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如图所示是一科技创新小组同学们设计的水位计工作原理图,绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器R的金属滑杆P升降,通过电压表显示的数据来反应水位升降情况,水位最低时,滑杆P位于Ra端处.L是一个指示灯,电路各部分接触良好,不计导线电阻.下列判断正确的是(  )

A.当水位不变时,电压表示数不变,指示灯不亮

B.当水位下降时,电压表示数变小,指示灯变暗

C.若电压表示数变大,指示灯变暗,表明水位上升

D.若将电压表改装成水位计,电压表零刻度线即为水位计零刻度线

答案

C【考点】欧姆定律的应用;电路的动态分析.

【分析】1)当水位不变时,电路为通路,指示灯发光,变阻器接入电路中的电阻不变时电压表的示数不变;

2)由电路图可知,指示灯与变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,根据水位的变化可知浮子的移动、滑片的移动,进一步可知变阻器接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和指示灯两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知变阻器两端的电压变化,根据P=UI可知灯泡实际功率的变化,进一步可知灯泡亮暗的变化;

3)根据电路图分析电压表零刻度线滑片的位置,然后得出答案.

【解答】解:(1)当水位不变时,电路处于通路状态,灯泡发光,

此时变阻器接入电路中的电阻不变,变阻器两端的电压不变,即电压表的示数不变,故A错误;

2)当水位下降时,浮子带动滑片下移,变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,

I=可知,电路中的电流变大,指示灯两端的电压变大,

因串联电路中总电压等于各分电压之和,

所以,变阻器两端的电压变小,即电压的示数变小,

因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,

所以,由P=UI可知,指示灯的实际功率变大,灯泡变亮,故B错误;

反之,当水位上升时,浮子带动滑片上移,接入电路中的电阻变大,指示灯的实际功率变小,指示灯变暗,电压表的示数变大,故C正确;

3)若将电压表改装成水位计,则电压表零刻度线时,即滑杆P位于Ra端处,此时水位最低,

则电压表零刻度线即为水位计显示的最小值,故D错误.

故选C

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