Question

晓丽在研究磁场对电流作用的实验中，将直导线换为一块厚度为d、宽度为b的导体板，如图所示，将电压表连在导体板的两侧，发现电压表指针发生偏转，她进一步做了如下实验：

板的材料	板的厚度	通入板的电流	磁场强度	电压表示数
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）请你将表中的空格填上．

（2）请你利用上述装置及电源、滑动变阻器、弹簧、小烧杯、开关各一个，导线若干，设计一个可以通过电压表示数比较液体密度大小的装置．

①请画出装置示意图．

②说明工作过程．

③上述过程中液体密度的大小不能直接比较，而是通过电压表示数来比较的，这是利用了________法．

Answer

（1）18U2

（2）①如图所示 ②当将液体分别倒满小烧杯时，液体密度越大，滑动变阻器滑片下移越大，电流越大，电压表的示数越大 ③转换

【解析】（1）通过分析对比第一组和第三组数据，可以发现在其他条件相同时，电压表示数与板的厚度成反比；通过分析对比第二组和第四组数据，可以发现其他条件相同时，电压表示数与板中电流成正比；通过分析对比第一组和第五组数据，可以发现其他条件相同时，电压表示数与磁场强度成正比．这样的话，对比第二组和第六组数据，第六组中的厚度、电流、磁场强度分别是第二组的1／2、3倍、3倍，综合分析可以得出，第六组的电压表示数应该是第二组的电压表示数的2×3×3＝18倍，即18U2．（2）①由表中数据可知，电流大小影响电压表示数，我们可以利用滑动变阻器来改变电路中的电流．而密度不同的液体，在体积相同时质量不同，可以借助一个弹簧，根据质量不同的物体对弹簧的压力不同，使得弹簧发生的形变不同，在弹簧上端连接滑动变阻器的滑片，就可以实现题中的要求．实验装置如下图．②杯中分别装入等体积（或装满）不同密度的液体时，液体密度越大，质量越大，对弹簧的压力越大，使滑动变阻器的滑片越向下移，这样，接入电路的电阻越小，根据欧姆定律，电路中的电流越大，则电压表的示数越大．③通过电压表的示数变化来反映液体密度的大小，应用了转换法．