如图所示为自动测定油面高度的装置原理图，其中R为滑动变阻器，R0为校准电阻，A为油量表（实际上是一只量程为0--0.6A的电流表）．如果电源电压120V，当油箱内油面高度在最高或最低位置

Question

如图所示为自动测定油面高度的装置原理图，其中R为滑动变阻器，R₀为校准电阻，A为油量表（实际上是一只量程为0--0.6A的电流表）．如果电源电压120V，当油箱内油面高度在最高或最低位置时，滑动变阻器的滑片P恰好能分别滑至两端，且油箱内油面达到最低位置时，电流表的示数为0.1A．求
（1）校准电阻R₀的阻值应为多大？
（2）滑动变阻器的阻值变化范围多大？
（3）若油箱内油面最高为1.20m，最低位0.20m，应在电流表上何处刻上最大及最小油量值？若油箱的横截面积为2.0m²，这两个油量值分别是多少？
（4）当油箱内油量值为1.4m³时，滑动变阻器的滑片P恰在中点，则这一油量值应对应电流表刻度的何处？

Answer 1

（1）校准电阻R₀的阻值应为R₀=(U)/(I)=(120V)/(0.6A)=200Ω；
答：校准电阻R₀的阻值应为200Ω；
（2）滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电路的电流最小；所以电路总电阻为R=(U)/(I′)=(120V)/(0.1A)=1200Ω；
所以滑动变阻器的最大阻值为R_大=R-R₀=1200Ω-200Ω=1000Ω；
所以滑动变阻器的阻值变化范围为0～1000Ω；
（3）油箱内油面最高处对应的电流表的示数为0.6A；最低处对应的电流表的示数为0.1A；最大油量值为1.2m×2.0m²=2.4m³；
最小油量值为0.2m×2.0m²=0.4m³；
答：在电流表的0.6A处刻上最大值，在0.1A处刻上最小值；这两个油量值分别是2.4m³；0.4m³；
（4）因为滑片在中点，所以滑动变阻器接入电路的电阻为R_中=500Ω；
此时电流为I₁=(U)/(R0+R中)=(120V)/(200Ω+500Ω)=0.17A；
即在0.17A处刻上1.4m³．
答：这一油量值应对应在电流表的0.17A处．