Question

14．如圖所示是小剛同學(xué)設(shè)計(jì)的一種測(cè)定油箱內(nèi)油面高度的實(shí)驗(yàn)裝置．
（1）請(qǐng)你分析它的工作原理是：油箱內(nèi)油面下降時(shí)，金屬滑片向上端移動(dòng)，電流表示數(shù)會(huì)變大．
（2）請(qǐng)你對(duì)小剛同學(xué)在設(shè)計(jì)中使用電阻R₁做出評(píng)價(jià)：可以保護(hù)電流表不被燒壞．
（3）你認(rèn)為該設(shè)計(jì)中值得改進(jìn)的方面是：①把變阻器R₂的接線(xiàn)柱換一下；
②去掉電流表改為電壓表與R₁并聯(lián)．．

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知，該裝置涉及到浮力、杠桿、滑動(dòng)變阻器、電流表等相關(guān)知識(shí)，油面上升通過(guò)浮子和杠桿使滑動(dòng)變阻器連入的電阻變大，電路中的電流變小；油面下降通過(guò)浮子和杠桿使滑動(dòng)變阻器連入的電阻變小，電路中的電流變大．
（2）如果沒(méi)有定值電阻的話(huà)，則當(dāng)郵箱中的油越來(lái)越多的時(shí)候，滑動(dòng)變阻器的阻值就會(huì)越來(lái)越小，此時(shí)電路中的電流就會(huì)越來(lái)越大，可能會(huì)燒壞油量表．
（3）一般我們認(rèn)為電流表的示數(shù)越大說(shuō)明油箱內(nèi)的油越多，反之會(huì)越少，據(jù)此可知設(shè)計(jì)中值得改進(jìn)的方面．

解答 解：（1）它的工作原理是：油箱內(nèi)油面下降時(shí)，金屬滑片向上端移動(dòng)，變阻器連入的電阻變大，電流表示數(shù)會(huì)變大．
（2）如果油箱中的油越來(lái)越少時(shí)，滑動(dòng)變阻器的阻值就會(huì)越來(lái)越小，此時(shí)電路中的電流就會(huì)越來(lái)越大，為了防止由于電流過(guò)大或出現(xiàn)短路而燒壞油量表（電流表），應(yīng)該給電路中串聯(lián)一個(gè)定值電阻，這樣就可以防止電路中的電流過(guò)大而燒壞儀表．
（3）由于當(dāng)R₂的連接方式如圖所示時(shí)，油箱內(nèi)油面下降，金屬滑片向上端移動(dòng)，電流表示數(shù)會(huì)變小，反之變大．則應(yīng)采取油面升高，電表示數(shù)變大；所以，
①應(yīng)把變阻器R₂的接線(xiàn)柱換一下；
②去掉電流表改為電壓表與R₁并聯(lián)．
故答案為：（1）油箱內(nèi)油面下降時(shí)，金屬滑片向上端移動(dòng)，電流表示數(shù)會(huì)變大．
（2）可以保護(hù)電流表不被燒壞；
（3）①把變阻器R₂的接線(xiàn)柱換一下；
②去掉電流表改為電壓表與R₁并聯(lián)．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查學(xué)生根據(jù)圖示信息結(jié)合所學(xué)物理知識(shí)進(jìn)行分析的能力，該題有一定的創(chuàng)新性，是一道好題．