Question

14．如圖所示是小剛同學設計的一種測定油箱內油面高度的實驗裝置．
（1）請你分析它的工作原理是：油箱內油面下降時，金屬滑片向上端移動，電流表示數(shù)會變大．
（2）請你對小剛同學在設計中使用電阻R₁做出評價：可以保護電流表不被燒壞．
（3）你認為該設計中值得改進的方面是：①把變阻器R₂的接線柱換一下；
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、滑動變阻器、電流表等相關知識，油面上升通過浮子和杠桿使滑動變阻器連入的電阻變大，電路中的電流變小；油面下降通過浮子和杠桿使滑動變阻器連入的電阻變小，電路中的電流變大．
（2）如果沒有定值電阻的話，則當郵箱中的油越來越多的時候，滑動變阻器的阻值就會越來越小，此時電路中的電流就會越來越大，可能會燒壞油量表．
（3）一般我們認為電流表的示數(shù)越大說明油箱內的油越多，反之會越少，據(jù)此可知設計中值得改進的方面．

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

點評 本題主要考查學生根據(jù)圖示信息結合所學物理知識進行分析的能力，該題有一定的創(chuàng)新性，是一道好題．