V=2.4V；
（3）由電路圖可知：當油箱中的油量發生變化時，滑動變阻器接入電路的阻值發生變化，從而電路電流發生變化，滑動變阻器與定值電阻兩端電壓都發生變化，由此可知，滑動變阻器或定值電阻兩端的電壓變化能反應油箱油量的變化，因此可以將電壓表與滑動變阻器或定值電阻并聯，用電壓表改裝成油量表．
答：（1）定值電阻R'的主要作用是：保護電路，避免短路；
（2）當油量表的指針指在刻度盤中央時，滑動變阻器兩端電壓是2.4V；
（3）能；把電壓表與滑動變阻器R或定值電阻R′并聯．
分析：（1）由電路圖可知，如果沒有定值電阻，當油箱中的油量增加時，滑動變阻器接入電路的阻值會減小，當滑片P移到滑動變阻器下端時，電源會短路，會損壞油量表與電源，接入定值電阻起保護電路的作用；
（2）根據題意求出油量表的指針指在刻度盤中央時，電路電流，根據歐姆定律求出R′兩端的電壓，然后根據串聯電路電壓的規律求出滑動變阻器兩端的電壓；
（3）分析油量變化時，電路中滑動變阻器或定值電阻的電壓是否變化，從而判斷能否用電壓表代替電流表來改裝成油量表接入電路．
點評：本題考查了定值電阻的作用、求滑動變阻器電壓、油量表的改裝等問題，認真審題，充分理解題意、分析清楚電路結構、熟練應用串聯電路特點及歐姆定律即可解題．