Question

如圖所示是某同學設計的一種測定油箱內油面高度的實驗裝置．
（1）它的工作原理是：油箱內油面

下降

時（選填“上升”或“下降”），金屬滑片向上端移動，電流表示數會

變大

（填“變大”或“變小”）．
（2）請你對該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：

R₂的接入方式

．

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越大說明油箱內的油越多，反之會越少，據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而燒壞油量表（電流表），應該給電路中串聯一個定值電阻，這樣就可以防止電路中的電流過大而燒壞儀表．
（3）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，電流表示數會變小，反之變大．

故答案為：（1）下降；變大；（2）可以保護電流表不被燒壞；（3）R₂的接入方式．

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