Question

9．如圖所示，是一科技創新小組同學們設計的水位計工作原理圖，絕緣浮子隨水位的升降帶動滑動變阻器R的金屬滑桿P升降，通過電壓表顯示的數據來反應水位升降情況，水位最低時，滑桿P位于R的a端處，L是一個指示燈，電路各部分接觸良好，不計導線電阻，下列判斷正確的是（　�。�

• A． 當水位不變時，則電壓表示數不變，指示燈不亮
• B． 當水位下降時，則電壓表示數變大，指示燈變亮
• C． 當電壓表示數變大，指示燈變暗，則表明水位上升
• D． 若將電壓表改裝成水位計，則電壓表零刻度線即為水位計零刻度線

Answer 1

分析 由電路圖可知，指示燈與變阻器串聯，電壓表測變阻器兩端的電壓，根據水位的變化可知浮子的移動、滑片的移動，進一步可知變阻器接入電路中電阻的變化，根據歐姆定律可知電路中電流的變化和指示燈兩端的電壓變化，根據串聯電路的電壓特點可知變阻器兩端的電壓變化，根據P=UI可知電路消耗功率和燈泡實際功率的變化，進一步可知燈泡亮暗的變化．

解答 解：
A、當水位不變時，電路處于通路狀態，則電壓表示數不變，指示燈發光，故A錯誤；
B、當水位下降時，浮子帶動滑桿P下移，變阻器接入電路中的電阻變小，電路中的總電阻變小，由I=$\frac{U}{R}$可知，電路中的電流變大；由U=IR可知指示燈兩端的電壓變大，因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，變阻器兩端的電壓變小，即電壓的示數變小，故B錯誤；
燈泡的亮暗取決于實際功率的大小，根據P=UI可知，指示燈的實際功率變大，指示燈變亮；
C、當電壓表示數變大，根據串聯電路電壓與電阻成正比的特點可知，變阻器連入電路的阻值變大，表明滑桿P向上移動，即水位上升；根據歐姆定律可知電流變小，所以指示燈變暗，故C正確；
D、若將電壓表改裝成水位計，滑桿P位于R的a端處，電壓表的示數為零時，由題可知，此時水位最低，但不是水位計的零刻度線，故D錯誤．
故選C．

點評 本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用，分析好水位變化時電路中總電阻的變化是關鍵．