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(dǎo)線換作一塊厚度為d、寬度為b的導(dǎo)體板．如圖所示，將電壓表連在導(dǎo)體板的兩側(cè)，發(fā)現(xiàn)電壓表指針發(fā)聲偏轉(zhuǎn)，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(shù)
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(guān)各一個，導(dǎo)線若干．設(shè)計一個可以通過電壓表示數(shù)比較液體密度大小的裝置．
①請在右框內(nèi)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(shù)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(shù)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(shù)據(jù)，對比甲、乙兩種材料的相關(guān)數(shù)據(jù)，就可以找出各個影響因素對電壓表示數(shù)的影響情況，從而得出表中所缺數(shù)據(jù)．
（2）由表中數(shù)據(jù)可知，電流大小影響電壓表示數(shù)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(zhì)量不同，可以借助一個彈簧，根據(jù)質(zhì)量不同的物體對彈簧的壓力不同，使得彈簧發(fā)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(xiàn)題中的要求．
解答：解：（1）通過分析對比第一行和第三行數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)在其它條件相同時，電壓表示數(shù)與板的厚度成反比；通過分析對比第二行和第四行數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)其它條件相同時，電壓表示數(shù)與板中電流成正比；通過分析對比第一行和第五行數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)其它條件相同時，電壓表示數(shù)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(shù)應(yīng)該是第二行電壓表示數(shù)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(zhì)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(jù)歐姆定律，電路中的電流增大，則電壓表的示數(shù)增大．
③通過電壓表的示數(shù)變化來反映液體密度的大小，應(yīng)用了轉(zhuǎn)換法．
故答案是：（1）18U₂ 
（2）①裝置如圖．
②當(dāng)將液體分別倒?jié)M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(shù)越大．
③轉(zhuǎn)換法．
點評：該探究實驗考查了控制變量法、轉(zhuǎn)換法等科學(xué)研究方法，尤其是對表中數(shù)據(jù)的分析，把控制變量的應(yīng)用延伸到了數(shù)據(jù)定量分析，使得本題的難度增加，所以分析表中數(shù)據(jù)是本題的關(guān)鍵．而在設(shè)計電路裝置的環(huán)節(jié)中，開放性增加，體現(xiàn)了新課程標(biāo)準(zhǔn)的理念．