图*是汽车的一种自动测量油箱内油量的简易装置,R是阻值均匀的变阻器,它的滑片连在杠杆的一端,当油箱内油面发生变...
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图*是汽车的一种自动测量油箱内油量的简易装置,R是阻值均匀的变阻器,它的滑片连在杠杆的一端,当油箱内油面发生变化时,浮标通过杠杆使滑片P在电阻R上滑动,引起油量表的指针偏转.油量表实际上是一个有“”和“”两个量程的电流表,电源电压为12V且保持不变,当长方体油箱中有55升汽油时,油量表的指针满偏,此时两端的电压为6V;当油箱中的汽油还有5升时,滑片P刚好在R的中点,油量表的示数如图乙所示,此时*电路图中未画出开始自动*,提醒司机尽快加油.油箱中汽油的体积V和变阻器接入电路的电阻R的关系如图*所示.问:
油箱装满汽油时消耗的电功率是多少?
变阻器R的总电阻是多少?
当油量表的示数为时,油箱里还有多少升汽油?
【回答】
;; 50.
【详解】
油箱装满汽油时两端的电压,
则消耗的电功率:;
油箱装满汽油时电路的电流,
所以,油量表使用的量程是“”;
根据图乙知当油箱中的汽油还有5升时电路中电流为:;
根据可得两端的电压:
,
根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知:
R两端的电压,
根据可得,变阻器R连入电路的电阻:,
由于此时滑片P刚好在R的中点,则R的总电阻;
当油箱装满汽油时,根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知:
R两端的电压:,
根据可得,滑动变阻器接入电路中的电阻:,
根据图象*可知,V与R成一次函数关系,设,
将和代入,解得:,,
所以,V与R的关系式为:;
当电路中的电流,根据可得电路的总电阻:
,
根据串联电路的电阻特点可知,滑动变阻器接入电路中的电阻:
,
代入可得油箱内剩余汽油的体积:
(L).
【点睛】
重点是串联电路特征和欧姆定律的应用,要能充分理解题意、分析清楚电路结构、熟练应用串联电路特点及欧姆定律.难点是根据前两次电阻与汽油体积的关系,得出油箱里的汽油与R连入电路电阻的关系式,即汽油体积与电阻是一次函数关系.
知识点:欧姆定律
题型:计算题
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