(一)初步设计能显示水位的“水位仪”
(1)同学们利用如图甲所示的装置,设计了可以显示水位的“水位仪”。当水位升高时浮子带动滑片向上移动,如图中虚线所示;(电阻丝R的电阻与长度成正比)
(2)如果电压表量程为0~15V,闭合开关S,当水位升高时,电路中的电流将,如果将电压表表盘的数值改为水位高度重新标注,那么其刻度是否均匀?;
(3)此装置中如果水位升高使滑片滑到R的最上端时,电压表正好达到最大值,那么应选择电压为V的电源。实验过程中若换用长度相同、粗细均匀,但横截面积更大的电阻丝替代原有的电阻丝,电压表表盘所标注的水位高度是否需要重新标注。
(二)改进“水位仪”
设计后小组同学讨论发现,该装置中的浮子如果直接放入水库中,由于受外界因素影响较大,显示不准确,于是对设计进行了如图乙所示的改进。改进后水槽与水库中的水连通,水槽中的水位和水库水位。
(三)增加报警功能
为了使水位达到警戒线时,能实现报警功能,小组同学又增加器材设计了如图丙所示的装置。闭合开关S,当滑片滑至变阻器最上端时,与滑片相连的金属杆右端的触点b与触点a连接,报警装置启动,灯亮铃响,此时电阻丝与电铃和电灯的连接方式是。