Question

當夏天大氣壓偏低的時候，養魚專業戶需要給魚塘增氧，以防止魚缺氧死亡．小明同學設計了一個自動增氧系統，他把實驗室的水銀氣壓計進行改裝，在氣壓計左邊頂端密封一根銅導線，右邊開口處也固定一根銅導線，如圖所示．氣壓計左邊的水銀面上方為真空，當左邊水銀面下降時，右邊水銀面將上升．如果外界大氣壓低于74cm高水銀柱所產生的壓強時，水銀柱將兩邊的銅導線接通，使得電磁繼電器的控制電路形成通路，電磁鐵將銜鐵吸下，工作電路接通，增氧泵（里面是交流電動機）就自動工作．
（1）氣壓計右邊的銅導線應豎直向下伸長到右邊標心______cm處．請同時在圖中畫出．
（2）請按照題意要求，直接在圖中連接好電路．

Answer 1

解：由題圖可知，當左邊水銀面下降1cm，右邊水銀面上升1cm時，兩邊水銀面高度差是74 cm，故右邊的銅導線端點應在右邊標尺的11 cm處（圖中水銀面高度差是76 cm，右邊水銀面已在標尺10 cm處，只要右邊水銀面再升高1 cm就能使水銀面高度差變為74 cm）．壓計右邊水銀面隨著大氣壓升高而下降，隨大氣壓下降而升高，實現水銀面與銅導線斷開接觸--隨氣壓變化而通斷的“開關”．
故答案是：（1）11．
（2）

分析：（1）水銀氣壓計中兩水銀面的高度差受大氣壓強影響，當大氣壓下降時，氣壓計左邊的水銀面下降，右邊水銀面上升．如果左、右兩邊玻璃管一樣粗細，則左邊水銀面下降的高度等于右邊水銀面上升的高度．由題圖可知，當左邊水銀面下降1cm，右邊水銀面上升1cm時，兩邊水銀面高度差是74 cm，故右邊的銅導線端點應在右邊標尺的11 cm處（圖中水銀面高度差是76 cm，右邊水銀面已在標尺10 cm處，只要右邊水銀面再升高1 cm就能使水銀面高度差變為74 cm）．
（2）氣壓計右邊水銀面隨著大氣壓升高而下降，隨大氣壓下降而升高，實現水銀面與銅導線斷開接觸--隨氣壓變化而通斷的“開關”．通過這個“開關”，控制電磁鐵通斷電，再通過“動靜觸點”這個“開關”實現原電路的通斷．在連接時，將氣壓計這個“開關”接入控制電路，將“動靜觸點”這個開關接入工作電路，且“相線下來接開關”的原則仍需注意．
點評：本題考查的是綜合知識題，學生們在學習物理的同時應該學會把知識綜合運用．