Question

進一步探究：
曉麗在研究磁場對電流作用的實驗中，將直導線換作一塊厚度為d、寬度為b的導體板．如圖所示，將電壓表連在導體板的兩側，發現電壓表指針發聲偏轉，進一步做了如下實驗：

板的材料	板的厚度	通入板的電流	磁場強弱	電壓表示數
甲	d	I	B	U1
乙	d	I	B	U2（U2≠U1）
甲	2d	I	B	0.5U1
乙	d	2I	B	2U2
甲	d	I	2B	2U1
乙	0.5d	3I	3B

（1）請你將表中的空格填上．
（2）請你利用上述裝置及電源、滑動變阻器、彈簧、小燒杯、開關各一個，導線若干．設計一個可以通過電壓表示數比較液體密度大小的裝置．
①請在右框內畫出裝置示意圖．
②說明工作過程．
③上述過程中液體密度的大小不能直接比較，而是通過電壓表示數來比較的，這是利用了______法．

Answer 1

【答案】分析：（1）表中列出了影響電壓表示數的幾個因素，分別是板的材料、板的厚度、板中電流、磁場強度，分析表中數據，對比甲、乙兩種材料的相關數據，就可以找出各個影響因素對電壓表示數的影響情況，從而得出表中所缺數據．
（2）由表中數據可知，電流大小影響電壓表示數的改變，我們可以利用滑動變阻器來改變電路中的電流．而密度不同的液體，在體積相同時質量不同，可以借助一個彈簧，根據質量不同的物體對彈簧的壓力不同，使得彈簧發生的形變不同，在彈簧上端連接滑動變阻器的滑片，如圖所示，就可以實現題中的要求．
解答：解：（1）通過分析對比第一行和第三行數據，可以發現在其它條件相同時，電壓表示數與板的厚度成反比；通過分析對比第二行和第四行數據，可以發現其它條件相同時，電壓表示數與板中電流成正比；通過分析對比第一行和第五行數據，可以發現其它條件相同時，電壓表示數與磁場強度成正比．這樣的話，對比第二行和第六行，第六行中的厚度、電流、磁場強度分別是第二行的1/2、3倍、3倍，綜合分析可以得出，第六行的電壓表示數應該是第二行電壓表示數的2×3×3=18倍，即18U₂．
（2）①解析過程見上面分析（2），實驗裝置如圖．
②杯中分別裝入等體積（或裝滿）不同密度的液體時，液體密度越大，質量越大，對彈簧的壓力越大，使滑動變阻器的滑片向下移，這樣，電阻增大，根據歐姆定律，電路中的電流增大，則電壓表的示數增大．
③通過電壓表的示數變化來反映液體密度的大小，應用了轉換法．
故答案是：（1）18U₂ 
（2）①裝置如圖．
②當將液體分別倒滿小燒杯時，液體密度越大，滑動變阻器滑片下移越大，電流越大，電壓表的示數越大．
③轉換法．
點評：該探究實驗考查了控制變量法、轉換法等科學研究方法，尤其是對表中數據的分析，把控制變量的應用延伸到了數據定量分析，使得本題的難度增加，所以分析表中數據是本題的關鍵．而在設計電路裝置的環節中，開放性增加，體現了新課程標準的理念．