問題詳情:
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位於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,電壓表示數不變,指示燈不亮
B.當水位下降時,電壓表示數變小,指示燈變暗
C.若電壓表示數變大,指示燈變暗,表明水位上升
D.若將電壓表改裝成水位計,電壓表零刻度線即為水位計零刻度線
【回答】
C【考點】歐姆定律的應用;電路的動態分析.
【分析】(1)當水位不變時,電路為通路,指示燈發光,變阻器接入電路中的電阻不變時電壓表的示數不變;
(2)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可知燈泡實際功率的變化,進一步可知燈泡亮暗的變化;
(3)根據電路圖分析電壓表零刻度線滑片的位置,然後得出*.
【解答】解:(1)當水位不變時,電路處於通路狀態,燈泡發光,
此時變阻器接入電路中的電阻不變,變阻器兩端的電壓不變,即電壓表的示數不變,故A錯誤;
(2)當水位下降時,浮子帶動滑片下移,變阻器接入電路中的電阻變小,電路中的總電阻變小,
由I=可知,電路中的電流變大,指示燈兩端的電壓變大,
因串聯電路中總電壓等於各分電壓之和,
所以,變阻器兩端的電壓變小,即電壓的示數變小,
因燈泡的亮暗取決於實際功率的大小,
所以,由P=UI可知,指示燈的實際功率變大,燈泡變亮,故B錯誤;
反之,當水位上升時,浮子帶動滑片上移,接入電路中的電阻變大,指示燈的實際功率變小,指示燈變暗,電壓表的示數變大,故C正確;
(3)若將電壓表改裝成水位計,則電壓表零刻度線時,即滑桿P位於R的a端處,此時水位最低,
則電壓表零刻度線即為水位計顯示的最小值,故D錯誤.
故選C.
知識點:歐姆定律
題型:選擇題