如图甲所示是一种家庭水箱水位测量装置示意图，电源电压18V保持不变，电压表量程0﹣15V，电流表量程0﹣3A，R0是阻值为10Ω的定值电阻，R1是长20cm、阻值为20Ω的电阻丝，滑片P把电阻丝与轻质弹簧的指针连在一起．圆柱体M长80cm，底面积为200cm2 ．当水位处于最高处时，M刚好浸没在水中，滑片P恰好在R1的最上端．轻质弹簧阻值不计，M全部露出水面前，弹簧的伸长长度△L始终与受到的拉力F成正比，如图乙所示．

1.

如图甲所示是一种家庭水箱水位测量装置示意图，电源电压18V保持不变，电压表量程0﹣15V，电流表量程0﹣3A，R₀是阻值为10Ω的定值电阻，R₁是长20cm、阻值为20Ω的电阻丝，滑片P把电阻丝与轻质弹簧的指针连在一起．圆柱体M长80cm，底面积为200cm² ．当水位处于最高处时，M刚好浸没在水中，滑片P恰好在R₁的最上端．轻质弹簧阻值不计，M全部露出水面前，弹簧的伸长长度△L始终与受到的拉力F成正比，如图乙所示．

(1) 当水位下降时，电路中示数会随之减小的电表是．

(2) 当水位处于最高处时，电压表的示数为多少？

(3) 当水位下降，圆柱体露出水面部分的长度为50cm时，电流表示数为多少？（g取10N/kg）

【考点】

欧姆定律及其应用; 电路的动态分析;

【答案】

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解答题普通

1. 如图甲是一个电子拉力计原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起（P与R₁间的摩擦不计）。电压表量程为0～3V，a、b是一根长为6cm的均匀电阻丝，阻值R₁＝30Ω，电源电压U＝6V。

(1) 要保证电压表能正常工作（即滑片P可移动到b端），电路中R₀至少应为Ω。

(2) 已知该弹簧伸长的长度△L与所受拉力F间的关系如图乙所示，若R₀＝45Ω，开关S闭合后，当电压表指针指在0.8V处，作用在拉环上水平向右的拉力为N。

解答题困难

2. 如图所示电路，已知 $\text{[math]}$ 在B、C之间接一个电压表，当A、B 之间加上U=12 V的电压时，电压表示数为 $\text{[math]}$ 。当A、C之间加上U=12V电压时，电压表示数 $\text{[math]}$

(1) 求出三个电阻的阻值；

(2) 在A、C间接一个电流表，在B、C间加上电压U₃ ，电流表的示数 $\text{[math]}$ 求出U₃及此时R₂消耗的电功率P₂。

解答题困难

3. 在科技小组活动中受图1所示电子秤的启发，小敏同学设计了一个简易电子秤，其原理图如图2所示，采用电流表的示数来反映物体质量的大小，而小科同学采用电压表(图3中暂未画出)的示数来反应物体质量的大小。设电源电压恒为6 V，定值电阻为. $\text{[math]}$ ，滑动变阻器的总电阻为20Ω，总长度为20cm，滑动触头固定在安放托盘的轻质弹簧上，并能随轻质弹簧一起自由滑动，已知对托盘每施加5N的压力时，弹簧的长度就会缩短1cm。当托盘中不放物体时，滑动触头 P 指在最上端a点，此时电流表的示数不为零、电压表的示数为零；当在托盘中放一物体时，滑动触头随弹簧向下移动到某一位置，于是电流表和电压表就分别指示出相应的示数。

(1) 根据小敏同学设计的原理图，若在托盘上放一物体，滑动触头P 刚好指在最下端b 点，此时电流表读数为0.6A，则定值电阻. $\text{[math]}$ =Ω若称量质量为零时，则电流表读数. $\text{[math]}$ =A。

(2) 根据小科同学设计思路，请在图3中的适当位置画上符合要求的电压表：若在托盘上放一质量为2kg的物体，则滑动触头向下移动 cm；电压表的示数U与待测物体质量m 之间的关系式是(g 取10N/ kg)。

解答题困难