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【如图是某同学设计的一个能够测定油箱内油面高度的装置,油量表是由学生用电流表改装而成的,滑动变阻器R的金属滑片P是杠杆的一端,当P在a端时电路中的电流为0.6A,表示油箱已满;当P】
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问题描述:

如图是某同学设计的一个能够测定油箱内油面高度的装置,油量表是由学生用电流表改装而成的,滑动变阻器R的金属滑片P是杠杆的一端,当P在a端时电路中的电流为0.6A,表示油箱已满;当P在b端时电路中的电流为0.1 A,表示油箱内无油.

(1)在改装表盘时,当他选择的滑动变阻器R的最大阻值为50Ω时,他应选择的电源电压值和R′的阻值是多少?

(2)若油箱的容积为50L,请你按该同学的改装,在电流表盘图上标出油量值为0、40L、50L的刻度位置(滑动变阻器接入的阻值随浮标升降均匀变化;确定40L的位置时要求有运算过程).

(3)你认为他在设计该装置的电路时,在选择器材的过程中应考虑什么问题?并说明理由.

黄小虎回答:
  (1)装满油时,U=IaR′=0.6A×R′…①   无油时,U=Ib(R′+R)=0.1A×(R′+R)…②   将R=50Ω代入②,得:U=0.1A×(R′+50Ω)…③   联立①③,解之,得:U=6V,R′=10Ω;   答:他应选6V的电源和阻值是10Ω的电阻R′.   (2)由“滑动变阻器接入的阻值随浮标升降均匀变化”可判断,当油量为40L时,滑动变阻器接入电路的电阻为15
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