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，它的金屬滑片 是杠桿的一端，且受定位擋板限制只能在電阻上滑動，當油面在A處時，滑動變阻器的滑 片恰好在最下端；當油面在B處時，滑動變阻器的滑片在最上端．從油量表（由電流表改裝 而成）指針所指的刻度，可以知道油箱內油面的高度．現已知油的密度ρ=0.8×10³kg/m³，電源電壓是6V，定值電阻R’的阻值是12Ω．
（1）若浮標有2×10 ^-4 m³的體積浸入油中，則油對它的浮力是多大？（g取10N/kg）
（2）當油面處在A處時，電流表示數為多少？
（3）已知電流增大時，電流表指針向右偏轉，則______．
A．油面下降時，電流表指針向右偏轉
B．油量表零刻度線一定與電流表原零刻度線相重合
C．油量表的刻度值從左往右是逐漸增大的
D．油箱內的油越少，流過電流表的電流越大．

Answer 1

【答案】分析：（1）知道排開油的體積、油的密度，利用阿基米德原理求受到油的浮力；
（2）由題意可知，當浮標在A處時，滑片指在最下方，則滑動變阻器短路，電路中只有R'接入，則由歐姆定律可求電路中的電流（電流表的示數）；
（3）油面升高，浮標上升，浮標推動指針下移，滑動變阻器R連入電路的電阻變小，電路中的電流變大，電流表的示數變大，說明油量增多．據此分析判斷．
解答：解：
（1）F_浮=ρ_油V_排g=0.8×10³kg/m³×2×10^-4m³×10N/kg=1.6N；
（2）當浮標在A處時，電路中只有R'，I===0.5A；
（3）A、油面降低，浮標下降，浮標推動指針上移，滑動變阻器R連入電路的電阻變大；電流變小，則電流表指針向左偏轉；故A錯誤；
B、當油箱內一點油也沒有時，油量表的示數為0；但是整個電路中還有電流，故電流的示數不為0；故B錯誤；
C、因為電流增大時電流表指針向右偏轉，所以，油面越高時，示數越大；即越往右示數越大；故C正確；
D、油箱內的油越少時，浮標推動指針上移，滑動變阻器R連入電路的電阻變大，電路中的電流變小；故D錯誤．
故選C
答：（1）油對它的浮力是1.6N；
（2）當油面處在A處時，電流表示數為0.5A；
（3）已知電流增大時，電流表指針向右偏轉，則答案為C．
點評：本題難點在第二問和第三問，考查歐姆定律的使用，重點在于如何根據題意找出我們所熟悉的物理模型，從而根據物理知識求解．