Question

4．在学习了动物的呼吸作用之后，科学兴趣小组设计了如图装置来研究昆虫是否进行呼吸作用．O点是一固定点，活塞连接金属滑片，活塞运动，滑动变阻器阻值会随之改变，闭合开关后小灯泡发光（碱石灰可以吸收二氧化碳）．实验预测与分析：
（1）如果昆虫进行呼吸作用，活塞最终将停留在a的偏左位置（选填“原来”、“偏左”或“偏右”）．
（2）随着昆虫不断地呼吸，小灯泡的亮度将变暗．
（3）装置中指针设计成AO段比OB段短，这对实验现象起到了放大作用．

Answer 1

分析 （1）O点是一固定点，活塞连接金属滑片，活塞运动，滑动变阻器阻值会随之改变，闭合开关后小灯泡发光（碱石灰可以吸收二氧化碳），根据气压的变化来判断活塞的运动方向．
（2）根据活塞的运动情况，来判断滑动变阻器接入电路电阻的变化，进一步求出电流的变化；从而判断小灯泡亮度的变化；
（3）根据杠杆原理，oA＜oB，当oA左移时，oA与oB转过的角度是相同的，但oB半径长，其末端移动的距离也大，因此即使oA移动的距离很小，但oB的移动会放大这个位移，表现在电阻的增大，导致电流减小，灯泡的亮度变化也就更显著一点．

解答 解：（1）活的昆虫进行呼吸作用，消耗氧气，产生二氧化碳，产生的二氧化碳被碱石灰吸收，试管内的气压减小，活塞将向左运动；
（2）随着昆虫的呼吸，气压在不断减小，活塞不断向左运动，所以B也在不断向右运动，所以滑动变阻器接入电路的电阻不断变大，电流不断变小，灯泡逐渐变暗；
（3）装置中指针设计成AO段比OB段短，这对实验现象起到了放大作用．
故答案为：（1）偏左；（2）变暗；（3）放大．

点评 本题是一道跨学科的题目，考查的知识点比较多，主要考查学生对所学知识的综合分析能力．