小宝和小贝同学分别设计了一个测定汽车油箱内油量的装置，他们对相关问题进行了探究。

1. 小宝和小贝同学分别设计了一个测定汽车油箱内油量的装置，他们对相关问题进行了探究。

(1) 把油量信息转化为电信息，有利于信息的传递。小宝的设计为方案一：电路装置如图所示，油量表是由电流表改装而成。信息转化的关键环节为：当油面升高时，杠杆绕O点转动，从而带动滑动变阻器滑片P的滑动，电流表的示数将。

(2) 小贝的设计为方案二：电路装置如图所示，油量表是由电压表改装而成。若滑动变阻器R接入的阻值是随油面升降均匀变化的，请你对以上两位同学的设计方案进行评估，下列说法正确的是___________（填字母序号）。

A. 两个方案中电阻R₀的作用都是用来防止电路短路的 B. 方案一的油量表的示数能由零变化到最大刻度值 C. 方案一的电流表示数变化量跟油量的变化量成正比 D. 方案二的油量表所测量的刻度值是均匀的

(3) 若用如图所示的方案二电路来探究，小贝开始对器材的参数进行选择。她采用了容积为50L的油箱，最大阻值为30Ω的滑动变阻器R，其他可供选择的器材有：恒压电源U₁=3V和U₂=9V；电压表V₁（量程0~3V）和V₂（量程0~15V）。为了实现油量最大时，电压表示数达到量程的最大值，选择的定值电阻R₀的阻值应该为Ω。

(4) 利用选定的器材，小贝连接好了测量电路，当P在上端时表示油箱内无油，P在下端时表示油箱已满。下列对该实验探究及评估说法不合理的是___________（填字母序号）。 A. 在正确实验过程中，当电压表的示数为1.8V时，油量值为32L B. 若油量将用尽时，为提醒司机，可在电路中增加一个报警指示灯 C. 若电源电压减小时，油量表的测量值将小于真实值 D. 若把汽油误加成了体积相同，密度更大的柴油后，两次油量表的示数将略有差异

【考点】

串联电路的电压规律; 滑动变阻器的原理及其使用; 欧姆定律及其应用; 电路的动态分析;

【答案】

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实验探究题普通

1. 小红同学利用图甲所示的电路来探究串联电路的部分特点。已知R₁=20Ω、R₂=10Ω、R₃=8Ω、R₄=4Ω，电源电压可调。

(1) 请根据图甲所示电路图用笔画线，代替导线将图乙所示实物图补充完整（此时电源电压为3V）；

(2) 电路连接完成后，闭合开关S，发现电压表有示数、电流表无示数；小红同学又将电压表并联在R₂两端闭合开关S，发现电压表、电流表均无示数。则电路中可能存在的故障是_________（选填字母）； A. R₁处断路 B. R₂处短路 C. 电流表处短路

(3) 排除故障后，继续实验。实验中，小红同学调节了电源电压，换用了不同的电阻，分别将电压表并联在AB、BC、AC两端，收集的数据如表，表格中第2次实验空格处的数据为。在误差范围内，探究串联电路中总电压与各部分电压关系时，分析表中数据可得到结论是；探究串联电路中电压与电阻关系时，分析表中数据可得到结论是。

		I/A	U_AB/V	U_BC/V	U_AC/V
1	R₁与R₂串联	0.1	2	1	3
2	R₂与R₃串联		2	1.6	3.6
3	R₃与R₄串联	0.4	3.2	1.6	4.8
4	R₁与R₄串联	0.3	6	1.2	7.2

实验探究题普通

2. 智能机器人目前已能够为人类在很多方面进行高效率、高精度的服务。如图是一款图书整理、搬运、咨询机器人的简化电路图，电源电压U=48V，Ro是滑动变阻器，R是压敏电阻，其阻值随机器人所受压力的增大而减小，触发器的电阻忽略不计。当电路中的电流I>0.5A时，触发器触发电动机停止工作，机器人停止搬书指令。

(1) 在搬运图书时，机器人承受的压力越大，电路中的电流。

(2) 通过调节Ro可以控制机器人的最大负重，若要减轻其最大负重，应将Ro的阻值适当。

(3) 长期使用后，电源两端的电压降低为45V，为使机器人的最大负重不变，则Ro应减小Ω。

实验探究题普通

3. “遥遥”生物小组培育的植株的生长环境温度不能超过30℃，并且在20~30℃之间需满足一定的湿度要求。“领先”科创小组为其设计的温、湿度报警触发电路如图甲所示。电源为特制的可调恒流电源（使所在电路中的电流恒等于“预先设定的电流”），完全相同的防水热敏电阻 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的阻值随温度的变化规律如图乙所示。

(1) 小组将“预先设定的电流”设置为 $\text{[math]}$ 后进行报警触发设置。

温度报警触发设置：30℃时 $\text{[math]}$ 两端电压为 $\text{[math]}$ ，将该电压设为温度报警触发值U，当 $\text{[math]}$ 两端实际电压 $\text{[math]}$ 时，触发温度报警。

湿度报警触发设置：用一端浸在水中的湿纱布敷在 $\text{[math]}$ 上。由于湿纱布中的水，使 $\text{[math]}$ 温度降低，导致 $\text{[math]}$ 两端电压与 $\text{[math]}$ 两端电压产生电压差 $\text{[math]}$ 。环境越干燥， $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的温差 $\text{[math]}$ 越大， $\text{[math]}$ 也越大，因此可用 $\text{[math]}$ 表示湿度状况。当 $\text{[math]}$ 时需要湿度报警，将 $\text{[math]}$ 时的电压差 $\text{[math]}$ 设为湿度报警触发值，记为 $\text{[math]}$ 。请计算 $\text{[math]}$ （写出必要的文字说明、表达式及最后结果）；

(2) 现根据实际需要改变“预先设定的电流”，使装置在 $\text{[math]}$ 且湿度报警触发值比 $\text{[math]}$ 增大 $\text{[math]}$ 时触发湿度报警。重新调节后的温度报警触发值U为 $\text{[math]}$ 。

实验探究题困难